Поскольку мои вопросы из области фантастики, то размещаю эту тему в ЧД. Тема конечно потенциально флудогонная, но хочется помечтать "научно". :oops:
Предположим, что человечеству потребовалось полноценное освоение космоса, с созданием баз, добычей ресурсов. Вопрос "зачем" оставляем за скобками. Требуются регулярные рейсы к Луне и Марсу (к станциям и базам), возможно в систему Юпитера.
Технологии при этом "сейчас плюс ещё чуть-чуть" (есть ЖРД, ЯЭУ, СПД, Ионники, возможны , ТФЯРД и ГФЯРД).
Какими вы видите наиболее реализуемые варианты транспортировки земля-орбита-земля?
Какими были бы чисто космические транспортные системы? (И были бы?)
Какими были бы космические станции?
Перечислю всё что мне вообще известно. :roll:
Транспортная система "земля-орбита-земля":
1) Одноразовая капсула на одноразовой ракете
2) Многоразовая капсула на одноразовой ракете ("Заря")
3) Многоразовый корабль типа "несущий корпус" на одноразовой (или частично многоразовой) ракете
4) Многоразовый крылатый аппарат на одноразовой (или частично многоразовой) ракете
5) Многоразовый двухступенчатый АКС с горизонтальным стартом (зомби-ашкуб :) )
6) Многоразовый двухступенчатый АКС с вертикальным стартом (возможно с одноразовыми ускорителями)
7) Многоразовая одноступенчатая система вертикального старта и посадки (дельта-клиппер)
8 ) Многоразовая одноступенчатая система вертикального старта и горизонтальной посадки (Венчур стар)
9) Многоразовая одноступенчатая АКС горизонтального старта и посадки (Хоттол, РАКС)
Космические транспортные системы "орбита-орбита":
1) На ЖРД (на высококипящих или на кислороде-водороде)
2) На СПД или Ионники с ЯЭУ
3) ТФЯРД или ГФЯРД
Станции:
1) Собранные из модулей, как МКС, без искуственной силы тяжести
2) вращающийся "Бублик" с неподвижным центром
3) цилиндр большого диаметра, вращающийся вокруг своей оси.
4) несколько цилиндров, соединённых штангами и вращающиеся вокруг общего центра
В случае действительного заселения человеком Солнечной системы (хотя бы в том виде, в каком это показано в "Лунной Радуге" Павлова) грузопоток Земля-орбита и обратно должен иметь такие размеры, что эту задачу в принципе ракетами не решить. Никакими - ни многоразовыми, ни одноразовыми, ни АКС.
(ИМХО, конечно)
Планетарный катер с темоядерным двигателем. одноступенчатое средство с аэродинамическим качеством, позволяет совершать множествееные перелёты в системе Земля-Луна с посадкой в произвольных точках :D
ЦитироватьВ случае действительного заселения человеком Солнечной системы (хотя бы в том виде, в каком это показано в "Лунной Радуге" Павлова) грузопоток Земля-орбита и обратно должен иметь такие размеры, что эту задачу в принципе ракетами не решить. Никакими - ни многоразовыми, ни одноразовыми, ни АКС.
(ИМХО, конечно)
Кстати, у Павлова как раз термоядерные двигатели в ходу были, причем в том числе и такие вполне миниатюрные. Меньше десятка тонн со всем барахлом.
Земля-низкая орбита - крылатые корабли
Между планетами (Луна, Марс и т.д.)- крабли с ЯЖРД
Орбита другой планеты-поверхность - лендеры.
На орбитах планет -пересадочные ОС.
ЦитироватьКакими вы видите наиболее реализуемые варианты транспортировки земля-орбита-земля?
В случае очень массового грузопотока земля-орбита при нынешнем и "ближайшем" уровне техники наиболее выгодной будет двухступенчатая многоразовая система на ЖРД. Обе ступени по схеме "летающий корпус" а ля Х-33.
ЦитироватьПеречислю всё что мне вообще известно. :roll:
Транспортная система "земля-орбита-земля":
1) Одноразовая капсула на одноразовой ракете
2) Многоразовая капсула на одноразовой ракете ("Заря")
3) Многоразовый корабль типа "несущий корпус" на одноразовой (или частично многоразовой) ракете
4) Многоразовый крылатый аппарат на одноразовой (или частично многоразовой) ракете
5) Многоразовый двухступенчатый АКС с горизонтальным стартом (зомби-ашкуб :) )
6) Многоразовый двухступенчатый АКС с вертикальным стартом (возможно с одноразовыми ускорителями)
7) Многоразовая одноступенчатая система вертикального старта и посадки (дельта-клиппер)
8 ) Многоразовая одноступенчатая система вертикального старта и горизонтальной посадки (Венчур стар)
9) Многоразовая одноступенчатая АКС горизонтального старта и посадки (Хоттол, РАКС)
То что будет (может быть) на самом деле в список и не попало. Многоразовая двухступенчатая система вертикального старта. (Как Венчур Стар но двухступенчатая).
