[image]

Одноразовые vs многоразовые

Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 73

_B1_

опытный

Ну что ж... давайте.
Разделочный стол для двух концепций.

Для затравки спрошу вот что:
Возьмём гипотетический многоразовый ВКС.
Так вот, в обслуживании сего аппарата на что идут основные деньги? ДУ? Конструкция? Электроника? СЖО?
   

Vale

Сальсолёт
★☆
Может, в поиск... вроде говорили об этом...
   

_B1_

опытный

Хм... видимо плохо искал. Ладно, поищу ещё. Торопиться-то некуда..
   
RU Dem_anywhere #23.10.2006 01:40
+
-
edit
 

Dem_anywhere

аксакал
★☆

У гипотетического аппарата - гипотетическое же распределение расходов :)
А если касаться реального шатла - он весь настолько "на пределе" сделан, что его приходится практически полностью разбирать, тестить каждую детальку и собирать обратно.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Dem_anywhere> У гипотетического аппарата - гипотетическое же распределение расходов :)
Dem_anywhere> А если касаться реального шатла - он весь настолько "на пределе" сделан, что его приходится практически полностью разбирать, тестить каждую детальку и собирать обратно.

Дело еще хуже:
Хотя это и предвзятое мнение
________________________________________________
На этапе концептуальных исследований облика новой транспортной системы произошла замена принципиального подхода к проектированию: вместо создания аппарата для определенных целей в рамках отпущенных средств разработчики начали любой ценой, путем "притягивания за уши" экономических расчетов и будущих условий эксплуатации, спасать существующий проект челнока, сохраняя созданные производственные мощности и рабочие места. Другими словами, не челнок проектировался под задачи, а задачи и экономическое обоснование подгонялись под его проект ради спасения отрасли и американской пилотируемой космонавтики. Такой подход "продавливало" в Конгрессе "космическое" лобби, состоящее из сенаторов - выходцев из "аэрокосмических" штатов - в первую очередь, Флориды и Калифорнии.

Именно такой подход и сбил с толку советских экспертов, не понимавших истинных мотивов в принятии решения на разработку шаттла. Ведь проверочные расчеты заявленной экономической эффективности шаттла, проведенные в СССР, показали, что затраты на его создание и эксплуатацию никогда не окупятся (так оно и вышло!), а предполагаемый грузопоток "Земля-орбита-Земля" не обеспечивался реальными или проектируемыми полезными нагрузками. Не зная о будущих планах по созданию крупной космической станции, у наших экспертов сформировалось мнение, что американцы к чему-то готовятся - ведь создавался аппарат, возможности которого значительно предвосхищали все обозримые цели в использовании космоса... "Масла в огонь" недоверия, опасений и неопределенности "подливало" участие Министерства обороны США в определении будущего облика челнока. Но иначе и быть не могло, ведь отказ от одноразовых РН означал, что шаттлы должны запускать и все перспективные аппараты Минобороны, ЦРУ и Агентства национальной безопасности США.(Губанов)
________________________________________________

Ник
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Ключевая ошибка при создании "шаттла" - cовмещение пилотируемого и грузового корабля в одном флаконе.
Именно поэтому катастрофа "Челленджера" лишила шаттлы всяких шансов на удешевление пусков (там было коммерческих заказов чуть не на шесть пусков вперёд, но после катастрофы коммерческое выведение запретили), а катастрофа "Колумбии" добила его окончательно. "Шаттл-С" (Shuttle-Cargo) мог бы, возможно, спасти положение в конце 80-х, но - на это не пошли.
   

_B1_

опытный

Вот это да - с этим спорить трудно.
Мне кажется, сегодня имеет смысл сделать чисто пассажирский ВКС - двухступенчатый с большим собственным запасом ХС (2-5 км/с) - для снабжения орбитальных станций и туризма, а для выведения массивных и габаритных грузов развивать одноразовые носители.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
На сегодняшний день - с точностью до наоборот :)
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
B1_> Мне кажется, сегодня имеет смысл сделать чисто пассажирский ВКС - двухступенчатый с большим собственным запасом ХС (2-5 км/с) - для снабжения орбитальных станций и туризма, а для выведения массивных и габаритных грузов развивать одноразовые носители.

