Россия построит сверхтяжелую ракету для полета к Луне

Д.В.> Например, см. рисунок.

Это Ваша разработка? Не могли ли Вы дать некоторые ТТД, например, какие ЖРД в каждой ступени, примерные значения массы, ПН и т. д.?

Д.В.> У "Виктории-К" есть пара недостатков:
Д.В.> 1)Длительная работа РД-191 в составе центрального блока (порядка 600 с), на что этот ЖРД не рассчитан и не проходил испытаний, насколько известно.
Д.В.> 2)Слишком "тесная" компоновка семи блоков одного диаметра, что затрудняет безударное разделение
Д.В.> 3)Отказ от водорода на разгонном блоке, что существенно ухудшает энергетику носителя.

Тогда "Энергия-5К" с ПН 79 т будет получше, потому что:
1) время работы центрального блока (вторая ступень) меньше ввиду наличия ещё одной ступени;
2) боковых блоков только 4, а не 6;
3) на разгонном блоке два водородных "РД-0146Д".
Возможно, всё-таки выберут её вместо "Содружества" (ПН 67 т), которое страдает недостатком №3?

Полл> В чем муторность?

В многопусковых схемах миссий.

Можно вопрос?
Я считал перспективной схему с переливом топлива. То есть у нас условно РН из центрального тела и четырех "боковинок". На старте запускаются все двигателя, но горючее и окислитель расходуется из баков 1 и 3 "боковинки", питая все двигателя.
Опустели баки этих боковинок, они отбрасываются, питание горючим и окислителем переключается на баки 2 и 4 боковинки. Опустели их баки, они сбрасываются, и центральное тело продолжает полет на своих баках.
Однако, как я вижу, даже проектов с подобной схемой нет. Почему?

Georgiev> Это Ваша разработка? Не могли ли Вы дать некоторые ТТД, например, какие ЖРД в каждой ступени, примерные значения массы, ПН и т. д.?

Двигатели такие:
1)На пакетных компоновках: Центральный блок (ЦБ) - 2хРД-191В (высотные), на боковых блоках (ББ) по одному РД-170.
2)На моноблочных средних носителях (первая ступень унифицирована по габаритам с ЦБ): на 1-й ступени 4хРД-191, на второй ступени - 2хРД0125 (для ПТК-С) или 4хРД0146 (для ПТК-Л или ПТК-З).

Массы полезного груза:

Fakir>> можно даже и 20-30 обойтись, хоть и несколько муторно.
Полл> В чем муторность?

В том, что даже для полёта на Луну в минимальной конфигурации а-ля "Аполлон" придётся собирать комплекс из 3-4 частей, а потом ещё столько же пусков его заправлять. Что уже при небольших проблемах по ходу сборки будет означать, что всё отменяется. И любой полёт за пределы земной орбиты будет представлять собой эпопею, сравнимую со сборкой "Мира" или МКС.

Если речь когда-нибудь ещё зайдет о пилотируемых полётах куда-нибудь подальше орбиты, то 70 тонн в одном пуске можно считать минимумом, ниже которого опускаться никто никогда не будет и никаких шансов. А если речь зайдет о регулярных полётах, то 100 тонн и не меньше.

Полл> Можно вопрос?
Полл> Я считал перспективной схему с переливом топлива. То есть у нас условно РН из центрального тела и четырех "боковинок". На старте запускаются все двигателя, но горючее и окислитель расходуется из баков 1 и 3 "боковинки", питая все двигателя.
Полл> Опустели баки этих боковинок, они отбрасываются, питание горючим и окислителем переключается на баки 2 и 4 боковинки. Опустели их баки, они сбрасываются, и центральное тело продолжает полет на своих баках.
Полл> Однако, как я вижу, даже проектов с подобной схемой нет. Почему?

Потому что для этого требуется: 1) усложнение всей схемы носителя; 2) чтобы на боковушках и на центральной ступени были одни и те же компоненты топлива. Условие (2) обычно не выполняется, т. к. центральный блок всё чаще делают водородным, а боковушки твердотопливными (дешёвая большая тяга). Условие (2) сегодня выполняется на "Союзе", "Дельте-4-Хеви" и китайских ракетах. Для "Союза" в нынешнем виде переделывать под перелив не будут, для китайцев перелив, наверное, слишком сложен, а у "Дельты-4" и без того грузоподъёмность достаточна, усложнять её переливом криогеники никто не будет (тем более, что тогда будет нанесён удар по модульности - сейчас она собирается из одинаковых блоков, а для перелива придётся вносить в блоки изменения; а ракета уже и так слишком дорого стОит). Вроде, Маск собирается ввести перелив на "Фальконе-Хеви", но только как опциональную возможность на случай, если будут заказы.

Только перелив всё-таки делается немного не так. Ракета стартует на всех двигателях, но в полете топливо из боковушек перекачивается в центральный блок, когда боковушки пустеют, они отбрасываются, центральный блок остаётся полным.

Д.В.> Двигатели такие:
Д.В.> 1)На пакетных компоновках: Центральный блок (ЦБ) - 2хРД-191В (высотные), на боковых блоках (ББ) по одному РД-170.
Д.В.> 2)На моноблочных средних носителях (первая ступень унифицирована по габаритам с ЦБ): на 1-й ступени 4хРД-191, на второй ступени - 2хРД0125 (для ПТК-С) или 4хРД0146 (для ПТК-Л или ПТК-З).

Спасибо! Небольшой словарик для неспециалистов вроде меня (термины из Конкурсной документации Роскосмоса):

ПТК – пилотируемый транспортный корабль
ПТК-С – ПТК для транспортно-технического обеспечения орбитальной станции
ПТК-Л – ПТК для Луны (это не оттуда!)
ПТК-З – ПТК для автономных полётов и проведения научно-прикладных исследований и экспериментов в околоземном пространстве

Как я понимаю, ПТК-Л только орбитальный?

Д.В.> Массы полезного груза:

А с пятью боковыми блоками стартовая масса и масса ПН какими будут?

7-40> В том, что даже для полёта на Луну в минимальной конфигурации а-ля "Аполлон" придётся собирать комплекс из 3-4 частей, а потом ещё столько же пусков его заправлять. Что уже при небольших проблемах по ходу сборки будет означать, что всё отменяется. И любой полёт за пределы земной орбиты будет представлять собой эпопею, сравнимую со сборкой "Мира" или МКС.
Мы же говорим про транспортную систему, способную обеспечивать постоянную Лунную базу?
Ну или серьезное исследование Луны, не разовые флаговтыки.
Соответственно у нас:
орбитальная платформа на орбите Земли, до которой с поверхности идет постоянный поток модулей и кораблей с грузом, топливом и пассажирами;
межорбитальные буксиры, таскающие грузы, топливо и пассажирские модули от орбитальной станции на орбите Земли к орбитальной станции на орбите Луны,
орбитальная станция на орбите Луны, от которой ходят на поверхность Луны посадочные модули.
На орбитальных станциях в этой системе должны быть резервные запасы, делающий отказ одного из грузовых модулей/транспортных кораблей некритичным для системы в целом.

7-40> Если речь когда-нибудь ещё зайдет о пилотируемых полётах куда-нибудь подальше орбиты, то 70 тонн в одном пуске можно считать минимумом, ниже которого опускаться никто никогда не будет и никаких шансов. А если речь зайдет о регулярных полётах, то 100 тонн и не меньше.
Обоснование этого заявления?

