Оптимальная транспортная система Земля-Луна

А почему никто не задумывался о постройке "реверсивной" электромагнитной пушки? Которая могла бы не только разгонять, но и тормозить принимаемые с орбиты аппараты? Тогда от аппарата требуется только "попасть в створ".

 

Попасть в створ?! Всего-то?!! ИМХО, тут нужна совершенно фантастическая точность...

 

Чего же в ней фантастического-то? 1-я космическая у Луны вроде 1,69 км/с, то есть, примерно 6000 км/ч. То есть, точность и быстродействие систем наведения нужно в 20 раз больше, чем для "Бурана" или "Шаттла". Глиссаду придётся делать очень пологой, да, но не более того.

Основная техническая проблема - куда принять эту энергию, буде даже она успешно преобразуется в электрическую.

ИМХО, не в 20 раз, а побольше. Вписать кораблю в створ (довольно узкий, надо полагать) необходимо с куда большей точностью, чем "Буран" или "шаттл" в полосу. Малейшее отклонение вектора скорости от оси створа, соприкосновение - кранты обоим. И створу, и кораблю.

ИМХО, не видно особых принципиальных преимуществ по сравнению с ядерными лэндерами на LOX.

Основная техническая проблема - куда принять эту энергию, буде даже она успешно преобразуется в электрическую.

 

Ну, для разгона тебе все одно придется батарею конденсаторов соответствующей емкости сторить. Вот в них и рекуперируем.

---

(...)Уже сейчас есть ЭРД с ресурсом до 10 000 часов. И есть куда расти.
К тому же в ЭРД вырабатывается в основном канал - эрозия керамики. Только за счёт профилирования ресурс канала можно повысить раза в полтора, да и сменить канал (масса у него невелика) после нескольких полётов, скажем, на орбитальной станции, не представляет особой сложности. Можно хоть ЭРД целиком поменять, если дело совсем плохо окажется - они лёгкие.

(...)Ресурс летавших реакторов - до года. У проектирующихся, записанных в федеральную программу - до 10 лет.
А главное преимущество реакторов в том, что по массе они выигрывают у СБ начиная с определенной мощности, что-то около 30-40 кВт. Да и за время пребывания в радиационных поясах СБ порядком (в разы) деградируют, если на них нет специального защитного слоя. Если есть - растёт масса.
(...) Экономит десятка два-три тонн по сравнению с одноразовым буксиром. А можно ведь и больше.

 

10000 часов - это как раз 1.14 года Нарастить раза в полтора - даже 2 лет не получеится. Т.е. сдохнем в середине 2-го рейса шютка. Ну 2 рейса, ладно.
Менять, говорите? Я и говорю - ЭРД меняем, ксенон заливаем... Остается только реактор с ресурсом "до года". Бо 10 лет - это ЕМНИП в "спящем" режиме де-факто ТРИГа, а нам-то все время макс. мощность нужна. Ну ладно, слетали два раза. 2.5 года. У наземных реакторов ЕМНИП перезагрузка раз в 3 года идет. Т.е. максимум, что мы сэкономим - это половину стоимости вывода реактора.

Да и эту экономию сожрут системы сближения и стыковки, системы дозаправки, топливо на обратную дорогу, меры пердосторожности при замене ЭРД вблизи источника радиации... Да и труд космических монтажников денег стоит...

заполнить небольшой кратер (3-5км) устойчивой и легкой пеной - вот
вам и грузоуловитель .....

Я и говорю - ЭРД меняем, ксенон заливаем... Остается только реактор с ресурсом "до года". Бо 10 лет - это ЕМНИП в "спящем" режиме де-факто ТРИГа, а нам-то все время макс. мощность нужна.

 

АбЫжАешь! Современные - 10 лет на 50% мощности - чуть ли не в каждом ТЗ.

Ну ладно, слетали два раза. 2.5 года. У наземных реакторов ЕМНИП перезагрузка раз в 3 года идет.