Fakir> На сегодняшний день - с точностью до наоборот :)

Ваше РАЗНОЧТЕНИЕ как раз и говорит, что нет пока перспектив для многоразовых систем.
Их единственная ниша - "чехол" для спуска с орбиты ГРУЗОВ. Ниша узкая, но видимо необходимая. Сие надо реализовывать на основе одноразового носителя.

Вообще не имеют смысла разговоры о "многоразовых-одноразовых" СРЕДСТВАХ ВЫВЕДЕНИЯ. Они априори всегда ОДНОРАЗОВЫЕ. У того же Шаттла, из средств выведения одни SSME на Землю возвращались, да еще и в таком состоянии, что требовали полной переборки
Не проще ли ЖРД по-дешевле сделать? ;)

Ник
   

_B1_

опытный

> На сегодняшний день - с точностью до наоборот

Мне кажется, вы ошибаетесь.

При выводе "массивных и габаритных" грузов в качестве паразитной ПН на орбите мы получаем верхнюю ступень носителя. Финансовая потеря с которой, в принципе, можно мириться, что сейчас с успехом и делают.

При выводе же пилотируемого корабля, фактической ПН является экипаж и его, скажем так, чемоданы - небольшой сопутствующий полезный груз.
Остальные же системы КК (СЖО в первую очередь) не выполняют полезной роли и обеспечивают лишь жизнедеятельность экипажа. При этом это "паразитное" оборудование стоит весьма и весьма прилично. Да и КК сам по себе стоит немало.

Это, на мой взгляд, является весткой причиной для использования сопутствующего экипажу оборудования более чем 1 раз. Для этого надо обеспечить оборудованию (а заодно и экипажу - хуже не будет) более мягкие условия вывода и приземления. При этом, естественно, неизбежны потери в массе фактической ПН пилотируемого корабля.


То есть, формально, даже убогая концепция Клипера должна была оказаться дешевле Союза.
Для ещё большего снижения стоимости вывода и нужен большой собственный запас ХС - это позволит использовать более лёгкий носитель, или носитель без верхних ступеней, что, несомненно, несколько ужешевит запуск.

Многоразовость корабдя, равно как и экономия верхних ступеней, путём ввода их многоразового эквивалента в состав многоразового КК, очевидно и неизбежно приведёт к увеличению стоимости эксплуатации КК.


Вот здесь вылезают на арену два условия, выполнение которых жизненно необходимо для жизнеспособности системы:
- предельное уменьшение стоимости обслуживания
- регулярная и частая эксплуатация.

При обуспечении этих двух условий многоразовая система должна и будет дешевле одноразовой. Даже при существенном (вплоть до многократного) увеличении стоимости разработки и многократном увеличении стоимости изготовления.


А использовать многоразовый КК для вывода "грузовой" ПН... При таком использовании КК играет роль просто верхней ступени. То есть паразитной нагрузкой является весь КК.
При этом мы экономим лишь ДУ и баки, зато тратим много денег на обслуживание такого грузовика.
(вы не забыли, что для пилотируемого корабля мы экономим не только ДУ с баками, но и всё прочее, присущее пилотируемому кораблю, оборудование?)
   

_B1_

опытный

Что касается "сегодняшнего дня" - вы правы.
Если запускать многоразовый пилотируемый корабль 2, максимум 4 раза в год - он никогда не окупится.