Причём это общеизвестно и было определено ещё при начале разработки Шаттла.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=86969&sid=71cdad0aa7d330f07625757be0dd5e37#86969
ЦитироватьЦитироватьТак что, МТКС, всякие Венчур Стары они делать не будут?
Венчур Стар - афера. Никаких шансов.
С какими моторами, ЖРД или ВРД?
Цитироватьhttp://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=86969&sid=71cdad0aa7d330f07625757be0dd5e37#86969
ЦитироватьЦитироватьТак что, МТКС, всякие Венчур Стары они делать не будут?
Венчур Стар - афера. Никаких шансов.
В одноступенчатом варианте афера. Или вы чтото не поняли?
ЦитироватьС какими моторами, ЖРД или ВРД?
Я разве неясно выразился? Естественно ЖРД, какие в пень ВРД? Может ещё и крылья приделать, чего уж там: ;)
ЦитироватьЦитироватьhttp://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=86969&sid=71cdad0aa7d330f07625757be0dd5e37#86969
ЦитироватьЦитироватьТак что, МТКС, всякие Венчур Стары они делать не будут?
Венчур Стар - афера. Никаких шансов.
В одноступенчатом варианте афера. Или вы чтото не поняли?
Я просто процитировал :mrgreen:
ЦитироватьЦитироватьС какими моторами, ЖРД или ВРД?
Я разве неясно выразился? Естественно ЖРД, какие в пень ВРД? Может ещё и крылья приделать, чего уж там: ;)
Да вроде ясно не написано, на чем оно летает
Но может, плохо искал?
Но вертикальный старт - тогда ЖРД
Нет, не нравится :(
ЦитироватьДа вроде ясно не написано, на чем оно летает
Но может, плохо искал?
С верха этой страниы:
ЦитироватьВ случае очень массового грузопотока земля-орбита при нынешнем и "ближайшем" уровне техники наиболее выгодной будет двухступенчатая многоразовая система на ЖРД. Обе ступени по схеме "летающий корпус" а ля Х-33.
ЦитироватьНо вертикальный старт - тогда ЖРД
Нет, не нравится :(
Не женитесь.
ЦитироватьЦитироватьНо вертикальный старт - тогда ЖРД
Нет, не нравится :(
Не женитесь.
Ну дык :( :mrgreen:
kulch
Вполне возможно что так оно и есть. Что же тогда, лифт?
В данном случае речь только о нескольких базах, заселения пока нет.
D.Vinitski
Вы оптимист. :wink: Планетарный катер с термоядом это сильно дальше чем ТФЯРД и даже ГФЯРД. Кстати, а на каком топливе? :wink:
Старый
Помню такую схему, кажется две практически одинаковые внешне ступени, скреплённые "животами", оно? Жаль забыл где видел, картинки нет.
С вертикальным стартом и несущим корпусом согласен. А чем такая схема лучше схемы с одноразовыми ускорителями?
На каком топливе будут ступени, первая - кислород-керосин а вторая кислород-водород?
И для транспортировки грузов тоже эту систему использовать?
Кстати, прошу, если у кого-то есть ссылочка на ту страницу где были изображены все первоначальные варианты Шаттла, киньте сюда, пожалуйста.
Зомби. Просто Зомби
А на двухступенчатой, первая ВРД+ЖРД, вторая ЖРД, старт горизонтальный, разделение вне атмосферы, женитесь? :wink:
Как я понимаю, в сегменте "земля-орбита", симпатии большинства на стороне АКС. И всё же, может проще "штамповать одноразовые"? :wink: Хотя бы для заброски грузов на орбиту.
Ну хорошо, до орбиты добрались, где размещаться будем? Мне импонирует торообразный вращающийся жилой сектор (может даже два, для компенсации моментов). А на "неподвижном" центре располагаются причалы, крепятся фермы солнечных батарей и т.д.
Речь ведётся о фантастике. и то - весьма умеренной. Я же не предлагаю мезонно-кварковую терьямпампацию.
