Пилотируемый Корабль снабжения ОС от Полла

с.т.> это хорошо. но я бы сразу делал "шину" колеса такого размера что бы можно было стоять-ходить
с.т.> там же "гравитация" будет.
с.т.> или космонавт там будет ползать?
Соединительный туннель он между ступицей центрифуги и зоной искусственной тяжести.
Ты хочешь сделать гермообъем в зоне искусственной тяжести в виде обода колеса, но это, ИМХО, слишком сложно и дорого для первых экспериментов. Я предлагаю в качестве гермообъема в зоне искуственной тяжести повесить два малых модуля вроде "Пирс". Высота одного модуля по местной гравитационной вертикали внутри раскрученной центрифуги - 4,41 м. Можно сделать или двухэтажное помещение с высотой потолков 2.20, или высокое помещение высотой около 3 м и антресоли над ним.

с.т.> там "гравитация", можно спокойно идти по "полу", даже бежать если нужно
с.т.> это отличная тренировка для космонавта в долгосрочном пребывании.
Да, там обязательно будет беговая дорожка и тренажерный комплекс. И душ!

с.т.> как вариант может быть но начинать проще с нескольких линейных двигателей (на спицах конструкции) с грузами.
Вода в качестве резерва, коли уж мы ставим себе задачу создать замкнутую СЖО, в любом случае необходима. А значит в любом случае будут насосы и теплоизоляция.

с.т.> - сделать спицы и "шину" не менее двух метров в диаметре внутреннем. может реально надувную оболочку, полужёсткую, с жестким полом по "полу" "шины" - там же реально будет "гравитация"
Ты говоришь про тор радиусом 12 метров, с радиусом образующей в метр.
Это объем 237 кубов!!
Для сравнения: весь гермообъем МКС - 388 кубических метров.
В том варианте, что я предлагаю, гермообъем центрифуги будет около 40-45 кубических метров.

с.т.>> напечатал (отлил) кольцо и "спицы"и какую-то осевую часть
s.t.> а так ли важно кольцо? почему не
s.t.> https://www.castorama.ru/media/catalog/product/cache/image/1800x/040ec09b1e35df139433887a97daa66f/e/d/ed7255_544004_1.jpg

тогда уже просто делать модуль с противовесом - реальную центрифугу

чем мне кольцо нравится тем что под давлением 1атм это реально бублик который сам себе прочность обеспечивает. конструктивизм-минимализм. реально такой "баллонет"

Полл> Ты хочешь сделать гермообъем в зоне искусственной тяжести в виде обода колеса, но это, ИМХО, слишком сложно и дорого для первых экспериментов. Я предлагаю в качестве гермообъема в зоне искуственной тяжести повесить два малых модуля вроде "Пирс".


тогда один пирс повесить и противовес. в два раза дешевле. вприципе норм вариант.

с.т.> тогда один пирс повесить и противовес. в два раза дешевле. вприципе норм вариант.
Даже если доставка противовеса на орбиту будет бесплатной (а она не будет), в этом варианте надо будет на орбиту запустить два модуля. В моем варианте - три.
То есть твой вариант дешевле от силы в полтора раза.

Вообще идея с тором мне нравится. Надо ее пожевать. С моей точки зрения лучше всего его сварить прямо на станции.
Площадь тора такого размера - 474 квадратных метра. Принимая массу обечайки как 100 кг на квадратный метр (сегодня это примерно так), потребная масса материалов - 47,4 т.
Многовато для нас в обозримом будущем, скажем прямо.

Полл> Площадь тора такого размера - 474 квадратных метра. Принимая массу обечайки как 100 кг на квадратный метр (сегодня это примерно так), потребная масса материалов - 47,4 т.
Полл> Многовато для нас в обозримом будущем, скажем прямо.

вот мне тоже идея его изготовить прям на станции нравится. может его поджать по размеру, потоньше стенки сделать.

AlexanderZh> И как стыковаться к ней, учитывая это?
И тут же отвечаю на собственный вопрос: надо вращающуюся часть расположить перпендикулярно нормали орбиты к земле (колесо, или что там наизобретают, "едет по глобусу"), а неподвижную часть со стыковочными модулями сделать, видимо, в форме буквы Н, у которой на перекладине и сидит это "колесо".
Получается строго экваториальная орбита, никаких наклонений, иначе причальное "окно" будет чуть ли не секундами измеряться.
Или я не прав?

AlexanderZh> Или я не прав?
Коротко: ты не прав.
Пока сама станция, на которой находится стыковочный узел, не начинает крутится слишком быстро - стыковка возможна.
Будет при этом станция сохранять постоянную ориентацию относительно Солнца, звезд или Земли - значения не имеет.
Все равно после этапа дальнего сближения подлетевший корабль выполняет зависание в 100-200 метрах от станции и при необходимости - облет, выходя к нужному стыковочному узлу.