 

Раз в год. Но мощности - гигаваттные.

Т.е. максимум, что мы сэкономим - это половину стоимости вывода реактора.

 

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

АбЫжАешь! Современные - 10 лет на 50% мощности - чуть ли не в каждом ТЗ.

 

ТЗ - эт`хорошо, эт`здорово.

Раз в год. Но мощности - гигаваттные.

 

... А массы - килотонные Или мега?

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

 

При какой массе? При какой площади радиатора? При каком принципе преобразования? Если механика - при каком ресурсе оной?
И еще - какой ресурс? С заменой зоны? Без? При каком режиме? От выгорания-то235-го никуда не деться.

Я и говорю - ЭРД меняем, ксенон заливаем... Остается только реактор с ресурсом "до года". Бо 10 лет - это ЕМНИП в "спящем" режиме де-факто ТРИГа, а нам-то все время макс. мощность нужна.

 

АбЫжАешь! Современные - 10 лет на 50% мощности - чуть ли не в каждом ТЗ.

 

В ТЗ приводятся желаемые величины, но никак не ожидаемые.

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

 

Только если несколько установок. Для одной установки есть куча ограничений по мощности. Например, в случае остановки реактора (авария) и прекращения циркуляции теплоносителя, остаточное тепло должно продолжать сбрасываться в космос через элементы конструкции иначе банан - перегрев, расплавление и радиационный выброс.
Максимальная возможная тепловая мощность была оцененена, но в открытых публикациях я её не видел, поэтому приводить не буду.

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

 

При какой массе? При какой площади радиатора?

 

Массогабаритные показатели будут ого-го
В существующие ракеты установка не влезет

При каком принципе преобразования? Если механика - при каком ресурсе оной?

 

Машинное преобразование и "продвинутая" термоэмиссия

И еще - какой ресурс?

 

Исследования возможности работы на длительных ресурсах не проводились, поэтому говорить об этом смысла никакого не имеет.
Добавлю, что речь идёт о необслуживаемых установках. Хотя, как можно себе представить обслуживаемую установку в космосе, мне не понятно.

С заменой зоны? Без?

 

Дешевле и практичней заменить всю установку

При каком режиме? От выгорания-то235-го никуда не деться.

 

Проблема выгорания заключается не в проблеме нехватки топлива, а в достижении высокой глубины выгорания, когда облучённые оболочки перестают удерживать всё, что идёт со стороны топлива включая само топливо. Способы решения этой проблемы есть.

Кстати, я заметил, что когда здесь говорят о двигательных установках, то это либо ЯРД, либо ЯЭУ + ЭРД, но никто не сказал про бимодальный (двухрежимный) ЯРД, который либо ЯРД либо ЯЭУ
Американцы этим занимаются.

..... но никто не сказал про бимодальный (двухрежимный) ЯРД, который либо ЯРД либо ЯЭУ
Американцы этим занимаются.

 

Ага, под одеялом занимаются...или в душе Вы демонстрации видели на мысе Канаверал? Из за полкило 238-го плутония? А это, кстати, избиратели -они тех кто бабло распределяет выбирают время от времени
Поэтому господа! Забудьте про ЯРД - в любом виде. Мы до них в космосе точно не доживем. АбЫдно до слез -понимаю. Но такова жисТь

Ник
P.S. Кстати, давайте не повторяться - Паром ЗЛ и многоразовый ЛЧ - к прочтению

..... но никто не сказал про бимодальный (двухрежимный) ЯРД, который либо ЯРД либо ЯЭУ
Американцы этим занимаются.