7-40> Потому что для этого требуется: 1) усложнение всей схемы носителя;
Улучшение характеристик не получается упрощением, как правило.

7-40> 2) чтобы на боковушках и на центральной ступени были одни и те же компоненты топлива. Условие (2) обычно не выполняется,
На "Ангаре" выполняется.

7-40> Ракета стартует на всех двигателях, но в полете топливо из боковушек перекачивается в центральный блок, когда боковушки пустеют, они отбрасываются, центральный блок остаётся полным.
Тогда происходит уменьшение числа ступеней в ракете. Если сделать как ты описал, то получается 2 ступени: одна ступень это весь пакет в сборе, вторая ступень - центральный блок. Если сделать как я описал, получится три ступени: весь пакет в сборе, вторая ступень это пакет без двух боковушек, третья ступень - центральный блок.

7-40> В том, что даже для полёта на Луну в минимальной конфигурации а-ля "Аполлон" придётся собирать комплекс из 3-4 частей, а потом ещё столько же пусков его заправлять.

А не надо а-ля "Аполлон" - и тогда пусков будет не 6-8, а несколько меньше.

7-40> Если речь когда-нибудь ещё зайдет о пилотируемых полётах куда-нибудь подальше орбиты, то 70 тонн в одном пуске можно считать минимумом, ниже которого опускаться никто никогда не будет и никаких шансов. А если речь зайдет о регулярных полётах, то 100 тонн и не меньше.

Наоборот - пока ориентируются на 70+, не будет ничего
Потому что ситуация с таким носителем крайне неустойчива из-за его маловостребованности.
Информация к размышлению: все три носителя стотонного класса, созданных за историю космонавтики, прожили очень недолго.

Регулярно на Луну по схеме "Аполлонов" летать нерационально - она для другого сделана была. Только и всего.

7-40>> В том, что даже для полёта на Луну в минимальной конфигурации а-ля "Аполлон" придётся собирать комплекс из 3-4 частей, а потом ещё столько же пусков его заправлять. Что уже при небольших проблемах по ходу сборки будет означать, что всё отменяется. И любой полёт за пределы земной орбиты будет представлять собой эпопею, сравнимую со сборкой "Мира" или МКС.
Полл> Мы же говорим про транспортную систему, способную обеспечивать постоянную Лунную базу?
Полл> Ну или серьезное исследование Луны, не разовые флаговтыки.

Не знаю, что у кого. Определенных и обеспеченных финансированием (а это главное!) планов постоянной лунной базы, как я понимаю, нет ни у кого, но мы, конечно, можем обсуждать любые идеи, не ограничивая себя конкретными планами.

Полл> Соответственно у нас:
Полл> орбитальная платформа на орбите Земли, до которой с поверхности идет постоянный поток модулей и кораблей с грузом, топливом и пассажирами;
Полл> межорбитальные буксиры, таскающие грузы, топливо и пассажирские модули от орбитальной станции на орбите Земли к орбитальной станции на орбите Луны,
Полл> орбитальная станция на орбите Луны, от которой ходят на поверхность Луны посадочные модули.

Я понимаю идею этих платформ, но, честно говоря, не уверен, что эта идея оправдывает себя. Ведь всё это делается ради примерно 5 км/с ХС, которая складывается из 3 км/с полета с земной орбиты к Луне и потом по 1 км/с перехода на окололунную орбиту и ухода с неё к Земле, так? Предполагается, что это можно сделать на электрических двигателях малой тяги с высоким УИ, верно? Но усложнение всей системы может и не окупиться - создание двух депо на орбитах и обслуживание этих депо требует ресурсов, и немалых.

Но даже если такая система и будет когда-нибудь создана, поначалу всё будет не так. На первых порах, если быть реалистами, база будет создаваться самым простым и надёжным методом - прямая доставка оборудования с Земли. Кроме того, всё равно астронавтов малой тягой к Луне не отправишь (точнее, отправишь, но это уж точно совершенно бессмысленно, так как не даёт никакого выигрыша в ресурсах). Поэтому для доставки астронавтов всё равно пригоден лишь кратчайший метод - либо прямой, либо по схеме "Аполлона".

Полл> На орбитальных станциях в этой системе должны быть резервные запасы, делающий отказ одного из грузовых модулей/транспортных кораблей некритичным для системы в целом.

Никакой подходящей орбитальной станции сейчас нет ни на орбите Земли, ни Луны. Ничего нет на поверхности Луны. Чтобы всё это сделать, нужно быть либо ОЧЕНЬ уверенным в финансировании на десятилетия вперёд (что невозможно), либо нужно иметь возможность доставить что-то на Луну и вернуть оттуда людей максимум за два пуска.

Опять-таки, даже если мы предположим, что обеспечено и гарантировано долгосрочное устойчивое финансирование всего этого проекта - то тем более имеет всяческий смысл осуществлять такой проект сверхтяжёлой ракетой. Потому что (и это общее место, по-моему) себестоимость груза на орбите тем ниже, чем больше грузоподъемность ракеты. Так что если, вашими словами, "идет постоянный поток модулей и кораблей с грузом, топливом и пассажирами" (выделение моё), то имеет всяческий смысл максимально увеличить размер носителя: поток больших носителей доставит грузы более дёшево, чем поток малых.

7-40>> Если речь когда-нибудь ещё зайдет о пилотируемых полётах куда-нибудь подальше орбиты, то 70 тонн в одном пуске можно считать минимумом, ниже которого опускаться никто никогда не будет и никаких шансов. А если речь зайдет о регулярных полётах, то 100 тонн и не меньше.
Полл> Обоснование этого заявления?

Уже сказал. Теоретически, разумеется, можно начать строить всю эту систему хоть 10-тонными ракетами (почему нет?), но на практике нет.

7-40>> Потому что для этого требуется: 1) усложнение всей схемы носителя;
Полл> Улучшение характеристик не получается упрощением, как правило.

Это правда. Но упрощением получается удешевление доставки. А в рыночных условиях оптимизируется именно цена доставки, а не характеристики ракеты. Иначе бы корыто Маска никогда не появилось бы.

7-40>> 2) чтобы на боковушках и на центральной ступени были одни и те же компоненты топлива. Условие (2) обычно не выполняется,
Полл> На "Ангаре" выполняется.

Будет выполняться, вы имеете в виду? Да, пожалуй. И тогда мы сможем посмотреть: захотят разработчики "Ангары" улучшить характеристики усложнением или не сочтут это полезным.

7-40>> Ракета стартует на всех двигателях, но в полете топливо из боковушек перекачивается в центральный блок, когда боковушки пустеют, они отбрасываются, центральный блок остаётся полным.
Полл> Тогда происходит уменьшение числа ступеней в ракете. Если сделать как ты описал, то получается 2 ступени: одна ступень это весь пакет в сборе, вторая ступень - центральный блок. Если сделать как я описал, получится три ступени: весь пакет в сборе, вторая ступень это пакет без двух боковушек, третья ступень - центральный блок.

