[image]

Возвращение на Луну.

Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
+
-
edit
 

oberon

новичок
Это ты имеешь в виду для изучения гравитационного поля Луны? Но ведь это не сделает орбиты более стабильными... градусник не лечит, а вего лишь показывает температуту :)

А насчёт Молнии... наверное, всё-таки достаточно дорого и недостаточно интересно. Как и со всей космонавтикой :( .

А вообще, конечно, хотелось бы узнать, насколько сложно водород на орбите хранить. Уж больно хорошо СЭДУ работает, это ж сколько сэкономить можно...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich>Ага, на 400 метров в секунду разница до Луны, если через L1 лететь... Вопрос, окупается ли она, если Союз разгонять не до орбиты Луны, а до L1, куда топливо привезти на СЭДУ.

Ну да, разница не драматическая. Если у L1 будут какие-нибудь другие преимущества, то можно наверное и через L1.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

А что, Молнии для запуска пары аналогичной Grace уже найти никак нельзя?
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Формально, конечно, преимущество есть такое - стоянка более близкая, т.е., если что, возвращаться назад быстрее. Но тут уже лучше оптимизиравать на уменьшение "пересадок" :) . А так можно часть топлива забросить на окололунную, тоже, естественно, с помощью СЕДУ, тогда полёт на Союзе будет напоминать поездку из Киева в Москву на електричках...

Ето имеет смысл, если позволит - заметно - снизить общую стоимость. На это не похоже. Так что, наверное, лучше не выдумывать с L1 :( ...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

hcube>P.S. Кстати, сколько весит третья ступень Союза? А то у меня идейка появилась... можно на LLO прокатиться дешевле, чем двумя Протонами ;-) . Если туда поставить движок с многократным запуском... да на орбите дозаправить топливом из 'танкеров', роль которых может выполнить такая же третья ступень, только увеличенная , чтобы вместить дополнительные 7.5 тонн топлива и стыковочный узел...

Давайте уж здесь обсудим.

Давно хотелось использовать Союз с его меньшей стоимостью килограмма на орбите. Боюсь, правда, что стоимость разработки - трудно поддающаяся оценке - окажется гораздо больше. Однако попытка не пытка.

Пока что без подробных деталей, в общих чертах.

1) Примем в качестве исходных данных:
- Стоимость Союза - 20 млн, Протона - 80 млн
- Грузоподъёмность Союза - 7,5 тонн, Протона - 22 тонны
- Дополнительная скорость: разгон к Луне - 3300 м/с, выход на орбиту - 1000 м/с, сход с орбиты - 1000 м/с, итого 5300, уже с запасами.

2) Что в Союзе не нужно для полёта на низкую окололунную орбиту? Какова масса орбительного блока? Какова массы стыковочного агрегата? Есть ли более дешёвый вариант?

3) Экспедиция на 10 дней. Что, видимо, означает, что отказаться от орбитального блока не получится. Для отказа придётся уменьшить время, скажем, до 5 дней - меньше вряд ли удастся. (Лучше всё же с орбитальным блоком)

4) Плоскость орбиты при возвращении вблизи Земли может быть практически любой. Рассмотрим стыковку к станции при возвращении?
(Очень маловероятно - при полётах с Земли, например, двое суток станцию догоняют по орбите)

5) Пару раз в месяц можно лететь к Луне с орбитальной станции. То есть сборку корабля можно делать на станции. (Это может быть удобно, используя многократно ресурсы станции)

6) Можно использовать идею с СЭДУ, о дешёвой доставке топлива в точки впереди по трассе. (Вопрос о хранении водорода)

Всё это, конечно, очень условно, и выигрыш по стоимости не ожидается :) но всё-таки.

Итак, если лететь с МКС, отправив топливо на лунную орбиту заранее, а также используя Союз, который отработал свой срок как спасательная шлюпка, то нужны ещё следующие вещи:

1) Разгонный блок с топливом для пилотируемого корабля. Возможно сделать вариант Прогресса в виде топливного бака? А в виде разгонного модуля с частью топлива? Судя по успеху Пирса, варианты всё же возможны, только сколько это будет стоить...