 

Ага, под одеялом занимаются...или в душе Вы демонстрации видели на мысе Канаверал? Из за полкило 238-го плутония? А это, кстати, избиратели -они тех кто бабло распределяет выбирают время от времени
Поэтому господа! Забудьте про ЯРД - в любом виде. Мы до них в космосе точно не доживем. АбЫдно до слез -понимаю. Но такова жисТь

 

Не под одеялом и не в душе, а в реальности. Политические вопросы учёных не волнуют, только установленные МАГАТЭ нормы безопасности и деньги выделенные на работу. Работа по бимодалам ведётся уже не первый год. Деньги на работу дают. Перестанут давать - понятное дело всё заглохнет

А так, из сообщения получается, что, если из-за плутония не дают запустить установку, тогда не дадут запустить вобще любую установку, содержащую ядерные материалы, то есть нетолько ЯРД

А так, из сообщения получается, что, если из-за плутония не дают запустить установку, тогда не дадут запустить вобще любую установку, содержащую ядерные материалы, то есть нетолько ЯРД

 

Примерно ТАК, к сожалению Любой источник радиации - страшный общественно-политический гемор. А если это еще и не дает немедленного экономического эффекта, как АЭС и похороны РЭ за плату, то дело совсем дрянь -таковы реалии...

Ник

В ТЗ приводятся желаемые величины, но никак не ожидаемые.

 

В нашей реальности - когда денег на "чистый" поиск практически не выделяется - в ТЗ по факту прописывают уже достигнутые величины.

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

 

Только если несколько установок.

 

Откуда такое недоверие?

Для одной установки есть куча ограничений по мощности.

 

Знаю.

Например, в случае остановки реактора (авария) и прекращения циркуляции теплоносителя, остаточное тепло должно продолжать сбрасываться в космос через элементы конструкции иначе банан - перегрев, расплавление и радиационный выброс.

 

Смотрели. Победили.

Максимальная возможная тепловая мощность была оцененена, но в открытых публикациях я её не видел, поэтому приводить не буду.

 

В конечном итоге всё упирается в массу. У нас вариант на 400 кВт эл. вышел в районе 4 т. В этом году будем пытаться "впихнуть" в 18-20 тонн максимально возможную мощность. Есть надежда на 10 МВт эл. С этого я и начал.

В конечном итоге всё упирается в массу. У нас вариант на 400 кВт эл. вышел в районе 4 т. В этом году будем пытаться "впихнуть" в 18-20 тонн максимально возможную мощность. Есть надежда на 10 МВт эл. С этого я и начал.

 

Очень интересно. А какова "комплектация"? В смысле, что входит в приведенную массу - реактор, система преобразования, система охлаждения, теневая защита?

] Попасть в створ?! Всего-то?!! ИМХО, тут нужна совершенно фантастическая точность...

Да что тут фантастического? КР пускают что со 100км, что с 1000км, а попадает она с одинаковой точностью Так и тут: подрулить-то чуток не обременит ведь.

] В принципе, может оказаться целесообразной поставка на околоземные орбиты лунных кислорода и воды (ну и других газов).

А зачем? Ну допустим. Тогда это выливается в добычу и доставку воды на каком-нить астероиде большими порциями. Дело нехитрое, но дорогое — всё же зачем? Кто оплатит? То же самое с земли поднять за ~10к за кг (так вроде щаз?) можно. Допустим, с астероида можно разом припереть несколько тонн... что-то не видно диких (и вообще каких-то) выгод при таких объёмах.

] Также неплохое дело - зеркала на околоземных орбитах, лунетты и солетты. Особенно для наших широт.

Допустим. Но те же зеркала можно сделать на Земле гораздо искуснее (легче, качественнее,..), да и в готовом виде со всеми электронными приладами. Не в кассу по-моему зеркала пока..

] Вероятно, штука вполне реализуемая. С Луны имело бы смысл поставлять для зеркал металлоконструкции и "фольгу".

Ну, фольга — это грубо, очень грубо. Всё что нужно — это напылить металла в бесплатном вакууме. И если испарится, то напылить повторно. Для этого понадобится пипетка металла и напылитель скромных размеров. А ещё лучше всё это с Земли притащить — там все эти процессы контролируются куда лучше и налажены хорошо в промышленных масштабах.