Это не очень целесообразная схема. Через некоторое время полёта уже не имеет смысл сохранять все двигатели, тяга получается избыточной. Поэтому сбрасывать надо и баки, и двигатели. Опять-таки в твоей схеме приходится продолжать разгонять баки двух боковушек, которые в описанной мною схеме могут сбрасываться ниже, поскольку топливо из них перекачивается в центральный бак. Когда топливо из 1-й ступени перекачивается во 2-ю, то схему уже нельзя считать "классической 2-ступенчатой". Баки сбрасываются на меньшей скорости, чем и обеспечивается выигрыш.

7-40> Ведь всё это делается ради примерно 5 км/с ХС, которая складывается из 3 км/с полета с земной орбиты к Луне и потом по 1 км/с перехода на окололунную орбиту и ухода с неё к Земле, так?
Нет, основная задача подобной системы обеспечить надежное снабжение лунной базы или исследовательских отрядов.

7-40> Никакой подходящей орбитальной станции сейчас нет ни на орбите Земли, ни Луны. Ничего нет на поверхности Луны. Чтобы всё это сделать, нужно быть либо ОЧЕНЬ уверенным в финансировании на десятилетия вперёд (что невозможно), либо нужно иметь возможность доставить что-то на Луну и вернуть оттуда людей максимум за два пуска.
Зачем здесь привязка к людям?

7-40> Так что если, вашими словами, "идет постоянный поток модулей и кораблей с грузом, топливом и пассажирами" (выделение моё), то имеет всяческий смысл максимально увеличить размер носителя: поток больших носителей доставит грузы более дёшево, чем поток малых.
Цена риска намного больше.
Соответственно требуется держать резервные и аварийные запасы намного больше.
Если грохнется один из носителей по 10 тонн, то для компенсации этого события на станции нужно держать 10 тонн запасов.
А сами носители стартуют часто, и компенсировать упавший носитель можно будет быстро.
Если у нас носители по 100 тонн, то для компенсации упавшего носителя потребуется держать на станции 100 тонн запасов, а компенсация упавшего носителя потребует длительного времени. При тех же объемах перевозок примерно на порядок более длительного, чем в случае 10 тонных носителей.

7-40> Уже сказал. Теоретически, разумеется, можно начать строить всю эту систему хоть 10-тонными ракетами (почему нет?), но на практике нет.
На практике как раз идет строительство подобных систем 10-20 тонными носителями, а сверхтяжелые носители вымерли.

7-40> Поэтому сбрасывать надо и баки, и двигатели.
Так они и сбрасываются, в составе "боковушек".

7-40> Опять-таки в твоей схеме приходится продолжать разгонять баки двух боковушек,
И двигателя этих боковых блоков. И из этих баков идет питание топливом центрального двигателя.

7-40>> В том, что даже для полёта на Луну в минимальной конфигурации а-ля "Аполлон" придётся собирать комплекс из 3-4 частей, а потом ещё столько же пусков его заправлять.
Fakir> А не надо а-ля "Аполлон" - и тогда пусков будет не 6-8, а несколько меньше.

А как надо?

7-40>> Если речь когда-нибудь ещё зайдет о пилотируемых полётах куда-нибудь подальше орбиты, то 70 тонн в одном пуске можно считать минимумом, ниже которого опускаться никто никогда не будет и никаких шансов. А если речь зайдет о регулярных полётах, то 100 тонн и не меньше.
Fakir> Наоборот - пока ориентируются на 70+, не будет ничего

Что будет, а чего нет, зависит не от ориентации, а от политического решения выделить средства. Больше ни от чего. Если средства будут выделены, то будет всё, на что они будут выделены - так или иначе.

Fakir> Потому что ситуация с таким носителем крайне неустойчива из-за его маловостребованности.

Если кто-то всерьёз соберётся делать что-то вроде лунной базы или тем более заглянет ещё куда подальше (на Марс и т. п.), то в сверхтяжёлом носителе будет большая - нет, очень большая - нет, пожалуй даже так: ОГРОМНАЯ потребность и такая же востребованность. Потому что лунные базы и тому подобное не могут обойтись без потребности в больших - очень больших - огромных - грузопотоках. И эта необходимость будет сохраняться всё то время, на какое рассчитано существование базы. И сверхтяжёлый носитель - это самое дешёвое средство доставки чего-либо на орбиту.

Fakir> Информация к размышлению: все три носителя стотонного класса, созданных за историю космонавтики, прожили очень недолго.

Разумеется - потому что программы, по которые они создавались, не получили дальнейшего финансирования. Пока программа полётов человека к Луне есть - ракета нужна. Когда программы нет - ракета не нужна. Но здесь уж нужно определиться: или мы летим, и тогда нам ракета нужна, или мы не летим, и ракета не нужна. Это две разные ситуации.

Fakir> Регулярно на Луну по схеме "Аполлонов" летать нерационально - она для другого сделана была. Только и всего.

Регулярно на Луну можно летать по самым разным схемам, но если ты летаешь на Луну регулярно - то при любой схеме сверхтяжёлый носитель экономически оправдан, потому что регулярные полёты автоматически подразумевают значительный грузооборот, а доставка килограмма груза на тяжёлой ракете всегда дешевле, чем на лёгкой (при прочих равных).

7-40>> Ведь всё это делается ради примерно 5 км/с ХС, которая складывается из 3 км/с полета с земной орбиты к Луне и потом по 1 км/с перехода на окололунную орбиту и ухода с неё к Земле, так?
Полл> Нет, основная задача подобной системы обеспечить надежное снабжение лунной базы или исследовательских отрядов.

Самое надёжное снабжение обеспечивается при минимальном числе пусков и стыковок, иными словами, самое надёжное снабжение - это прямая схема полёта в обе стороны. К сожалению, она не самая дешёвая, поэтому, скорее всего, варианты со встречами на околоземной и/или окололунной орбите неизбежны. Но вариант с промежуточными депо снабжения - это не самые надёжные варианты, а, скорее, наоборот.

7-40>> Никакой подходящей орбитальной станции сейчас нет ни на орбите Земли, ни Луны. Ничего нет на поверхности Луны. Чтобы всё это сделать, нужно быть либо ОЧЕНЬ уверенным в финансировании на десятилетия вперёд (что невозможно), либо нужно иметь возможность доставить что-то на Луну и вернуть оттуда людей максимум за два пуска.
Полл> Зачем здесь привязка к людям?

Я так полагаю, что если мы говорим о станции, то это обитаемая станция, и тогда привязка к людям неизбежна. Если же мы не собираемся отправлять туда людей, то я вообще не понимаю, зачем нужна станция?!

7-40>> Так что если, вашими словами, "идет постоянный поток модулей и кораблей с грузом, топливом и пассажирами" (выделение моё), то имеет всяческий смысл максимально увеличить размер носителя: поток больших носителей доставит грузы более дёшево, чем поток малых.
Полл> Цена риска намного больше.

В каком смысле? При регулярных полётах всё равно будет большой оборот носителей - что свертяжёлых, что тяжёлых, что лёгких. Поэтому неизбежно аварии рано или поздно будут. И прозойдёт ли это с каждым 20-м сверхтяжёлым носителем или с каждым 20-м тяжёлым - разницы никакой. Точнее, небольшая разница будет опять-таки в пользу сверхтяжёлых носителей, потому что доставка груза на них стоит дешевле.

Полл> Соответственно требуется держать резервные и аварийные запасы намного больше.

Насколько больше? Если поток составит, скажем, 3 сверхтяжёлых носителя в год, то нужно будет иметь запас в 4 месяца вперёд. Это ерунда, не о чем говорить.