ЦитироватьЗомби. Просто Зомби
А на двухступенчатой, первая ВРД+ЖРД, вторая ЖРД, старт горизонтальный, разделение вне атмосферы, женитесь? :wink:
По другому это называется "проект hcube - Зомби"
Почему бы это?
ЦитироватьКак я понимаю, в сегменте "земля-орбита", симпатии большинства на стороне АКС
Это не симпатии, это "объективка"
С одной стороны - реально возможно, с другой - вполне достаточно при полной реализации всех или большинства технических возможностей на этом пути
ЦитироватьИ всё же, может проще "штамповать одноразовые"? :wink: Хотя бы для заброски грузов на орбиту.
До определенного предела
Это вполне возможно, но это экстенсивный путь, он, в общем, неправильный, это не путь развития техники и ее оптимизации, а лишь способ достигать каких-то отдельных конкретных целей, для которых нужен большой объем грузов на орбите
То есть, СИТУАЦИЮ с доступом на орбиту вы при этом не меняете, хотя можете таким способом реализовывать какие-то отдельные конкретные "ПРОЕКТЫ"
В принципе, согласен со Старым - двухступенчатая схема с ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ размещением ступеней и полной многоразовостью вполне адекватна. Если посадочные ТРД скомпоновать так, что они могут работать и на старте, то схема получаетя практически оптимальной.
А на втором месте - схема АКС. Т.е. те же две ракетные ступени, но взлет и начальный разгон - горизонтальный, по-самолетному. Причем АКС не нужен стартовый комплекс. Ну, т.е. к полету готовить, ясно, надо, но сами стартовые сооружения заметно проще чем у РН - полоса вместо лотка, козловой кран вместо СК и установщика. Да и возможности по парирования отказов повыше. С другой стороны, АКС стоит заметно больше многоразовой РН.
Стартовые ЖРД влекут большую стартовую массу, из которой следует, что эти стартовые ЖРД должны иметь большую мощность, как следствие, большую стоимость, малый ресурс и сложное и дорогое техобслуживание
Притом, про ВРД Старый вообще не заикался
В принципе, тогда уж схема должна быть ТРЁХступенчатой...
Но и это не принципиально, принципиален ВРД "как можно более широкого диапазона" ДЛЯ снижения стартовой массы, прежде всего
В условиях многоразовости, естественно
Нет, чисто ракетные многоразовые системы - это экономия на разработке В УЩЕРБ высоким эксплуатационным расходам
Цитироватьkulch
Вполне возможно что так оно и есть. Что же тогда, лифт?
В данном случае речь только о нескольких базах, заселения пока нет.
Вы серьезно спрашиваете?
[если все-таки иметь в виду ну пусть не заселение, а широкомасштабное наступление на Внеземелье]
Рискуя прослыть параноиком и пессимистом отвечу так: не будет этого никогда - ни лифтов, ни ракет, ни термоядерных челноков, ни 2-ступенчатых а-ля X-33 и прочих Венчурстаров. Почему? Потому что есть два варианта - либо человечество погибнет (пусть не как вид, но как цивилизация), либо к тому моменту, когда появится потребность в большом грузопотоке в космос и обратно изобретут ту самую тирьямпампацию.
[если иметь в виду "несколько баз"]
Вполне достаточно современных многоступенчатых одноразовых ракет. Какой тут, спрашивается, фантастический антураж? Нууу, например, производство жидкого водорода в промышленных масштабах, как сейчас - бензина.... Космодромы в каждом городе... "- Простите, вы не подскажите, на какой маршрутке можно проехать в Центральный Московский Космодром им. Гагарина?" и т.п.
ЦитироватьТехнологии при этом "сейчас плюс ещё чуть-чуть"
Грузопоток Луна-Земля: ЭМ-ускоритель на Луне.
земля-орбита-земля: одноступенчатый АКС с горизонтальным взлетом и посадкой.
космические транспортные системы: ЯРД с режимом как двигателя так и электрогенератора.
космические станции: жилие модули обязательно с искусственной гравитацией по этому варианту: 4) несколько цилиндров, соединённых штангами и вращающиеся вокруг общего центра.
ЦитироватьЦитироватьkulch
Вполне возможно что так оно и есть. Что же тогда, лифт?
В данном случае речь только о нескольких базах, заселения пока нет.
Вы серьезно спрашиваете?