] Так что может статься, что при детальном рассмотрении можно отыскать на Луне и другие вкусные вещи, не только гелий - хотя он, вероятно, будет наиболее "массивным" фактором после создания гелиевой энергетики.

Ну вот так оно и получилось у меня. Начинаешь нарезать эти вкусные вещи тонким слоем, и вкус как-то пропадает. Спроса нет, либо он символический.

au

Да что тут фантастического? КР пускают что со 100км, что с 1000км, а попадает она с одинаковой точностью Так и тут: подрулить-то чуток не обременит ведь.

 

Тут такая проблема: КР нужно просто оказаться в нужной точке, этого достаточно. Т.е. задача трёхмерная. А в предлагаемой схеме важно оказаться не только в нужной точке, но еще и со скоростью, направленной так, как надо. Т.е. нам нужно рулить уже не просто в пространстве, а в фазовом пространстве, и задача становится минимум пятимерной. И потребная точность очень высока...

А зачем? Ну допустим. Тогда это выливается в добычу и доставку воды на каком-нить астероиде большими порциями.

 

Э-э... А почему астероида-то? Луна ведь есть
А это добро пригодилось бы, скажем, в качестве топлива для выведения на ГСО. Для обеспечения межорбитальных буксиров у Земли - тогда, располагая относительно халявным топливом, можно заняться починкой спутников на околоземных орбитах.

Допустим. Но те же зеркала можно сделать на Земле гораздо искуснее (легче, качественнее,..), да и в готовом виде со всеми электронными приладами. Не в кассу по-моему зеркала пока..

 

А поднимать? Не, если от зеркал будет толк, и делать/таскать с Луны окажется дешевле - почему нет?

Ну, фольга — это грубо, очень грубо. Всё что нужно — это напылить металла в бесплатном вакууме.

 

А на что напылить? И сколько оно проживёт? Фольга же - вещь грубая и надёжная, как "биг рашн хаммер" К тому же её относительно несложно производить на Луне. Впрочем, можно и напылить - но тот же металл для напыления, наверное, проще привезти с Луны.

Начинаешь нарезать эти вкусные вещи тонким слоем, и вкус как-то пропадает.

 

А не надо нарезать. Всё это добро имеет гораздо больше шансов заиграть в букете, а не поодиночке.

Спроса нет, либо он символический.

 

Так надо создавать!

P.S. А вообще-то с обсуждением лунных ресурсов и вопросов их потенциального применения лучше бы в другой топик

---

Alexey K.

Кстати, я заметил, что когда здесь говорят о двигательных установках, то это либо ЯРД, либо ЯЭУ + ЭРД, но никто не сказал про бимодальный (двухрежимный) ЯРД, который либо ЯРД либо ЯЭУ

 

Потому что для Луны двухрежимник не нужен. Он нужен либо для межпланетных полётов, когда нужно дважды подняться и спуститься в гравитационный колодец (желательно - побыстрее), а в промежутках есть время поработать малой тягой - либо, может быть, еще для спутников на ГСО, когда желательно вывести спутник побыстрее, а потом обеспечить электричеством. А для Луны - ни к чему.

Wyvern-2

Вы демонстрации видели на мысе Канаверал? Из за полкило 238-го плутония?

 

Сравнили! 238-й плутоний с ураном в реакторе! Это ж небо и земля!
Реактор до запуска вообще чистенький, как слёзка младенца, с ним в обнимку спать можно!

Поэтому господа! Забудьте про ЯРД - в любом виде.

 

Не дождётесь

С использованием реактора вполне реален ТМБ (тяжёлый межорбитальный буксир) с электрической мощностью не менее 500 кВт, УИ 3000 с (т.е. тяга порядка 20 Н) и массой в пределах 7 тонн (ПН "Союза"). Ресурс по реактору - не менее 5 лет, ресурс ЭРД (до первой замены канала) - не менее 1,5 лет.