Надо увеличить эту величину на порядок. За счёт туристов. А туристов привлечь существенный (в разы) снижением стоимости. А стоимость снижать изначально "виртуально".
Т.е., чтобы реально снизить стоимость пилотируемых полётов, надо вначале вложить в это снижение туеву хучу $$$, причём без серьёзных гарантий. А на это могут пойти только очень идейные люди.
А среди богатых таких очень немного.
Обидно.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Многоразовая система на первых порах должна быть именно и только грузовой. Это единственная возможность снизить её стоимость.
1) Основная часть расходов при пилотируемом полёте вызваны требованиями безопасности, отсюда - перестраховки, перерасходы, запасы по прочности и надёжности, как следствие - избыток массы, сложности, и стоимости. В грузовом же носителе можно всё лепить на пределе: грохнется - ну и хрен с ним, страховка покроет (тут, конечно, будут свои нюансы со страховыми компаниями, процедуры return to flight и всё такое, но это разруливается). В результате затраты на межполётное обслуживание снижаются в разы.
2) Снижение стоимости килограмма возможно только при росте грузопотока. "Беспилотный" грузопоток в обозримом будущем будет больше пилотируемого, пилотируемый существенного роста не обеспечит никак.


Нормальная многоразовая система должна быть крылатой, с ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ посадкой (всех многоразовых компонент, если их несколько) и ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ взлётом.
Система-прототип может быть с вертикальным стартом (а-ля "Урал" или "Байкал"), но горизонтальная посадка - ОБЯЗАТЕЛЬНА.
Только она позволяет гарантированно избежать ударов, и, таким образом, свести к минимуму послеполётную диагностику и переборку.

Горизонтальный, "самолётный", старт - необходим, т.к. он позволит избавиться от ремонта старта после каждого запуска. Что позволит снизить расходы, и увеличить при необходимости частоту пусков. И построить полосу, по всему, куда дешевле, чем стартовый стол - тем более что полоса нужна и для посадки.

Wyvern-2
>Вообще не имеют смысла разговоры о "многоразовых-одноразовых" СРЕДСТВАХ ВЫВЕДЕНИЯ. Они априори всегда ОДНОРАЗОВЫЕ. У того же Шаттла, из средств выведения одни SSME на Землю возвращались, да еще и в таком состоянии, что требовали полной переборки

Во-первых, шаттл - не эталон. Это просто единственный (пока) пример многоразовой системы выведения. Пример во многом (очень многом) неудачный, но по одной точке график построить нельзя ;)
Во-вторых, у шаттла не только ССМЕ, но и твердотопливные боковухи вполне многоразовые, если ты забыл ;)
Ну и в-третьих, как уже было говорено, "смерть шаттлова" - в его пилотируемости. Вот она, иголочка-то, где.
Кстати, МАКС плох тем же. Уже в зародыше, идеологически плох.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Fakir> Wyvern-2
Fakir> Во-вторых, у шаттла не только ССМЕ, но и твердотопливные боковухи вполне многоразовые, если ты забыл ;)

"Дорога в ад вымощенна многоразовыми ТТУ"©Я :D
И что - хоть один разик слетали ТТУ дважды? ЖР
Городить целый парашютно-буксирно-катерный огород ради пустой стальной бочки?
Если ты не забыл ;) есть такой показатель- Иу :) Так вот - более 4000м\сек на Земле нам его не видать. Соответвенно ВСЕ системы выведения априори всегда будут МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ. Многоразовые появяться ( в чем я сильно сомневаюсь) только тогда, когда ЧТО ВЗЛЕТИТ ТО И ПРИЗЕМЛИТЬСЯ.

Ник
   

_B1_

опытный

> Многоразовая система на первых порах должна быть именно и только грузовой. Это единственная возможность снизить её стоимость.
Не-а. Наоборот.

> 1) Основная часть расходов при пилотируемом полёте вызваны требованиями безопасности, отсюда - перестраховки, перерасходы, запасы по прочности и надёжности, как следствие - избыток массы, сложности, и стоимости. В грузовом же носителе можно всё лепить на пределе: грохнется - ну и хрен с ним, страховка покроет (тут, конечно, будут свои нюансы со страховыми компаниями, процедуры return to flight и всё такое, но это разруливается). В результате затраты на межполётное обслуживание снижаются в разы.