Полл> Если грохнется один из носителей по 10 тонн, то для компенсации этого события на станции нужно держать 10 тонн запасов.

По 10 тонн запасов где, на Луне или на околоземной орбите? Если на Луне, то 10 тонн запасов на Луне - это носитель на 70 тонн или ещё больше для околоземной орбиты. Если 10 тонн запасов на околоземной орбите - то это очень частые пуски, десятки пусков в год, и грохаться они будут регулярно, и запасы всё равно нужно будет иметь.

Полл> А сами носители стартуют часто, и компенсировать упавший носитель можно будет быстро.

Но зато их придётся компенсировать помного, потому что падать они будут тоже часто, и в результате всё равно придётся постоянно держать запасы на случай очередного падения (по расписанию). Разница лишь в том, что всё это будет обходиться дороже.

Полл> Если у нас носители по 100 тонн, то для компенсации упавшего носителя потребуется держать на станции 100 тонн запасов, а компенсация упавшего носителя потребует длительного времени.

На какой станции? Нет никакой станции, кроме лунной, и не надо. Если носители по 100 тонн, то они пускаются, скажем, 3 раза в год, и на лунной станции нужно иметь четырёхмесячный резерв. Вот и всё. Поскольку четырёхмесячный резерв создаётся единственным пуском носителя, то значит, достаточно запускать по одному резервному носителю раз в 6 лет, если считать, что падать будет каждый 20-й. (А на самом деле падать будет каждый 35-й, и достаточно будет одного резервного пуска в 10 лет). Если же всё это делать маленькими носителями, то придётся каждый год запускать по одному резервному. Ну а поскольку 1 большой носитель стоит дешевле, чем 10 маленьких, то мы возвращаемся к тому, с чего начали: большой носитель на 100 тонн позволит сэкономить на стоимости всего, в том числе и на стоимости резервного носителя.

Полл> При тех же объемах перевозок примерно на порядок более длительного, чем в случае 10 тонных носителей.

Зато резервные пуски нужно будет производить на порядок реже - не каждый год по одному, а один раз в десять лет.

7-40>> Уже сказал. Теоретически, разумеется, можно начать строить всю эту систему хоть 10-тонными ракетами (почему нет?), но на практике нет.
Полл> На практике как раз идет строительство подобных систем 10-20 тонными носителями, а сверхтяжелые носители вымерли.

И вот в свете того, как оно, это "строительство подобных систем" идёт - а несчастный пример МКС у всех перед глазами - едва ли кто-то захочет повторить такую же эпопею, но теперь уже на Луне, куда потребуется в несколько раз бОльший грузопоток для создания такого же по размерам сооружения, как на низкой орбите. МКС массой около 500 тонн построили за 15 лет. Никто не захочет строить 500-тонное сооружение на Луне за 150 лет, или за те же 15 лет, но всего лишь 50-тонное. Оно просто не стОит того, одни только эксплуатационные расходы многократно превзойдут все разумные величины.

В общем, если очень коротко, то тезис такой: одна станция на Луне стоит дешевле, чем три станции, - одна на Луне, одна на орбите ИСЛ и третья на орбите ИСЗ. И доставка грузов сверхтяжёлыми носителями стоит дешевле, чем просто тяжёлыми, средними или лёгкими. И это касается абсолютно всех грузов, в том числе и резевных. И полёты с минимальным числом стыковок по сути надёжнее, обходятся дешевле и позволяют везти меньше вспомогательного оборудования (стыковочное, аппаратура сближения и прочю), чем полёты с большим количеством промежуточных перестыковок, пересаживаний, переносов, перекачиваний и т. п.

7-40>> Поэтому сбрасывать надо и баки, и двигатели.
Полл> Так они и сбрасываются, в составе "боковушек".

Но две-то боковушки остаются, со своими двигателями.

7-40>> Опять-таки в твоей схеме приходится продолжать разгонять баки двух боковушек,
Полл> И двигателя этих боковых блоков. И из этих баков идет питание топливом центрального двигателя.

Так вот их не нужно разгонять, если топливо из них можно перелить в центральный блок и сбросить их. Тем более, что обеспечить перелив в центральный блок из боковушек, вероятнее, проще, чем качать топливо между боковушками.

7-40> Самое надёжное снабжение обеспечивается при минимальном числе пусков и стыковок, иными словами, самое надёжное снабжение - это прямая схема полёта в обе стороны.
Неверно.
Причины объяснены выше.
Ну давай пойдем на второй круг.

7-40> Но вариант с промежуточными депо снабжения - это не самые надёжные варианты, а, скорее, наоборот.
Это как раз самый надежный вариант поступления грузов на точку назначения, отчего ВСЕ логистические системы пользуются промежуточными складами.

7-40> Я так полагаю, что если мы говорим о станции, то это обитаемая станция, и тогда привязка к людям неизбежна. Если же мы не собираемся отправлять туда людей, то я вообще не понимаю, зачем нужна станция?!
Для перевалки грузов, хранения резервных запасов, обслуживания и хранения транспортных кораблей.

7-40> В каком смысле? При регулярных полётах всё равно будет большой оборот носителей - что свертяжёлых, что тяжёлых, что лёгких. Поэтому неизбежно аварии рано или поздно будут. И прозойдёт ли это с каждым 20-м сверхтяжёлым носителем или с каждым 20-м тяжёлым - разницы никакой. Точнее, небольшая разница будет опять-таки в пользу сверхтяжёлых носителей, потому что доставка груза на них стоит дешевле.
Цена риска это расходы, которые возникнут при реализации данного риска.
То есть в случае гибели 10 тонного носителя наша база на Луне лишается Х тонн грузов на время t. В случае гибели 100 тонного носителя наша база на Луне лишается 10Х тонн грузов на время 10t.

7-40> Насколько больше? Если поток составит, скажем, 3 сверхтяжёлых носителя в год, то нужно будет иметь запас в 4 месяца вперёд. Это ерунда, не о чем говорить.
Это означает, что при потоке в 30 легких носителей в год, потребуется держать аварийные запасы на 12 суток.

7-40> По 10 тонн запасов где, на Луне или на околоземной орбите? Если на Луне, то 10 тонн запасов на Луне - это носитель на 70 тонн или ещё больше для околоземной орбиты. Если 10 тонн запасов на околоземной орбите - то это очень частые пуски, десятки пусков в год, и грохаться они будут регулярно, и запасы всё равно нужно будет иметь.
При потребном уровне запасов в 10 тонн их можно иметь и на Луне, и на Лунной орбитальной базе, и на Земной орбитальной базе, и в виде резервного носителя на хранении.
Что делает надежность данной логистической системы как минимум на порядок выше, чем системы с прямым перелетом Земля-Луна одного сверхтяжелого носителя.

7-40> Но зато их придётся компенсировать помного, потому что падать они будут тоже часто, и в результате всё равно придётся постоянно держать запасы на случай очередного падения (по расписанию). Разница лишь в том, что всё это будет обходиться дороже.
Дешевле.
Поскольку плановая работа, в том числе плановая работа по компенсации ЧП, дешевле внеплановой.
А ЧП все одно будут. Только в случае с легкими носителями они будут малыми, и для своей компенсации потребуют на порядок меньше расходов.
А эти расходы в виде матзапасов и подготовленных аварийных служб придется нести в любом случае. Но для сверхтяжелых носителей они должны будут быть на порядок больше.