Если такой буксир подхватывает на околоземной орбите груз, выведенный "Протоном" (20-22 тонны) - непосредственно ПН+баки с ксеноном - то ускорение составит примерно 0,7 мм/с^2. При таком ускорении перелёт до LLO займёт в пределах 5 месяцев. ПН у Луны (включая ксенон на обратную дорогу) - примерно 15 тонн, "чистая" ПН - 12-13 тонн. Перелёт обратно на LEO займёт порядка месяца. Итого на одну ходку туда-обратно - около полугода.

Если подхватывать с "Ангары" (30-35 тонн) - ускорение около 0,5 мм/с², перелёт к Луне займёт в пределах 7 месяцев. "Чистая" ПН на LLO - 18-22 тонны. Перелёт обратно, опять-таки, порядка месяца.



За срок службы ТМБ может доставить на LLO от 100 до 130 тонн.

Пуск "Протона" - от 10 тонн на LLO
Пуск "Ангары" - от 18 тонн на LLO

Возможно, оптимальным для транспортировки нагрузки в ПН "Протона" окажется несколько менее мощный (и, естественно, менее массивный) буксир - например, на 400 кВт и массой около 5 тонн. Срок транспортировки несколько возрастёт, но ПН у Луны будет побольше, в т.ч. за счёт экономии на массе рабочего тела для возвращения ТМБ к Земле. Если масса буксира меньше ПН "Союза" на несколько тонн - то в первом пуске целесообразно выводить вместе с буксиром доп. бак с ксеноном, и доставлять к Луне большую ПН, уже не 10-12, а до 18, к примеру, тонн (а 18 тонн - это уже "Салют-1").

---

Основные особенности транспортной системы Земля-Луна:



1. Грузовая подсистема - многоразовые тяжёлые межорбитальные буксиры (ТМБ). Доставляет на LLO всё, кроме космонавтов.

За один полёт (6-8 месяцев) на LLO доставляется от 10 до 22 тонн.



В принципе, пропускную способность грузовой транспортной системы (по доле ПН, стартовавшей с Земли, но не по времени) можно почти удвоить в случае использования ЭРД на лунном кислороде же.

Параметры у них будут похуже, но овчинка стоит выделки.



2. Лэндеры доставляются ТМБ.



Лэндеры желательно иметь многоразовые.



Пилотируемый корабль до LLO - минимальный. Т.е. масса урезается за счёт всего, чего только можно. ЖРД, LOX-LH2.



ЛОС (лунная орбитальная станция). Пожалуй, нужна. От 10 тонн (один, максимум два полёта ТМБ).



ЛОС должна включать в себя:

А. Стыковочные узлы, манипулятор.

B. Криогенику для поддержание в жидком состоянии водорода и кислорода для лэндеров и пилотируемых кораблей ("заправка").

C. По максимуму замкнутую СЖО для экономии массы.

D. Значительный обитаемый объём - в минимальном пилотируемом корабле и комфорта по минимуму.



Остальное - optional, при необходимости можно добавлять в дальнейшем.



Основная задача ЛОС - обеспечение пересадки экипажей на лэндеры, вероятно, также и пристыковки грузов для поверхности к грузовым лэндерам, хранение запасов топлива для ЖРД.



После этапа изучения мест, пригодных для создания лунной базы, и окончательного выбора, в первую очередь на поверхность опускается реактор и оборудование для выработки кислорода.

(Возможно, одним из первых грузов станет как раз ЛОС, если выбор места организации базы удобнее будет начать с неё. Тогда до создания базы могут состояться одна-две экспедиции посещения.)



После начала производства местного кислорода - лэндеры используются только многоразовые, причём на кислород-водороде. По здравом размышлении, оно того стоит.



Водород привозной, но морока с криогеникой компенсируется высоким УИ и большим выигрышем в массе - всего 1/9-1/6 необходимого топлива придётся доставлять с Земли (в несколько раз меньше, чем керосина).



10 тонн привезенного на LLO водорода хватит на 5-10 взлётов и посадок лэндера сухой массой порядка 4 тонн (пилотируемый лэндер).