С точностью до. Насчёт перестраховки - отчасти верно. Это существенная часть увеличения стоимости пилотируемых полётов, но отнюдь не основная. Пилотируемые полёты - способ быстро, хоть и не так дёшево, довести безопасность до нужного уровня. А процесс доводки... это всегда риск. Приходится с ним мириться.

> 2) Снижение стоимости килограмма возможно только при росте грузопотока. "Беспилотный" грузопоток в обозримом будущем будет больше пилотируемого, пилотируемый существенного роста не обеспечит никак.

Опять же, наоборот. Транспортный грузопоток с наполнением орбиты будет только снижаться. Пассажирский же грузопоток можно увеличивать совершенно свободно, был бы спрос. А он неизбежно увеличится с уменьшением стоимости. Причём спрос будет расти быстрее, чем будет падать цена полёта.

> Нормальная многоразовая система должна быть крылатой, с ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ посадкой
Согласен...

> ...и ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ взлётом.
НЕ согласен.
Нафейхоа вам сплющился горизонтальный старт? Что это даст, кроме больших потерь?
С какой стати старт каждый раз ремонтировать? Сделать стол повыше, газоотводы побольше, отключаться от корабля не в последний момент, а минут за 5-10 и вуаля! Многоразовый старт, вряд ли требующий даже косметического ремонта после каждого запуска.


> Во-вторых, у шаттла не только ССМЕ, но и твердотопливные боковухи вполне многоразовые, если ты забыл
А есть инфа о том, сколько стоит межполётное обслуживание ССМЕ и СРМ? Вообще, сколько стоит обслуживание каких систем шаттла?

> Ну и в-третьих, как уже было говорено, "смерть шаттлова" - в его пилотируемости. Вот она, иголочка-то, где.Кстати, МАКС плох тем же. Уже в зародыше, идеологически плох.
Нет. Нет, нет и ещё раз нет. Его смерть - это грузовые наклонности! Он ни разу даже не летал с полной нагрузкой!

Вы сами подумайте - нафейхоа гонять на орбиту в дополнение к ПН ещё и полную массу ВКС?!?!?! Что это даст?
НИЧЕГО!
   
Это сообщение редактировалось 23.10.2006 в 23:05

_B1_

опытный

> И что - хоть один разик слетали ТТУ дважды?
Да, летали. ЕМНИП, в среднем они летают раз по пять.

> Городить целый парашютно-буксирно-катерный огород ради пустой стальной бочки?
Ну, допустим, там не только бочка. Нам ещё и система управления... Короче - если бы выгоднее было их делать одноразовыми - так бы и делали. Может не сначала - переделали бы потом. Проблем никаких - снять всю оснастку спасения. Делов-то.
Раз так не сделали - значит многоразовость оправдана экономически.

> Если ты не забыл есть такой показатель- Иу Так вот - более 4000м\сек на Земле нам его не видать. Соответвенно ВСЕ системы выведения априори всегда будут МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ. Многоразовые появяться ( в чем я сильно сомневаюсь) только тогда, когда ЧТО ВЗЛЕТИТ ТО И ПРИЗЕМЛИТЬСЯ.
Вы забыли уточнить, что это верно только для современных химических РД.
   
+
-
edit
 

foogoo

опытный

Wyvern-2> Если ты не забыл ;) есть такой показатель- Иу :) Так вот - более 4000м\сек на Земле нам его не видать. Соответвенно ВСЕ системы выведения априори всегда будут МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ. Многоразовые появяться ( в чем я сильно сомневаюсь) только тогда, когда ЧТО ВЗЛЕТИТ ТО И ПРИЗЕМЛИТЬСЯ.
Wyvern-2> Ник

Specific impulse - Wikipedia, the free encyclopedia

Specific impulse (usually abbreviated Isp) is a measure of the efficiency of rocket and jet engines. By definition, it is the impulse delivered per unit of propellant consumed, and is dimensionally equivalent to the thrust generated per unit propellant flow rate. If mass (kilogram or slug) is used as the unit of propellant, then specific impulse has units of velocity. If weight (newton or pound) is used instead, then specific impulse has units of time (seconds). The conversion constant between these two versions is the standard gravitational acceleration constant (g0). The higher the specific impulse, the lower the propellant flow rate required for a given thrust, and in the case of a rocket, the less propellant needed for a given delta-v, per the Tsiolkovsky rocket equation. // Дальше — en.wikipedia.org
 