[если все-таки иметь в виду ну пусть не заселение, а широкомасштабное наступление на Внеземелье]
Рискуя прослыть параноиком и пессимистом отвечу так: не будет этого никогда - ни лифтов, ни ракет, ни термоядерных челноков, ни 2-ступенчатых а-ля X-33 и прочих Венчурстаров. Почему? Потому что есть два варианта - либо человечество погибнет (пусть не как вид, но как цивилизация), либо к тому моменту, когда появится потребность в большом грузопотоке в космос и обратно изобретут ту самую тирьямпампацию.
Угу, я спрашивал вполне серьёзно. Вашу мысль понял, спасибо.
Мне самому, честно говоря, не вериться в оба этих варианта. Человек всё-таки весьма разумная и эгоистичная скотинка что бы самоуничтожиться. А тирьямпампамция, если она вообще возможна, это очень очень и очень не скоро.
Вообще если дать волю пессимизму... тоже рискуя прослыть параноиком и пессимистом скажу что: для человечества в него нынешнем виде нет стимула лететь в космос вообще, ну кроме любопытства. А мероприятие это настолько дорогое что тратить средства на такое любопытство жалко. Обыватели не поймут.
Цитировать[если иметь в виду "несколько баз"]
Вполне достаточно современных многоступенчатых одноразовых ракет. Какой тут, спрашивается, фантастический антураж? Нууу, например, производство жидкого водорода в промышленных масштабах, как сейчас - бензина.... Космодромы в каждом городе... "- Простите, вы не подскажите, на какой маршрутке можно проехать в Центральный Московский Космодром им. Гагарина?" и т.п.
Водород в промышленных масштабах это да, похоже. Про одноразовые ракеты сам думал, засомневался, написал сюда. :)
D.VinitskiСогласен что умеренную и что вообще такая штука весьма удобна. Так на каком топливе работает и какой принцип удержания используется в вашем катере?
hcubeВсё-таки последовательное размещение ступеней? Хм... Первая ступень с крыльями и ЖРД на керосине-кислороде, вторая тоже с крыльями и на кислороде-водороде. Обе с горизонтальной посадкой, разделение в атмосфере, так?
"проект hcube - Зомби" мне нравится горизонтальным стартом. Получается что в космос летим "как на самолёте", проще посадка пассажиров, всё привычно. Однако мне кажется, что такая схема будет проигрывать схеме с вертикальным стартом.
У Fakir'а спрашивайте. Фигнёй меня не грузите, я стратегией занимаюсь! :P
Цитироватьhcube"проект hcube - Зомби" мне нравится горизонтальным стартом. Получается что в космос летим "как на самолёте", проще посадка пассажиров, всё привычно. Однако мне кажется, что такая схема будет проигрывать схеме с вертикальным стартом.
В чем-то и проигрывает, но у вертикальной схемы есть один большой недостаток, это необходимость старта на ЖРД
А это оказывает очень сильное влияние на все параметры системы
Получается, что горизонтальный старт на сегодня существенно оптимальнее
Хотя я не исключаю, что у вертикального варианта может быть свое будущее
ЦитироватьПеречислю всё что мне вообще известно. :roll:
Транспортная система "земля-орбита-земля":
Многоразовый двухступенчатый АКС с горизонтальным стартом StarLiner (Streamflow)
http://www.synerjetics.ru/article/art1996.htm
ЦитироватьВообще если дать волю пессимизму... тоже рискуя прослыть параноиком и пессимистом скажу что: для человечества в него нынешнем виде нет стимула лететь в космос вообще, ну кроме любопытства. А мероприятие это настолько дорогое, что тратить средства на такое любопытство жалко. Обыватели не поймут.
Imho cтимул есть – космонизация, как преодоление "пределов роста".
Стартовые ЖРД влекут МЕНЬШУЮ стартовую массу. Так, приблизительно, базовая схема АКС ПРОИГРЫВАЕТ схеме Байкал примерно 10% стартовой массы. При этом применение ВРД на взлете увеличивает проигрыш до 15%. С другой стороны, и 15% ПН, и бОльшая сухая масса - не слишком большая цена за повышение эксплуатационного удобства. Скажем так - в пределах разумного. Вот было бы 30-40% - тогда да, схема бы однозначно проигрывала. А так - несколько уступает, во всяком случае эти 15% не являются ключевыми при определении эффективности.
Кроме того, схема АКС допускает эволюционное усовершенствование, которое дает возможность 'выбрать' отставание и возможно даже обогнать чисто ракетную схему. Я имею в виду повышение потолка разгона на ВРД с 3М до 5-6М за счет ПВРД и ГПВРД.