Полл> Коротко: ты не прав.
Возможно.
Действительно, нужно выйти на орбиту с чуть (именно в смысле самую малость) эллипсней чем станция, думаю, современные средства "наведения" это позволяют, а потом маневровыми удерживать направление на стыковочный узел. Может и сработать.
В любом случае, даже "быстрого вращения", есть два "окна" за виток, если рассматривать по стыковочному узлу с одной и другой стороны, или причаливание с убегающей и догоняющей станцией.

AlexanderZh> Возможно.
Как осуществляется вывод к ОС и стыковка с ней.
Корабль выводится ракетой на орбиту с неизбежными погрешностями. Чтобы не бороться с ними, корабль выводится на орбиту ниже ОС и сзади нее в угловых координатах.
На орбитах ниже угловая скорость ИСЗ больше, в результате ИСЗ на такой орбите в угловых координатах догоняет ИСЗ на орбите выше. Заодно на этой же орбите, называемой "орбита фазирования", поправляется наклонение орбиты. И все погрешности ракеты при выводе становятся просто временем, которое корабль проводит на орбите фазирования, догоняя ОС.
Данный этап выбирания погрешностей ракеты при выводе называется "фазирование".

После того, как корабль в угловых координатах "догнал" орбитальную станцию, он включает двигатель и ускоряется, строя переходную орбиту между орбитой фазирования и орбитой станции. Опять-таки, в реальном мире абсолютная точность недостижима, и выполнение этого маневра с промахом мимо цели в сотни метров уже хороший результат. Но это не важно, поскольку сблизившись на первые километры со станцией, корабль переходит из режима орбитальной навигации в режим стыковки. То есть движение корабля по законам Ньютона в трехмерном пространстве относительно цели. Соответственно корабль должен скорректировать свой вектор скорости, чтобы он стал направлен точно в Орбитальную Станцию, точнее - проходил на заданном расстоянии от нее, порядка ста-двухсот метров. И "затормозить" относительно ОС при максимальном сближении на те самые сто-двести метров. Здесь "заданный промах" позволяет работать двигателями, не беспокоясь о попадании их выхлопа на Орбитальную Станцию.
Весь цикл данных маневров называется "этап дальнего сближения", или просто дальнее сближение.
Хорошие системы управления и пилоты учитывают эффекты орбитальной механики и при ближнем маневрировании у ОС, это позволяет экономить топливо. Но потребный расход скорости или топлива на выполнение орбитальных маневров мал, первые десятки метров в секунду, и не-учет орбитальных эффектов при ближнем маневрировании увеличивает его от силы на метр в секунду.

После "торможения" у ОС, корабль по законам Ньютона смещается относительно ее, чтобы выйти как можно точнее на ось нужного стыковочного узла, и правильно повернутся относительно ОС, условно говоря: чтобы пол и потолок корабля соответствовали полу и потолку орбитальной станции.
Данный маневр называется "облет". Выполняется уже не на двигателе орбитального маневрирования, а на значительно более слабых маневровых двигателях, что делает маневр точнее, а риск повредить станцию попаданием на нее факела двигателя - меньше.

После облета экипаж корабля и станции готовятся к стыковке, затем экипаж корабля пристегивается и гасит все колебания и вращения, добиваясь как можно более точной ориентации корабля относительно станции. Данный этап называется "зависание".

После зависания корабль начинает сближение уже не со станцией, а с нужным стыковочным узлом. Опять же по ньютоновским законам, в которых эффекты орбитальной механики - лишь поправки, которыми в общем случае вполне можно пренебречь.
У "Союза" для этого сближения есть третий комплект двигателей - двигателя причаливания, еще более слабые, чем маневровые. "Прогресс" же прекрасно стыкуется без них.
Завершается этот этап захватом стыковочных агрегатов корабля и станции.
Называется "ближнее сближение".

Данный алгоритм в том числе позволяет стыковаться к нужному узлу вне зависимости от ориентации станции.

Полл> У "Союза" для этого сближения есть третий комплект двигателей - двигателя причаливания, еще более слабые, чем маневровые. "Прогресс" же прекрасно стыкуется без них.

А давно это так? У Союза-Т вроде были ДПО, то есть унифицированные, как я понял.

P.S. У Зака даже на -МС нарисован обычный блок двигателей:

zaitcev> А давно это так? У Союза-Т вроде были ДПО, то есть унифицированные, как я понял.
У "Союза" два типа ДПО: ДПО-Б с двигателями тягой 14 кгс и ДПО-М с тягой по 2,5 кгс.
Плюс корректирующе-тормозная двигательная установка, главный двигатель.
Да, эти три двигательные системы унифицированы по топливу.

Но у "Прогресса" ДПО-М нет, что не мешает ему стыковаться. Слава Роботам!