Для посадки на Луну груза массой 10 тонн 2-хтонным грузовым лэндером достаточно полутора тонн водорода.



И только после организации производства кислорода на Луне уже многоразовыми лэндерами опускается обитаемый модуль, и высаживается первый экипаж.



Вывод:

Первоочередная задача - создание оборудования для производства кислорода.

При налаженной добыче кислорода - можно еще сэкономить, заправляя пилотируемые корабли только в один конец, до ЛОС (ну и водород с собой). Для перелёта обратно - дозаправка лунным кислородом. Конечно, при такой схеме придётся постоянно держать на ЛОС "спасательную шлюпку" на высококипящих компонентах.

] и задача становится минимум трёхмерной. И потребная точность очень высока...

Ну и ладно... можно ввести точки стабильности. Например, выход на орбиту, измерение её параметров, проведение коррекции, и потом уже посадка. В прямой видимости наведение и коррекция по маякам — попасть можно в копеечку.

] Э-э... А почему астероида-то? Луна ведь есть

Луна-то есть, а воды на ней нет. Если, конечно, условная пипетка на мегатонну не считается за "есть" А в астероиде 1) воды полно даже не сильно перебирая этими самыми астероидами (лишь бы не S или М класс — они печёные), и 2) выгоднее по энергетике чем посадки/взлёты с Луны (есть до 1км/с дельта-в). Только дольше, хотя есть и близкие, и находят их постоянно новые, хотя классификацией пренебрегают. В общем, воды там полно, и никаких взлётов-посадок не надо.

] А это добро пригодилось бы, скажем, в качестве топлива для выведения на ГСО. Для обеспечения межорбитальных буксиров у Земли - тогда, располагая относительно халявным топливом, можно заняться починкой спутников на околоземных орбитах.

Да кому эта починка нужна-то, кроме военных? За 15 лет жизни связного (рынок!) спутника его железо устареет и выработает ресурс (деградация СБ от всего, циклы аккумуляторов, поглощённая доза электроники, и т.д.), горючка истощится, и сами функции перестанут удовлетворять. Почему не заменить? А на одних военных такое дело не раскрутится — они первыми заменят своё. Я уж не говорю о стоимости самой починки — это как минимум запуск "запчастей" (читай: новых блоков, новых аккумуляторов, новых СБ = нового спутника).

] А поднимать? Не, если от зеркал будет толк, и делать/таскать с Луны окажется дешевле - почему нет?

А что, поднимать проблема? На ГСО тоннами поднимают, поднимут и это. А вот делать на Луне дешевле не будет — это без вариантов даже. Вот например, какое-нить плёночное зеркало. Основа, допустим, тоненький полимер, отражает напылённый металл, а сверху защита из какой-нить керамики вроде оксида церия. На Земле всё это без проблем, особенно если объёмы велики, и качество будет супер. А на Луне что предложите делать? И потом как-то дотащить не разломав такой исключительно деликатный продукт. Да и по качеству он будет на уровне плинтуса по сравнению с тем что можно сделать на Земле не напрягаясь. Так что не думаю что оно с Луны будет дешевле, и уверен что будет хуже.

] А на что напылить? И сколько оно проживёт? Фольга же - вещь грубая и надёжная, как "биг рашн хаммер" К тому же её относительно несложно производить на Луне. Впрочем, можно и напылить - но тот же металл для напыления, наверное, проще привезти с Луны.