7-40> А на самом деле падать будет каждый 35-й, и достаточно будет одного резервного пуска в 10 лет. Если же всё это делать маленькими носителями, то придётся каждый год запускать по одному резервному. Ну а поскольку 1 большой носитель стоит дешевле, чем 10 маленьких, то мы возвращаемся к тому, с чего начали: большой носитель на 100 тонн позволит сэкономить на стоимости всего, в том числе и на стоимости резервного носителя.
Только резервный носитель на 100 тонн стоит в 9 раз больше, чем носитель на 10 тонн.
Плюс для хранения резервов требуется иметь соответствующие склады.
Которые тоже стоят. И их цена для компенсации перебоя снабжения в случае сверхтяжелого носителя больше.
Плюс стоимость самих резервов.

7-40> Зато резервные пуски нужно будет производить на порядок реже - не каждый год по одному, а один раз в десять лет.
Это минус данной системы. При пуске резервного носителя раз в год система резервного запуска будет отработана. А при пуске раз в десять лет вероятность лажи при запуске будет намного выше.

7-40> И вот в свете того, как оно, это "строительство подобных систем" идёт - а несчастный пример МКС у всех перед глазами - едва ли кто-то захочет повторить такую же эпопею, но теперь уже на Луне, куда потребуется в несколько раз бОльший грузопоток для создания такого же по размерам сооружения, как на низкой орбите. МКС массой около 500 тонн построили за 15 лет. Никто не захочет строить 500-тонное сооружение на Луне за 150 лет, или за те же 15 лет, но всего лишь 50-тонное. Оно просто не стОит того, одни только эксплуатационные расходы многократно превзойдут все разумные величины.
Грузопоток "малыми порциями" позволяет обойтись перевалочными станциями меньших размеров. То есть для перевалки 100 тонного носителя станция на Луне должна быть, грубо, в 10 раз больше, чем для перегрузки 10 тонного.

7-40> В общем, если очень коротко, то тезис такой: одна станция на Луне стоит дешевле, чем три станции, - одна на Луне, одна на орбите ИСЛ и третья на орбите ИСЗ. И доставка грузов сверхтяжёлыми носителями стоит дешевле, чем просто тяжёлыми, средними или лёгкими. И это касается абсолютно всех грузов, в том числе и резевных. И полёты с минимальным числом стыковок по сути надёжнее, обходятся дешевле и позволяют везти меньше вспомогательного оборудования (стыковочное, аппаратура сближения и прочю), чем полёты с большим количеством промежуточных перестыковок, пересаживаний, переносов, перекачиваний и т. п.
Цена риска в случае прямой доставки Земля-Луна сверхтяжелыми носителями на ДВА порядка больше (теряется на порядок больше груза и время повторной доставки на порядок больше), затраты на компенсацию риска так же как минимум на порядок больше.
Вспомогательное оборудование, перечисленное тобой, в данной системе будет располагаться на орбитальных станциях.
За счет этого и оптимизации под свой участок маршрута, транспортные и пассажирские корабли, межорбитальные модули и буксиры будут намного проще и эффективнее, чем системы прямого перелета.
То есть грузовому кораблю, летящему с Земли до зоны поимки манипулятором орбитальной станции на орбите Земли под управлением этой орбитальной станции, не потребуется ни ресурс корпуса/двигателей на длительный перелет, ни полноценная система астрогации, ни двигательная установка высокой точности для стыковки, ни оборудование для сближения при стыковке. С нынешними короткими траекториями полета на орбитальную станцию ему может даже не понадобиться система терморегуляции и солнечные батареи, достаточно будет термоизоляции и химических источников электроэнергии. Этакая радиоуправляемая консервная банка с "ручками" для манипулятора орбитальной станции в виде головного обтекателя РКН, чтобы экономить массу при запуске.
Пассажирскому кораблю для доставки на орбитальную станцию не нужно иметь хорошую обитаемость и большую автономность. Опять же большой ресурс бортовых систем не требуется. Все это экономия.
Тут нужно садится и считать, что будет дешевле: сверхтяжелый носитель или преимущества оптимизированных под свой участок маршрута кораблей с орбитальными станциями.
Причем считать с учетом цены рисков.

7-40> А как надо?

"Нэ так, савсэм нэ так".
Собственно, обсуждалось семь лет назад достаточно подробно, в период бушевских и севастьяновских инициатив. Сейчас уже, в сущности, неактуально и неинтересно.


Fakir>> Наоборот - пока ориентируются на 70+, не будет ничего
7-40> Что будет, а чего нет, зависит не от ориентации, а от политического решения выделить средства. Больше ни от чего. Если средства будут выделены, то будет всё, на что они будут выделены - так или иначе.

...а для мегапрограммы с разработкой меганосителя их 95% не выделят. Круг замкнулся.


Fakir>> Информация к размышлению: все три носителя стотонного класса, созданных за историю космонавтики, прожили очень недолго.
7-40> Разумеется - потому что программы, по которые они создавались, не получили дальнейшего финансирования. Пока программа полётов человека к Луне есть - ракета нужна. Когда программы нет - ракета не нужна.

Вот именно. Об этом и говорилось выше: "Потому что ситуация с таким носителем крайне неустойчива из-за его маловостребованности."

Востребован под одну-единственную программу - это почти то же самое, что невостребован. Устойчивости - никакой.

7-40> Но здесь уж нужно определиться: или мы летим, и тогда нам ракета нужна, или мы не летим, и ракета не нужна. Это две разные ситуации.

Был Буш-мл., говорил "летим". Делали ракету.
Пришёл Обама, сказал "не летим". Приехали.
Завязка на единственную задачу и конъюнктурную политическую волю = ситуация неустойчива.
И закладываться на это не стоит.


7-40> Регулярно на Луну можно летать по самым разным схемам, но если ты летаешь на Луну регулярно - то при любой схеме сверхтяжёлый носитель экономически оправдан, потому что регулярные полёты автоматически подразумевают значительный грузооборот, а доставка килограмма груза на тяжёлой ракете всегда дешевле, чем на лёгкой (при прочих равных).

Да вот фиг - потому что прочих равных нету.
Поток не настолько уж "мега" при разумной транспортной системе (которая непременно включается в себя высокоимпульсные грузовые буксиры малой тяги и ISRU), а дешевизна доставки зависит от серийности куда сильнее, чем от массы ПН. Для сверхтяжа за счёт этой небольшой экономии одни затраты на разработку будут отбиваться лет 10-20.


Т.к., как было сказано выше, вопрос уже семь лет как малоактуален - то очень тезисно, разворачивать попунктно смысла сейчас нет.
Необходима грузовая транспортная система с высокоимпульсным буксиром - что даёт выигрыш по массе на LEO от 1,5. И это больше, чем может дать гипотетическое удешевление килограмма на LEO за счёт повышения ПН гипотетического супертяжа. Плюс некоторое снижение себестоимости за счёт серийности "средних" носителей (варианты формулок можно посмотреть, скажем, в МАИ-шных методичках). И полное отсутствие затрат - весьма больших! - на разработку совершенно ненужного супертяжа.
В отличие от супертяжа ЭРД есть в реальности и в программах, и в программах у нас есть мегаваттный реактор, по которому как-никак идут работы и лётный экземпляр по первоначальным планам должен быть в 2017. Сроки, скорее всего, уплывут вправо, но тем не менее - в отличие от супертяжа, тут что-то происходит, и это правильно.
Также крайне желательно - и для Луны, и для Марса - использование ISRU. По моим старым оценкам, это даёт выигрыш по массе на LEO еще где-то от 1,5 (в зависимости от типа ISRU, топливных пар и пр.).