   
+
+1
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
foogoo> http://upload.wikimedia.org/.../700px-Specific-impulse-kk-20050824.png
foogoo> Specific impulse - Wikipedia, the free encyclopedia

И ЧТО? ;) И рамджет и скрамджет дадут нам МАКСИМУМ 10Махов, эт если мы забудем о чудовищных проблемах полетов на таких скоростях в атмосфере (лучше чем Черный Дрозд мы вряд ли увидим в ближайшие 20-30лет)
А теперь прикинь КАКИХ габаритов должОн быть этот "самолетик", что бы вынести вторую и третью ступени Сатурна Фау? Ведь фактически даже на 10М мы заменили только первую ступень. :lol:
Если рассуждать по вашей логике, то вы спорите: "что лучше - многоразовые шприцы или многоразовые капельницы" - в то время как весь мир юзает и то и другое в виде пластиковых одноразовых ;)

Ник
   
+
-
edit
 

foogoo

опытный

Это было просто возражение против утверждения о недостижимости большого УИ в атмосфере.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
>> И что - хоть один разик слетали ТТУ дважды?
_B1_> Да, летали. ЕМНИП, в среднем они летают раз по пять.

По моим данным - НИ РАЗУ, А после Челленджера такое даже в голову никому не приходит - рискнуть кораблем ради стальной бочки и каучукового пошипника наклонения сопла :)

Ник
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
foogoo> Это было просто возражение против утверждения о недостижимости большого УИ в атмосфере.

Ты меня не так понял -не в "атмосфере", а вообще БОЛЬШОГО Иу. Слово в атмосфере я написал относительно ЖРД первой ступени. В вакууме выше, но не намного - рояли не играет :(

Ник
   

_B1_

опытный

Если они повторно не используются - нафейхоа их спасают?
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2
>"Дорога в ад вымощенна многоразовыми ТТУ"©Я

Слушай, хватит шаттлом тыкать, а? ;) Он вообще система насквозь кривая.

>И что - хоть один разик слетали ТТУ дважды?

Угу. Уже ответили. Фейнман, кстати, описывал, как расспрашивал рабочих "Тиокола" о процедуре послеполётного контроля ТТУ и подготовки к след. пуску.

>Городить целый парашютно-буксирно-катерный огород ради пустой стальной бочки?

Я же специально подчёркивал: посадка должна быть горизонтальной, на полосу.
На начальном этапе - это схема а-ля "Урал" (он же "Орёл"), или "Байкал" (который ранняя "Ангара"): многоразовая первая ступень с вертикальным стартом и горизонтальной посадкой на полосу.

>Если ты не забыл есть такой показатель- Иу Так вот - более 4000м\сек на Земле нам его не видать.

Ты забыл сказать: у ЖРД ;)
А если ЖРД на уровне моря не обеспечивает УИ выше 400 с, то что это значит?
Правильно! Это значит, что нужно использовать движок, которому воздух не мешает, а помогает держать высокий УИ! :D То есть использовать ВРД.
Да, у ВРД тяга на единицу массы движка куда меньше, чем у ЖРД. Именно поэтому нужно использовать подъёмную силу крыльев, то есть и старт должен быть горизонтальным.

>Соответвенно ВСЕ системы выведения априори всегда будут МНОГОСТУПЕНЧАТЫМИ.

Ну, не всегда, наверное - но на первых порах, безусловно, ДВУХСТУПЕНЧАТЫМИ.
Обе ступени - крылатые, садятся обе горизонтально.

>Многоразовые появяться ( в чем я сильно сомневаюсь) только тогда, когда ЧТО ВЗЛЕТИТ ТО И ПРИЗЕМЛИТЬСЯ.