Я читал хорошие отзывы о полимерных основах для плёночных СБ. Радиация их щадит — сильно тонкие они, не успевает частица в них энергию растерять, а значит и дров наломать. Так что проживёт оно достаточно.
Насчёт фольги — материалы на Луне как-бы ограничены в ассортименте, если не размечтаться о "лунном Норникеле". Легко доступен только железо-никелевый сплав, всё остальное нужно отрывать от кислородов и из силикатов. Если это несложно, учитывая отсутствие всего на Луне, то ой
Если напылять 1мкм, то это 1куб.м. металла на кв.км, т.е. 2.7 тонны алюминия. Сами решайте откуда лучше доставить на земную орбиту 2.7 тонны груза — с Луны, где алюминия нет, или с Земли, где его как грязи с любой чистотой (пардон за каламбур) и в любом виде.
В общем, по-моему лучшим решением было бы серийное производство модулей зеркал и запуск поштучно (одно зеркало = максимальный массогабарит на целевую орбиту) на массовых носителях, так чтобы модуль нёс и двигательную установку для сборки, и всё что надо для работы зеркала на всю его жизнь. Луна тут ничем не поможет.

] А не надо нарезать. Всё это добро имеет гораздо больше шансов заиграть в букете, а не поодиночке.

Надо, ох как надо. А то букет превратится в венок с чёрной ленточкой.

] Так надо создавать!

Ну, утверждение скользкое. С одной стороны иного пути нет для данного конкретного случая. С другой стороны нафига создавать проблему, которой не существует? Я думаю что в этом деле, как и во многих других подобных, нужно что-то такое, что никак Землёй не решается, но тем не менее исключительно интересно.

] А вообще-то с обсуждением лунных ресурсов и вопросов их потенциального применения лучше бы в другой топик

А не о них речь. Всё упирается в транспорт, которого нет оптимального, да и просто нет (кроме флаговтыкательского). Хотя это не главная проблема с этим делом. Failure of imagination™ — вот проблема!

Информация к размышлению, или Немного о многоразовых лэндерах на лунном кислороде.



Прикинул тут расход "привозного" топлива на взлёт-посадку пилотируемого лэндера. Как ни странно, формулка получилась немаленькая, несмотря на всю явную "школьность" задачи



Рассмотрены три варианта топливной компоненты: водород, метан и керосин.



Водород - УИ 450 с при массовом отношении компонент 1:6 (взял соотношение, как у SSME, а не по стехиометрии; вероятно, оно может быть и больше, вплоть до 1:8)

Метан - УИ 370 с при отношении компонент 1:3,4

Керосин - УИ 350 с при отношении компонент 1:2,5



Затраты топлива на взлёт-посадку (в долях от сухой массы лэндера) получились следуюшие:

Водород - 0,21

Метан - 0,47

Керосин - 0,7



Т.е. если расход водорода за полёт взять за единицу:



Водород - 1

Метан - 2,2

Керосин - 3,2



Для лэндера сухой массой 5 тонн расход топлива соответственно 1 тонна, 2,3 тонны и 3,5 тонн.



Конечно, оценка весьма грубая, т.к. предполагалось, что сухие массы лэндеров на всех видах топлива одинаковы, но водород и даже метан в настолько явном отрыве, что криогеникой заниматься стоит.

Для грузовых лэндеров всё будет несколько иначе, как именно - сейчас лень считать

Впрочем, возможно, что оптимальным в конечном итоге окажется трёхкомпонентник: вроде бы у энергомашевских РД-170, -171 достигается УИ 415 с при следующем соотношении компонент: кислород 81,4%, керосин 12,6%, и водород - всего 6%. При таком малом количестве водорода криогеника уже не составит серьёзной проблемы. А если еще керосин заменить метаном...

[b]Информация к размышлению, или Немного о многоразовых лэндерах на лунном кислороде.

Водород - УИ 450 с при массовом отношении компонент 1:6 (взял соотношение, как у SSME, а не по стехиометрии; вероятно, оно может быть и больше, вплоть до 1:8)
Метан - УИ 370 с при отношении компонент 1:3,4
Керосин - УИ 350 с при отношении компонент 1:2,5

 

Водородные движки имеют максимум УИ при двукратном избытке водорода по сравнению с стехиометрией. Приближение к стехиометрии увеличивает тягу, но уменьшает УИ. Правда, увеличивает среднюю плотность топлива.

2Факир

Я не открою никакой Америки, если скажу следующее.