Основной грузопоток даже к Луне - это именно грузы, к-е могут доставляться "медленной" транспортной подсистемой (характерное время - месяцы). В качестве перевалочного пункта необходима минимальная ЛОС.
Пилотируемые полёты составляют менее 10% всего грузопотока. Да, космонавтов надо доставлять от LEO к LLO и обратно быстро, но это можно делать в компактном и лёгком корабле (а-ля "Союз" или даже "Джемини"). Для этого в принципе достаточно даже существующих носителей (ЕМНИС, не более 4-х на один полёт может быть достаточно, но по памяти). Куда более массивный лунный модуль может - и должен - доставляться медленной тягой.
И т.д.

Fakir> ...которая непременно включается в себя высокоимпульсные грузовые буксиры малой тяги и ISRU...
Что такое ISRU?

In-Situ Resources Utilisation. "Подножный корм". Напр., кислород из реголита или О₂ и Н₂ из водяного льда, если очень повезёт и таковой у полюсов отыщется или хотя бы какие-то гидросиликаты или еще что. И т.п.

Fakir> In-Situ Resources Utilisation.
Так это уже второй этап, освоение.

Fakir> Напр., кислород из реголита или О₂ и Н₂ из водяного льда, если очень повезёт и таковой у полюсов отыщется или хотя бы какие-то гидросиликаты или еще что. И т.п.


Вопрос. Никто не считал объемы перевозок орбита Земли - орбита Луны, на которых буксиры низкой тяги становятся предпочтительнее химии?

7-40>> Самое надёжное снабжение обеспечивается при минимальном числе пусков и стыковок, иными словами, самое надёжное снабжение - это прямая схема полёта в обе стороны.
Полл> Неверно.
Полл> Причины объяснены выше.
Полл> Ну давай пойдем на второй круг.

Ну давай пойдем на второй круг. В чём причины, перечисли коротко. Не забудь, что речь идёт о надёжности, а не чём-либо другом.

7-40>> Но вариант с промежуточными депо снабжения - это не самые надёжные варианты, а, скорее, наоборот.
Полл> Это как раз самый надежный вариант поступления грузов на точку назначения, отчего ВСЕ логистические системы пользуются промежуточными складами.

Никто не против промежуточных складов, но промежуточные склады никогда не делаются посреди пустыни вблизи оазиса, если можно делать их в самом оазисе. Нет смысла делать промежуточные склады в космосе, если можно их делать на Земле, где добраться до них и пользоваться ими гораздо проще. Ну или хотя бы на Луне.

7-40>> Я так полагаю, что если мы говорим о станции, то это обитаемая станция, и тогда привязка к людям неизбежна. Если же мы не собираемся отправлять туда людей, то я вообще не понимаю, зачем нужна станция?!
Полл> Для перевалки грузов, хранения резервных запасов, обслуживания и хранения транспортных кораблей.

Теперь окончательно не понял. Зачем на Луне нужна станция - тем более автоматическая - для перевалки грузов и обслуживания транспортных кораблей?! Что и куда мы транспортируем-то?

Полл> Цена риска это расходы, которые возникнут при реализации данного риска.
Полл> То есть в случае гибели 10 тонного носителя наша база на Луне лишается Х тонн грузов на время t. В случае гибели 100 тонного носителя наша база на Луне лишается 10Х тонн грузов на время 10t.

Ни в каком случае база ничего не лишается, потому что всё компенсируется в минимальное время запуском резервного носителя. Так что срок лишения - срок подготовки резервного носителя к пуску. Это в любом случае время порядка двух недель - месяца.

Полл> Это означает, что при потоке в 30 легких носителей в год, потребуется держать аварийные запасы на 12 суток.

12 суток или 120 суток - не играет никакой роли. На земле аварийные запасы для МКС лежат годами, и их хранение не требует много средств, по сравнению с содержанием МКС.

Полл> При потребном уровне запасов в 10 тонн их можно иметь и на Луне, и на Лунной орбитальной базе, и на Земной орбитальной базе, и в виде резервного носителя на хранении.

Их в любом случае можно иметь в самом удобном месте - на земле, на космодроме.

Полл> Что делает надежность данной логистической системы как минимум на порядок выше, чем системы с прямым перелетом Земля-Луна одного сверхтяжелого носителя.

В чём надёность? В любом случае запасы находятся на Земле, это самое простое и дешёвое. Нет разницы, это запас на 12 дней или на 120. В любом случае при любом раскладе запасы будут лежать на земле дольше 12 дней.

7-40>> Но зато их придётся компенсировать помного, потому что падать они будут тоже часто, и в результате всё равно придётся постоянно держать запасы на случай очередного падения (по расписанию). Разница лишь в том, что всё это будет обходиться дороже.
Полл> Дешевле.
Полл> Поскольку плановая работа, в том числе плановая работа по компенсации ЧП, дешевле внеплановой.

Дешевле не компенсировать ЧП 10 лет, чем постоянно каждый год заниматься компенсацией ЧП.

Полл> А ЧП все одно будут. Только в случае с легкими носителями они будут малыми, и для своей компенсации потребуют на порядок меньше расходов.

10 малых ЧП за 10 лет обойдутся ничем не дешевле, чем одно большое ЧП за тот же срок. Обйдутся дороже, т. к. 10 маленьких всегда дороже, чем 1 большое.

Полл> А эти расходы в виде матзапасов и подготовленных аварийных служб придется нести в любом случае. Но для сверхтяжелых носителей они должны будут быть на порядок больше.

Они будут на порядок реже и в совокупности дешевле.

7-40>> А на самом деле падать будет каждый 35-й, и достаточно будет одного резервного пуска в 10 лет. Если же всё это делать маленькими носителями, то придётся каждый год запускать по одному резервному. Ну а поскольку 1 большой носитель стоит дешевле, чем 10 маленьких, то мы возвращаемся к тому, с чего начали: большой носитель на 100 тонн позволит сэкономить на стоимости всего, в том числе и на стоимости резервного носителя.
Полл> Только резервный носитель на 100 тонн стоит в 9 раз больше, чем носитель на 10 тонн.

Даже не в 9, а в в 7 или ещё дешевле. Поэтому авария 10 носителей по 10 тонн обойдется на треть дороже, чем авария 1 носителя на 100 тонн.

Полл> Плюс для хранения резервов требуется иметь соответствующие склады.

Как вы думаете, какую долю составляет стоимость складирования запасов для МКС от стоимости содержания самой МКС?

Полл> Которые тоже стоят. И их цена для компенсации перебоя снабжения в случае сверхтяжелого носителя больше.

Забудьте про цену складов. Она ничтожна по сравнению со стоимостью предприятия. Многие элементы МКС хранятся на земле годами и даже сверх десятилетия, и это не составляет никакой проблемы (кроме истечения сроков годности).

Полл> Плюс стоимость самих резервов.