"Примерное равенство параметров" получается для чисто теоретического, никем никогда не реализованного Байкала и никем же никогда не оптимизировавшегося "базового АКС"
Так что это вопрос открытый
А вообще говоря - да, я имел в виду принципиальное сравнение схем, т.е. при "теоретическом" применяемом рабочем диапазоне ВРД
Но АКС на основе ВРД с горизонтальным стартом также скорее всего ограничены сверху по ПН
Так что для больших и очень больших ПН "схема" наверняка будет вертикальная
Мое мнение, что для АКС НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ ПН более 20 тонн в принципе. Уникальные 60-тонные блоки должны запускаться отдельным стартом АКС с одноразовой второй ступенью. Остальное - должно влезать в 20 тонн. Точка. АКС незачем соревноваться с РКН Энергия - его режим эксплуатации должен быть ближе к Ил-76.
Да, да, именно так
"Что-то в этом роде", с учетом естественного "+-" по конкретным цифрам
Для вывода на орбиту : воздушный старт (дозвуковой разгонник, многоразовый) + одноразовая кислород-водородная ступень + тросовая система с поддержанием орбиты плазменным (например, холловским) двигателем с запиткой от солнечных батарей.
Орбита-орбита: ЖРД на оптимальных компонентах (Li + F2 + H2) для пилотируемых, плазменный ЭРД c СБ для грузов.
Станции - без гравитации, с использованием генной инженерии над космонавтами (пара искуственных вирусов - и все проблемы с переносимостью невесомости решены).
Некоторые пояснения:
При массовом грузопотоке старт на ЖРД очевидно неэффективен, если не брать старт с высокой горы. При старте примерно с уровня моря:
1. Требуется высокое давление на срезе сопла - падает УИ и тяга по всей траектории ступени.
2. Даже при том же давлении на срезе, при наличии внешнего давления тяга и УИ меньше.
3. Увеличиваются аэродинамические потери.
4. Увеличивается скоростной напор (max Q) - требуется более прочная (соответсвенно, тяжёлая) конструкция
5. Увеличиваются возмущения от изменения ветра с высотой - увеличиваются потери на управление, и опять же, требования к прочности конструкции.
6. При дренаже криогенных компонентов, уменьшается плотность и соответственно массовое совершенство ступеней
7. Также растёт температура криогенных компоненов, при этом обычно падает прочность конструкционных материалов (металлов точно).
8. Даже 200 м/с скорости носителя на дороге не валяются
9. Ну и высота даёт свой десяток-другой метров в секунду.
При обсуждении существующих проектов - Полёта, МАКСа, в основном упирали на сложность разделения и недостаток грузоподьёмности существующих самолётов. Для массового вывода в космос можно сделать новый самолёт, и проблем не будет. Разделение, скажем, можно сделать по схеме WK1 и поднять высотность.
Почему одноразовая ступень - с течением времени и увеличением серийности отношение стоимости килограмма конструкции к килограмму топлива должно падать. Вместе со сложностями теплозащиты и увеличением веса для увеличения ресурса это должно сделать многоразовые ступени невыгодными, несмотря на массовость полётов.
1. Конструирование автоматизируется - стоимость падает.
2. Серийность растёт - доля разработки в стоимости падает.
3. Серийность растёт - доля стоимости технологий (скажем, специальных сплавов) падает.
4. С развитием электроники доля систем управления в стоимости уходит в ноль.
5. С переносом производства и разработки в страны второго-третьего мира стоимость падает.
6. Говорят, реальная процентная ставка постоянно падает - доля начальных затрат (разработка, оборудование) в стоимости падает.
А вот стоимость топлива и энергии (производить и сжижать водород) всё растёт.
ЦитироватьПоскольку мои вопросы из области фантастики, то размещаю эту тему в ЧД. Тема конечно потенциально флудогонная, но хочется помечтать "научно". :oops:
Предположим, что человечеству потребовалось полноценное освоение космоса, с созданием баз, добычей ресурсов. Вопрос "зачем" оставляем за скобками. Требуются регулярные рейсы к Луне и Марсу (к станциям и базам), возможно в систему Юпитера.
Технологии при этом "сейчас плюс ещё чуть-чуть" (есть ЖРД, ЯЭУ, СПД, Ионники, возможны , ТФЯРД и ГФЯРД).
Какими вы видите наиболее реализуемые варианты транспортировки земля-орбита-земля?
Электромагнитный старт из вакуумной трубы: http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=7395
Не нужны ракета и химическое топливо (почти). Только вагон поезда и электричество.
Спасибо всем за ответы в теме.