Чудная картина, которую вы нарисовали заметно меркнет, если вспомнить недостатки криогеники. В основном их 3:

1) Проблемы с доставкой и хранением
Водород придется везти "быстрым" и относительно дорогим транспортом. Отсюда, актуальность дорогого сердцу ЭРД-буксира сильно падает, ибо его собирались использовать в основном именно для доставки топлива.

2) Заметно бОльшая относительная масса лэндера
Баки для водорода должны быть больше по объему + теплозащита, так что бОльший вес обеспечен. Его нетрудно посчитать.

3) Технологические проблемы работы с водородом
В частности, я с большим трудом представляю себе заправку многоразового лэндера на LLO. Согласитесь - это чрезвычайно сложная операция для такого места.

В целом, по п.п. 1 и 3 выходит, что при использовании водорода про многоразовый лэндер придется забыть

Если же расчитывать на "лунный" водород, то все это дело уже будет проходить по ведомству футурологии, мягко говоря. Потому что до промышленной добычи на Луне водорода ровно столько же, сколько до промышленной добычи Не3...

Очень интересно. А какова "комплектация"? В смысле, что входит в приведенную массу - реактор, система преобразования, система охлаждения, теневая защита?

 

Йа, йа!

Если такой буксир подхватывает на околоземной орбите груз, выведенный "Протоном" (20-22 тонны) - непосредственно ПН+баки с ксеноном - то ускорение составит примерно 0,7 мм/с^2. При таком ускорении перелёт до LLO займёт в пределах 5 месяцев. ПН у Луны (включая ксенон на обратную дорогу) - примерно 15 тонн, "чистая" ПН - 12-13 тонн. Перелёт обратно на LEO займёт порядка месяца. Итого на одну ходку туда-обратно - около полугода.

 

Он подхватывает на высоте не меньше 800 км. Ниже реахтер по нормативам не пустят. Это уже не 22 тонны.

Йа, йа!

 

"Зер гут, Вольдемар!" (с)

Да, в таком вот аксепте это очень вкусно получается
А Шойгу в проекте денешшкой не участвует? "Ходют слухи" (с), что его ведомство крайне заинтересованно в чем-то как раз с такими характеристиками

yuu2

В ТЗ приводятся желаемые величины, но никак не ожидаемые.

 

В нашей реальности - когда денег на "чистый" поиск практически не выделяется - в ТЗ по факту прописывают уже достигнутые величины.

 

А как можно ресурс прописать? Не было ведь никаких долгоресурсных испытаний. Разве, что испытания петлевых каналов с ЭГК. Только долгоресурсными их не назовёшь.

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет устроит отца русской демократии?

 

Только если несколько установок.

 

] Откуда такое недоверие?

10 МВт эл. с ресурсом 10 лет? С ума сойти. Хотя бы сотню киловатт обеспечить в такие ресурсы.
А тепловых сколько? Представляю сколько защита может весить. Или это планетная АЭС?

Например, в случае остановки реактора (авария) и прекращения циркуляции теплоносителя, остаточное тепло должно продолжать сбрасываться в космос через элементы конструкции иначе банан - перегрев, расплавление и радиационный выброс.

 

] Смотрели. Победили.

Максимальная возможная тепловая мощность была оцененена, но в открытых публикациях я её не видел, поэтому приводить не буду.

 

] В конечном итоге всё упирается в массу. У нас вариант на 400 кВт эл. вышел в районе 4 т. В этом году будем пытаться "впихнуть" в 18-20 тонн максимально возможную мощность. Есть надежда на 10 МВт эл. С этого я и начал.


Не в массу, а в площадь поверхности бокового отражателя, либо, если его отстрелить, то в поверхность корпуса.
4 т - это реактор или вся установка? Для реактора многовато, для установки мало - при таких потоках одна защита столько весить будет. Или у вас полезный груз малого объёма?
Меня терзают смутные сомнения - преобразователь случайно не газотурбинный?