Ничтожна в общей доле. Можете считать, что она составляет 0,001 % от стоимости создания и содержания окололунной и околоземной станций, которые вы собираетесь устраивать. Вас ведь не смущает, что вы собираетесь всё время держать склады на окололунной и околоземной орбите? Чего ж тогда вас так беспокоит склад на земле?

7-40>> Зато резервные пуски нужно будет производить на порядок реже - не каждый год по одному, а один раз в десять лет.
Полл> Это минус данной системы. При пуске резервного носителя раз в год система резервного запуска будет отработана. А при пуске раз в десять лет вероятность лажи при запуске будет намного выше.

Что это за "система резервного запуска"? Пуск резевного носителя ничем не отличается от пуска носителя по расписанию.

7-40>> И вот в свете того, как оно, это "строительство подобных систем" идёт - а несчастный пример МКС у всех перед глазами - едва ли кто-то захочет повторить такую же эпопею, но теперь уже на Луне, куда потребуется в несколько раз бОльший грузопоток для создания такого же по размерам сооружения, как на низкой орбите. МКС массой около 500 тонн построили за 15 лет. Никто не захочет строить 500-тонное сооружение на Луне за 150 лет, или за те же 15 лет, но всего лишь 50-тонное. Оно просто не стОит того, одни только эксплуатационные расходы многократно превзойдут все разумные величины.
Полл> Грузопоток "малыми порциями" позволяет обойтись перевалочными станциями меньших размеров. То есть для перевалки 100 тонного носителя станция на Луне должна быть, грубо, в 10 раз больше, чем для перегрузки 10 тонного.

Вы как будто отвечаете не на то, что цитируете. Но если говорить о размерах резервных станций, то для перевалки (?) 100-тонного носителя никакая станция на Луне не требуется вовсе. Все грузы лежат спокойно не земле в отапливаемом помещении.

7-40>> В общем, если очень коротко, то тезис такой: одна станция на Луне стоит дешевле, чем три станции, - одна на Луне, одна на орбите ИСЛ и третья на орбите ИСЗ. И доставка грузов сверхтяжёлыми носителями стоит дешевле, чем просто тяжёлыми, средними или лёгкими. И это касается абсолютно всех грузов, в том числе и резевных. И полёты с минимальным числом стыковок по сути надёжнее, обходятся дешевле и позволяют везти меньше вспомогательного оборудования (стыковочное, аппаратура сближения и прочю), чем полёты с большим количеством промежуточных перестыковок, пересаживаний, переносов, перекачиваний и т. п.
Полл> Цена риска в случае прямой доставки Земля-Луна сверхтяжелыми носителями на ДВА порядка больше (теряется на порядок больше груза и время повторной доставки на порядок больше)

На порядок больше груза теряется на порядок меньше времени, время повторной доставки совершенно такое же - что большой, что малый резервный носитель могут быть запущены в течение месяца или даже менее.

Полл> затраты на компенсацию риска так же как минимум на порядок больше.

Они меньше, потому что 10 потеряных малых носителей стоят заведомо дороже, чем потеряный 1 большой.

Полл> Вспомогательное оборудование, перечисленное тобой, в данной системе будет располагаться на орбитальных станциях.

И это очень плохо, потому что хранить воспомогательное оборудование в космосе, а тем более на окололунной орбите, намного дороже, чем хранить его на земле.

Полл> За счет этого и оптимизации под свой участок маршрута, транспортные и пассажирские корабли, межорбитальные модули и буксиры будут намного проще и эффективнее, чем системы прямого перелета.

Не будут, потому что здесь не на чем экономить, здесь есть только то, на что тратить. Формула Циолковского одна на всех, а большая ракета стоит дешевле маленьких той же суммарной грузоподъёмности.

Полл> То есть грузовому кораблю, летящему с Земли до зоны поимки манипулятором орбитальной станции на орбите Земли под управлением этой орбитальной станции, не потребуется ни ресурс корпуса/двигателей на длительный перелет, ни полноценная система астрогации, ни двигательная установка высокой точности для стыковки, ни оборудование для сближения при стыковке.

Вы что? Для сближения и стыковки кораблю нужна полоноценная ДУ высокой точности, полноценная система астронавигации и оборудование для сближения. В общем, всё то, что есть сегодня у кораблей, стыкуемых к МКС манипулятором. В результате из 10,5 тонн массы HTV на полезный груз приходится 6 тонн - меньше 60 %. У ATV так и вовсе меньше 50 %. Если вы думаете сэкономить на ресурсе корпуса (???), то полёт и разгрузка корабля на орбите занимает больше времени, чем прямой полёт к Луне, и количество включений двигателя для сближения со станцией тоже больше.

Полл> С нынешними короткими траекториями полета на орбитальную станцию ему может даже не понадобиться система терморегуляции и солнечные батареи, достаточно будет термоизоляции и химических источников электроэнергии. Этакая радиоуправляемая консервная банка с "ручками" для манипулятора орбитальной станции в виде головного обтекателя РКН, чтобы экономить массу при запуске.

А мужики-то и не знают (с). Посмотрите на корабли снабжения, которые летают к МКС, и предложите мужикам рацуху с заменой этих удолбищ на консервную банку с ручками.

Полл> Пассажирскому кораблю для доставки на орбитальную станцию не нужно иметь хорошую обитаемость и большую автономность. Опять же большой ресурс бортовых систем не требуется. Все это экономия.

Посмотрите на "Аполлон" и будет вас счастье. Ни большой обитаемости, ни большой автономности, ни большого ресурса бортовых систем вы там не найдете, даже если искать будете с фонариком. Потому что для полёта на Луну это тоже не требуется.

Полл> Тут нужно садится и считать, что будет дешевле: сверхтяжелый носитель или преимущества оптимизированных под свой участок маршрута кораблей с орбитальными станциями.
Полл> Причем считать с учетом цены рисков.

За нас уже всё посчитали, причём давно: как только заходит речь о далёких полётах куда-то, то в первую очередь начинают думать над сверхтяжёлым носителем. Вы не сомневаетесь, я надеюсь, что мужики (с) считать умеют не хуже нас с вами?

7-40>> А как надо?
Fakir> "Нэ так, савсэм нэ так".
Fakir> Собственно, обсуждалось семь лет назад достаточно подробно, в период бушевских и севастьяновских инициатив. Сейчас уже, в сущности, неактуально и неинтересно.

Я 7 лет назад не участвовал. Но сейчас американцы делают SLS, так что, видимо, время действительно расставило всё по местам.

7-40>> Что будет, а чего нет, зависит не от ориентации, а от политического решения выделить средства. Больше ни от чего. Если средства будут выделены, то будет всё, на что они будут выделены - так или иначе.
Fakir> ...а для мегапрограммы с разработкой меганосителя их 95% не выделят. Круг замкнулся.

Программа создания лунной станции маленькими ракетами на деле представляет собой ещё более "мега" предприятие, под которое деньги не выделят 100 %.

7-40>> Разумеется - потому что программы, по которые они создавались, не получили дальнейшего финансирования. Пока программа полётов человека к Луне есть - ракета нужна. Когда программы нет - ракета не нужна.
Fakir> Вот именно. Об этом и говорилось выше: "Потому что ситуация с таким носителем крайне неустойчива из-за его маловостребованности."