2) Манипуляции с СЭДУ, хранением топлива, предварительной его доставкой на орбиту. Да, так сколько топлива надо будет?

Комментарии, не относящиеся к медицине? :)
   
+
-
edit
 
Ещё один расчёт: для придания скорости 3300 м/с (отлёт к Луне с орбиты) массе 7500 кг (КК "Союз") водородным двигателем (удельный импульс - 4500 м/с), требуется, с хорошей точностью, 7500 кг топлива.

То есть, если не летать на низкую окололунную орбиту, а совершать облёт Луны, то дополнительная масса, которую нужно доставить на орбиту, укладывается в ещё один Союз.

Дальше, чтобы увеличить скорость на 2000 м/с с помощью движка на высококипящих компонентах (удельный импульс 3300 м/с), т.е. выйти на окололунную орбиту и сойти с неё, тоже нужно примерно 7,5 тонн (чуть меньше).

То есть, всего три союзовских кубика по 7,5 тонн - два водородных и один гидразиновый - в дополнение к пилотируемому Союзу - и полёт на окололунную и обратно.

Конечно, не учитывается масса накладных проблем :)
 
RU CaRRibeaN #09.06.2002 20:18
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Мда - не завидую я космонавтам - сидеть дней десять в Союзе - это не сахар :)
   
+
-
edit
 
>Так, Вэйд говорит, что РД-0128 даёт

Блин. Не надо запутывать меня окончательно, может РД-0148?

>Для разгона двигателем с УИ 4500 м/с до скорости 3300 м/с (отлёт к Луне) массы 1 требуется топливо массой 1,1, тут небольшая нестыковочка .

Если быть точным - 1,08.

>Для долгохранимой ступени тоже подходящих кандидатов не видно, Фрегат и Бриз-КМ маловаты...

Бриз-КМ не такой уж и маленький. Сколько вам надо-то?

Вообще говоря действительно врядли удасться уложить полет с посадкой в 60 и даже 100 млн долларов (разве что если по массе уложиться в Союз + Протон, это можно сделать, если Союз полетит без ОО но с топливом на обратную дорогу, а Протон выводит разгонный блок и посадочный модуль? Все топливо должно быть высококипящим, УИ 320)

А вот облет как видим - даже в 50 можно. Только с минимумом комфорта.

ЗЫ Миссии Апполона укладывались обычно в 110 часов, если меня память не подводит.
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

CaRRibeaN>ЗЫ Миссии Апполона укладывались обычно в 110 часов, если меня память не подводит.

Подводит :)
Даже аварийный Аполлон 13 (облет) занял 5.95 дней (142.8 часов)

Полеты с выходом на лунную орбиту:
Аполлон 8: 6.13
Аполлон 10: 8.00

Полеты с высадкой на Луну занимали, естественно, дольше:
Аполлон 11: 8.14
Аполлон 12: 10.19
Аполлон 14: 9.00
Аполлон 15: 12.30
Аполлон 16: 11.08
Аполлон 17: 12.58

P.S. Вообще, конечно, забавная задача была у Аполлона 10. Генеральная репетиция: долететь до Луны, снизиться в спускаемом модуле до 15 км и улететь обратно ! Абыдно... Могу себе представить, как им хотелось забить на все и сесть :) А Стэффорд потом так никогда на Луну и не попал :(
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich> Так, Вэйд говорит, что РД-0128 даёт
CaRRibeaN> Блин. Не надо запутывать меня окончательно, может РД-0148?

Да нет же, вот ссылка на статью Вейда

avmich> Для разгона двигателем с УИ 4500 м/с до скорости 3300 м/с (отлёт к Луне) массы 1 требуется топливо массой 1,1, тут небольшая нестыковочка .

CaRRibeaN> Если быть точным - 1,08.

Расчёты очень приближённые, стараюсь брать с запасом. Конечно, по Циолковскому 1.0819 получалось.

Сколько надо топлива в "хранимой" ступени - по Циолковскому, если брать УИ 3100 м/с, требуемую скорость 2000 м/с (это тоже с запасом), разгоняемую массу 7500 кг, то получается отношение масс 1,91, т.е. для 7500 кг нужно брать 6800 кг топлива. Здесь есть ощутимый запас, а если у Союза выкинуть агрегатный отсек, то и водородники впишутся в ПН Союза-У.