О том и речь. К этому и надо идти. Тогда, с течением времени, стоимость запуска может (теоретически) приблизиться к цене израсходованного топлива. Т.е. есть шанс снизить стоимость килограмма в 100 раз по сравнению с нынешней.
С одноразовыми системами таких шансов НЕТ. Максимум - в 5-10 раз, и это О-ОЧЕНЬ оптимистично (уровень оптимизма такой же, как со снижением в 100 на многоразовых :D - так что в реальности, видимо, возможно снижение раз в 30 на многоразовых, и в 2-3 раза - на одноразовых).


>И рамджет и скрамджет дадут нам МАКСИМУМ 10Махов,

Ну почему же - теоретически и 15-20 возможны, на водороде. Но пусть даже 10. "Нет, ребята, я не гордый, я согласен и на пять" © почти по Твардовскому :D
10 М + 20 км высоты - это уже очччень хорошо.
И мы получаем условия, которых так не хватает наземному многоразовому SSTO ;)
Ну и еще пару бонусов, о которых потом.

>эт если мы забудем о чудовищных проблемах полетов на таких скоростях в атмосфере

Есть проблемки, как без них. Но - преодолимые.

>А теперь прикинь КАКИХ габаритов должОн быть этот "самолетик", что бы вынести вторую и третью ступени Сатурна Фау?

А на кой ляд делать систему грузоподъёмностью Сатурна-5? ИМХО, ПН многоразовки должна быть максимум 20-30 тонн. Начинать лучше вообще с системы класса "10 тонн", "союзовского", так скз. Это раз.
А два - не пох ли, каких габаритов ступеня, ежели что взлетело - то и село? Все расходы - в горючке. Что несерьёзно.
Ну будет система, выводящая на орбиту 10 тонн, на полосе иметь массу 700 тонн - ну и ради аллаха.

>Если рассуждать по вашей логике, то вы спорите: "что лучше - многоразовые шприцы или многоразовые капельницы" - в то время как весь мир юзает и то и другое в виде пластиковых одноразовых

Не-а, аналогия неверная ;)
Точно так же я могу, по твоей логике, сказать, что почему вы спорите, что лучше - одноразовые скальпели, или одноразовые эндоскопы, в то время как весь мир юзает многоразовые :D
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
_B1_> Если они повторно не используются - нафейхоа их спасают?

Зеленые... :)

Ник
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
B1
>Нет. Нет, нет и ещё раз нет. Его смерть - это грузовые наклонности! Он ни разу даже не летал с полной нагрузкой!

Да. Просто - да :) Его сгубила именно смешанность.
А почему не летал с полной... Вы прежде чем использовать опыть шаттлов в качестве аргумента против многоразовости, разберитесь сначала, что и как в нём было ;)
А с полной не летал потому, что спроектирован был через задницу, по неудачной схеме "груз сбоку" - центровка плыла. Это косяки конкретной схемы, а не многоразовых систем выведения.

>Вы сами подумайте - нафейхоа гонять на орбиту в дополнение к ПН ещё и полную массу ВКС?!?!?! >Что это даст?
>НИЧЕГО!

Это даст то, что за полёт теряем только горючее, а не сложную и дорогую железку. Только горючее, цена которого - порядка процента от всей цены пуска современной РН (ну, если это керосин и кислород, а не АТ+НДМГ). Даже пусть мы потратим горючки вдвое, втрое, вчетверо больше по сравнению с одноразовым пуском - всё равно остаёмся в прибыли, и большой.
   
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Убиваю базар :)
Помнишь модульную систему с единым блоком единым двигателем и топливной парой на всех ступенях, что я предлагал?
А теперь РАЗДЕЛИ НА 10 :D
Система в которой максимальная нагрузка Союз-ТМА, т.е. ПН от 1 до 7 тонн. Сами блоки - 20-25 тонн, транспортируемые автотранспортом. движки с тягой 10-12 тонн. И стоимость системы из 4+1 - менее $5М
Такая система будет иметь огромадный коммерческий успех -практически все старты - её.

Ник
   
1 2 3 4 5 6 7 73

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