Когда носитель востребован - ситуация с ним устойчива. "Шаттл" прожил 30 лет, "Сатурн-5" честно отпахал своё. Любая программа дальних полётов означает, что носитель для неё будет востребован, и даже очень востребован.

Fakir> Востребован под одну-единственную программу - это почти то же самое, что невостребован. Устойчивости - никакой.

Тут уж ничего не поделаешь. Носитель - это не та вещь, которую обязательно нужно делать на века. Он отрабатывает своё и уходит. Это ведь всего лишь часть программы. Носители, которые живут многими десятлетими, встречаются только в России. Срок жизни даже очень успешного носителя составляет около четверти века. Лунные базы и всё такое - это программы не на год, не на три и даже не на десять. Так что носитель прекрасно проживёт с такой программой свой жизннный цикл и честно отработает своё.

7-40>> Но здесь уж нужно определиться: или мы летим, и тогда нам ракета нужна, или мы не летим, и ракета не нужна. Это две разные ситуации.
Fakir> Был Буш-мл., говорил "летим". Делали ракету.
Fakir> Пришёл Обама, сказал "не летим". Приехали.
Fakir> Завязка на единственную задачу и конъюнктурную политическую волю = ситуация неустойчива.
Fakir> И закладываться на это не стоит.

Пришёл Обама - и снова делают ракету, практически ту же, только вывеску сменили. А про лунные станции говорили ещё тогда, когда делали "Шаттл". И что? Шаттл был, а лунных станций не было. Хотя вот, казалось бы, самое то - можно было выйти на большую частоту пуска и суметь воспользоваться той выгодой от многократности, которая при редких запусках оборачивалась только лишними расходами.

Отсюда вывод: для полётов на Луну неважно на самом деле, какую ракету избрать - важно то, чтобы под это выделили средства. А когда средства выделены, то тогда уже можно говорить о том, как оптимизировать расходы. И заведомо ясно, что для уменьшения расходов нужна большая ракета.

Fakir> Да вот фиг - потому что прочих равных нету.
Fakir> Поток не настолько уж "мега" при разумной транспортной системе (которая непременно включается в себя высокоимпульсные грузовые буксиры малой тяги и ISRU), а дешевизна доставки зависит от серийности куда сильнее, чем от массы ПН. Для сверхтяжа за счёт этой небольшой экономии одни затраты на разработку будут отбиваться лет 10-20.

Можете для начала ориентироваться на тот же поток, что идёт сегодня на МКС. Это вообще минимум, потому что этим потоком ничего не строят, а лишь поддерживают. Сколько там в год? 4 "Прогресса", ATV и HTV плюс ещё пара "Драконов"? Это свех 60 тонн годовых брутто. "Сатурн-5" по прямой схеме доставлял бы на Луну около 25 тонн брутто. Значит, считайте, по минимуму требуется 3 "Сатурна-5" в год или 4 ракеты по 100 тонн. Эта уже такая серийность, с которой никакой 20-тонник соревноваться не сможет, потому что от дальнейшего роста серийности дополнительный выигрыш уже минимален. Конечно, 400 тонн на орбиту можно доставить не 4 стотонниками, а 25 двадцатитонниками (с поправкой на то, что при доставке малыми кусками понадобится уже не 400, а 500 тонн), но 25 двадцатитонников заведомо обойдутся дороже, чем 4 стотонника.

Fakir> Необходима грузовая транспортная система с высокоимпульсным буксиром - что даёт выигрыш по массе на LEO от 1,5.

Людей вы тоже собираетесь малой тягой высокоимпульсным буксиром отправлять? Едва ли. Значит, понадобится либо дополнительно обычный буксир, причём одноразовый, либо всё равно придётся делать тяжёлую ракету для отправки людей.

Fakir> И это больше, чем может дать гипотетическое удешевление килограмма на LEO за счёт повышения ПН гипотетического супертяжа. Плюс некоторое снижение себестоимости за счёт серийности "средних" носителей (варианты формулок можно посмотреть, скажем, в МАИ-шных методичках). И полное отсутствие затрат - весьма больших! - на разработку совершенно ненужного супертяжа.

Разработка орбитальных буксиров, промежуточных орбитальных станций, и затем содержание всего этого хотяйства, обойдется дороже супертяжа.

Fakir> В отличие от супертяжа ЭРД есть в реальности и в программах, и в программах у нас есть мегаваттный реактор, по которому как-никак идут работы и лётный экземпляр по первоначальным планам должен быть в 2017. Сроки, скорее всего, уплывут вправо, но тем не менее - в отличие от супертяжа, тут что-то происходит, и это правильно.

С супертяжем SLS тоже что-то происходит, разве нет?

Fakir> Также крайне желательно - и для Луны, и для Марса - использование ISRU. По моим старым оценкам, это даёт выигрыш по массе на LEO еще где-то от 1,5 (в зависимости от типа ISRU, топливных пар и пр.).

Вы имеете в виду, использование местных ресурсов?! Это песни далёкого будущего. Доставка на место завода по изготовлению готового продукта из такого сырья, как реголит или марсианский песок, сумеет себя окупить не раньше, чем предприятие примет просто гигантский масштаб, о котором не приходится даже мечтать.

Fakir> Основной грузопоток даже к Луне - это именно грузы, к-е могут доставляться "медленной" транспортной подсистемой (характерное время - месяцы). В качестве перевалочного пункта необходима минимальная ЛОС.

И содержание ЛОС требует постоянной затраты ресурсов, а её создание требует средств, сравнимых с постройкой МКС, и всё равно для доставки людей понадобится быстрая система. Таким образом, вся выгода становится просто призрачной, потому что в любом случае основную массу всего грузопотока на орбиту в любом случае составит дешёвое топливо.

Fakir> Пилотируемые полёты составляют менее 10% всего грузопотока. Да, космонавтов надо доставлять от LEO к LLO и обратно быстро, но это можно делать в компактном и лёгком корабле (а-ля "Союз" или даже "Джемини"). Для этого в принципе достаточно даже существующих носителей (ЕМНИС, не более 4-х на один полёт может быть достаточно, но по памяти). Куда более массивный лунный модуль может - и должен - доставляться медленной тягой.

Медленной тягой возможно тащить лишь 4 км/с (с орбиты Земли на орбиту Луны). Зато для этого дела понадобится межорбитальный буксир с системой сближения, и потребуется станция на НОО, а то и на орбите ИСЛ. Не, не окупится.

Полл> Вопрос. Никто не считал объемы перевозок орбита Земли - орбита Луны, на которых буксиры низкой тяги становятся предпочтительнее химии?

Наверняка при очень большом объеме станут предпочтительными. Но объемы будут такими большими, что сегодня о них можно только мечтать, и они не выглядят реальными в обозримой перспективе. Сегодня реальна (с точки зрения финансирования) лишь небольшая станция на 3-5 человек на Луне. Её создание и снабжение ресурсами может обеспечиваться ежегодными 3-5 пусками ракеты на 100-120 тонн, при этом не потребуется никакая промежуточная орбитальная структура (содержание которой само по себе крайне затратно, особенно окололунного сектора). Поэтому межорбитальные буксиры, промежуточные станции, доставка части грузов малой тягой - это всё "мечты, мечты, где ваша сладость". А добыча ресурсов на Луне, лунные заводы - это просто удел мечтателей. И именно поэтому все программы создания лунных станций начитаются с проектирования тяжёлого носителя. Это правда жизни.