Вот здесь Олег Лазутченко даёт более точные цифры.

3300 м/с превращаются в 3100 м/с, правда, 2000 м/с становятся 2200 м/с. 7500 кг Союза становятся 6500. Думаю, баланс сойдётся.

Правда, стартовать придётся на трёхступенчатой конструкции, собранной методом стыковки. А может, и нет - если стартовать с МКС, можно манипулятор задействовать, и собрать более серьёзную конфигурацию. Всего 4 кубика.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

60 млн - это если речь идёт о полёте на ИСЛ и обратно, без посадки на Луну, Союзом, отработавшим срок на МКС. Запускаются 3 Союза-У, два с водородными модулями, один с долгохранимым, на МКС собирается либо конструкция "водородный разгонник - второй водородный разгонник - долгохранимый блок - укороченный КК Союз" либо, если удастся перелить топливо (водород-кислород) в один разгонник, то "водородный разгонник - долгохранимый блок - укороченный КК Союз". Плюс, для подгона времени старта под положение Луны, придётся досрочно (до двух недель) сменить Союз на МКС.

Думаю, проще вариант с двумя водородниками.

Для посадки на Луну надо рассматривать варианты с СЭДУ. А то дорого.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

>Мда - не завидую я космонавтам - сидеть дней десять в Союзе - это не сахар

А 14 дней в джемини?
   
RU CaRRibeaN #10.06.2002 09:48
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Ладно, ладно :) . 10 дней - это, видимо, слишком большой запас взят. Аполлоны (или Зонды?) летали, кажется, по паре дней в один конец, так что 5-6 суток может хватить. У Союза, с орбитальным блоком, внутренний объём сравним с Аполлоном с лунным модулем (кто знает внутренний объём американского лунного модуля поточнее?). Это, конечно, не 2-3 суток погони за МКС, но, мне кажется, всё же допустимо, особенно за неимением лучшего.

Так, Вэйд говорит, что РД-0128 даёт 10 тонн тяги, и весит 370 кг. С УИ 474 сек, т.е. больше 4640 м/с . Для разгона двигателем с УИ 4500 м/с до скорости 3300 м/с (отлёт к Луне) массы 1 требуется топливо массой 1,1, тут небольшая нестыковочка :) .

Для долгохранимой ступени тоже подходящих кандидатов не видно, Фрегат и Бриз-КМ маловаты...

Так что пока полёт на окололунную орбиту за 60 миллионов выглядит труднодостижимым :)
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

www.astronautix.com/craft/soyuztm.htm:

Descent Module overall mass: 3.000 kg.
Orbital Module overall mass: 1.300 kg.
Service Module overall mass: 2.950 kg.

Данные по Фрегату у Вэйда:

Gross mass: 6.535 kg.
Empty mass: 1.100 kg.
Isp: 327 sec (3200 м/с)

Данные по РД-0128 у Вэйда:

Thrust(vac): 98,00 kN.
Isp: 474 sec (4640 м/с)
Mass engine: 370 kg.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

О, замечательно :) возможность ещё сэкономить, избежав затрат топлива при выходе на окололунную орбиту.
Довольно доходчивая статья...

Эдак скоро пешком пойдут :)
   
HK Бывший генералиссимус #22.09.2002 07:45
+
-
edit
 
Ой, какая интересная штучка!

"Gross Mass: 77,900 kg. Empty Mass: 11,500 kg. Thrust (vac): 15,080 kgf. Isp: 441 sec. Burn time: 1,910 sec. Propellants: Lox/LH2 Diameter: 5.2 m. Span: 5.2 m. Length: 16.5 m. Country: Russia. No Engines: 2. RD-56M Status: Testing 1974. Comments: Upper stage developed 1971-1974 to support manned lunar expedition. Replaced Blok R/Blok S previously under development. Capable of five restarts and 11 days of flight."

Ещё раз: эта разработанная в Союзе водородная ступень, на двух РД-56М, была способна работать в течение 11 дней.

(11 дней! полностью отработанный движок!..)

А вы знаете, сколько раз за 11 дней можно слетать на Луну и обратно? :) Больше одного (в отличие от Марса - кивок в сторону он-знает-кого)

Может, давно пора Союзом-У выводить водородный разгонный блок, стыковать на орбите со вторым Союзом - и как раз хватит до окололунной орбиты и обратно :) можно выстраивать туристов...

;)
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich>Ещё раз: эта разработанная в Союзе водородная ступень, на двух РД-56М, была способна работать в течение 11 дней.

Только ставить ее некуда - разве что на "Энергию". Да только где та энергия...

avmich>Может, давно пора Союзом-У выводить водородный разгонный блок, стыковать на орбите со вторым Союзом - и как раз хватит до окололунной орбиты и обратно :) можно выстраивать туристов...

Нет, не хватает. Я прикидывал - если не лишать "Союз-ТМ" орбитального отсека, но дооснастить его системами для облета Луны и входа со второй космической скоростью в атмосферу, его масса слегка перевалит за 8 тонн. Но это еще вполне в силах для КВРБ и "Протона-М". Но такая экспедиция будет стоить 100 лимонов, и это без выхода на окололунную орбиту. С другой стороны, снабженный ДУ для выхода на окололунную орбиту, Союз-лунник (Условно говоря, Л3-ТМ), все равно еще будет в пределах возможностей КВРБ. Ну, скажем, 125 лимонов.

avmich> ;)

Я думал об этом. Экскурсия в окололунное пространство гораздо привлекательнее экскурсии на МКС, и, возможно, что больше, чем в пять раз :) вот только цена уж очень запредельная. Двух туристов на одного командира навешивать?
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

Хм...

astronautix.com/lvs/soya511u.htm: третья ступень Союза-У: заправленная масса - 25.200 кг, сухая масса - 2.355 кг, тяга - 30.400 кГс, ПН на орбите 450 км - 6.220 кг, УИ - 330 с. Что даёт полную массу третьей ступени вместе с ПН - 31.420 кг, полную сухую массу - а скорость - 330 * 9,81 * ln(31.420 / (2.355 + 6.220)) = 4.204 м/с .

Берём КВРБ, у него масса заправленная - 21.100 кг, сухая - 2.100 кг. Этот блок имеет один двигатель КВД-1М, он же astronautix.com/engines/rd56m.htm, если не ошибаюсь - тяга 7.503 кГс, УИ - 4.522 м/с, масса - 282 кг. Берём ещё три таких же, доводя тягу до тех же 30 тонн силы. Общая масса - 282 * 3 = 846 кг. Доведём массу сухого блока с 2,1 до 4 тонн, а заполненного - 31.420 (т.е. баки придётся увеличить). Тогда, набрав недостающие орбитальные 4.204 м/с, оставшаяся масса (топливо + блок) будет 31.420 / exp(4.204 / 4.522) = 12.411 кг.

То есть, если заменить третью ступень Союза-У и его ПН водородным блоком, то на орбите окажется около 12 тонн, из которых около 8 тонн будет топлива.

Если считать, что лунный Союз - 6.500 кг, то запас скорости - 4522 * ln ((12.411 + 6.500)/(4.000 + 6.500) = 2.660 м/с .

До окололунной не хватает :) ...
   
HK Бывший генералиссимус #22.09.2002 12:53
+
-
edit
 
По моим прикидкам, одного КВРБ не хватает для выхода на окололунную: 4500 * ln (20 тонн / 10 тонн) = 3100 м/с, и даже 4522 * ln (22 тонны / 9 тонн) = 4041 м/с . Зато двух Союзов с топливом хватило бы... по массе... но там стыковок...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich>По моим прикидкам, одного КВРБ не хватает для выхода на окололунную

Нет, нет, я имел в виду, ЧТО КВРБ С СОЮЗОМ запускаются на Протоне-М, после чего Союз облетает Луну по "восьмерке", как Зонды в 68-70 годах. Фактически, при этом совершается один виток вокруг Луны, но выхода на окололунную орбиту не происходит. Для этого нужно переделывать союз в Л3.
   
HK Бывший генералиссимус #24.09.2002 17:09
+
-
edit
 
А чем переделка Союза в ЛЗ поможет? Что, ЛЗ так уж легче?

Кстати, в скобках, если Союз (КК) отправлять Союзом-У (ракетой), а потом КВРБ, залитый под завязку - Протоном, и стыковать КВРБ к Союзу - вот этого уже хватает на выход на окололунную и обратно. Никаких переделок не надо, только КВРБ научиться стыковать. То есть по затратам на НИОКР это минимум... а по цене - да, 120 миллионов где-то - дешевле бы три Союза запустить, но там стыковок много...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich>А чем переделка Союза в ЛЗ поможет? Что, ЛЗ так уж легче?

Л3 тяжелее "Союза". Это Л1 легче. НО Л3 выходит на окололунную орбиту за счет собственной ДУ. КВРБ выводит его только на траекторию перелета к Луне. И, если блок Д мог вывести "Зонд" весом 5200 кг, то КВРБ справится с полноценным "Союзом-ТМ"

avmich>Кстати, в скобках, если Союз (КК) отправлять Союзом-У (ракетой), а потом КВРБ Никаких переделок не надо, только КВРБ научиться стыковать.

КВРБ не запустится через трое суток. Водород выкипит. Там что-то в районе 30-40 часов, для трехимпульсных схем.

avmich> То есть по затратам на НИОКР это минимум... а по цене - да, 120 миллионов где-то - дешевле бы три Союза запустить, но там стыковок много...

Королев так и собирался когда-то, но это неудобно, особенно, с водородом.
   
HK Бывший генералиссимус #24.09.2002 18:48
+
-
edit
 
Конкретно КВРБ вообще на 7,5 часов рассчитан... но речь о том, что, раз уж разгонный блок для Н1 сделали на 11 суток на водороде, то, наверное, и аналогичный блок, но полегче, тоже можно сделать...

А ЛЗ отдельно на орбиту выводить - ещё одним Протоном? Или Союзом? Если Протоном - дорого, если Союзом - как ракета справится с более тяжёлым ЛЗ?..

Конечно, водород неудобен :) зато на верхних ступенях вроде так дешевле всё же...
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

avmich>Конкретно КВРБ вообще на 7,5 часов рассчитан...

Мда. Виноват, лажанулся.

avmich>но речь о том, что, раз уж разгонный блок для Н1 сделали на 11 суток на водороде, то, наверное, и аналогичный блок, но полегче, тоже можно сделать...

Больше бак - дольше срок. 20-тонник максимум двое суток проживет.

avmich>А ЛЗ отдельно на орбиту выводить - ещё одним Протоном?

Почему - отдельно? В том-то и прикол КВРБ, что, будучи установлен на "Протон-М", он сможет забросить около 8 тонн к Луне. А Л3, сделанный из "Союза-ТМ", должен вписаться в эту массу. Точнее, это будет не настоящий Л3, поскольку у нас нет посадочного корабля и не надо с ним стыковаться.

avmich> Или Союзом? Если Протоном - дорого, если Союзом - как ракета справится с более тяжёлым ЛЗ?..

Нет, схема, по идее, должна быть однопусковая - только вместо "Протона-К" "Протон-М", вместо блока Д - КВРБ, и, соответственно, вместо "Зонда" лунная модификация "Союза-ТМ". Поскольку масса ПГ на ГСО у новой связки больше, чем в два раза превышает старую, то и к Луне можно отправить заметно больше, пусть не в два, но все же почти 8.5 тонн. В эти 8.5 должна вписаться и ДУ, которая позволит выйти на окололунную орбиту, а потом с нее сойти для возвращения домой.
   
+
-
edit
 

avmich

координатор

А как зависит срок работоспособности от массы?... То есть, конечно, зависит, наверное, но и ещё и от принимаемых мер по защите... вот и вопрос - максимальное время, на которое можно КВРБ раскрутить - какое и как?..

(Полёт к Луне - 4 дня, а Союз-ТМ к станции стыкуется 2-3 суток, для экономии. КВРБ, конечно, надо будет быстрее стыковать, в схеме со стыковкой... а без стыковки с этим хорошо всё...)
   
1 2 3 4 5 6 7 8 9

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru