Google спонсирует Lunar X PRIZE, чтобы начать космическую гонку нового поколения

тёщин счет:
-торможение при падении с высоты 10000 при околонулевой скорости - 250м/сек
РДТТ Isp 180сек - 15% (масса топлива к конечной массе)
-торможение до околонулевой скорости на высоте ~10000м с орбитальной - 1620м/сек
РДТТ Isp 220сек - 50%
-переход с высокой окололунной орбиты на эллиптическую (~10х1000км) - 400м/сек
+
-переход с околоземной на лунную (ака SMART) - 2700м/сек
ЭРД Isp 1000сек - 37%

Дальше сами считайте

Ник

Ага. Еще надо учесть, что РДДТ с относительной массой лучше 0.15 не бывает - раз. Что РДДТ с временем горения в 1000 секунд тоже не бывает - два (т.е. ускорение всего аппарата будет больше G).

В общем, конструкция с АТ-НДМГ движком закрытой схемы при той же стартовой масе на низкой орбите, в ОДНУ ступень доставит на Луну вдвое больше ПН, чем ТТРД схема в ТРИ ступени.

Собственно, УИ АТ-НДМГ - до 240 сек в вакууме. Т.е. до 2.35 км/с. Относительная масса ступени может быть 0.05 и даже ниже. Если предположить, что электронику ступени у нас питает нагрузка, и что суммарная ХС у нас 4 км/c (что довольно пессимистично), мы получаем, что масса топлива должна быть 0.7 от общей массы. Т.е. чистая гидразиновая ступень без всяких наворотов может 'почти посадить' на Луну 20% от стартовой массы на околоземной орбите. Массовое совершенство РБ Бриз-М - 0.10 (это причем полноценный РБ, со своей системой питания и т.д), Фрегат - 0.15, Бриз-КМ - 0.21. Требуемое совершенство - 0.30.

Если применить любимую топливную пару Ника LOX/LCH4, то УИ может быть под 380, и требуемое совершенство - 0.35, т.е. на поверхность Луны садится 25% от стартовой массы на LEO.

Забудь про то, чтобы ЛЮБЫЕ движки под это дело делать САМОМУ

Намотать может и да - а вот начинить и всё такое... уже верится слабо.

Т.е. воспроизвести или купить орбитальный двигатель Союза с тягой 200 кг - это нереальная задача, я правильно понял?

На программное обеспечение ещё расходы будут - $200 000 минимум

Полезная бАмняжка
http://www.iki.rssi.ru/seminar/tarusa200406/selivanov.doc

ник

Большинство решений не годится для АМС к Луне.

Конкуренты уже есть:

Обещанное мнение профессионала про постройку ЭРД в любительских условиях:

Сделать ЭРД - не такая сложная проблема, вопрос - как его испытать. Ведь для этого нужна вакуумная камера с насосами и прочим оборудованием, в любительских условиях все это недоступно. Попользоваться чьей-то камерой - очень дорого. А без испытаний ценность двигателя близка к нулю. Кроме того, мало сделать двигатель, надо сделать PPU (систему питания), которая по стоимости может быть сравнима с двигателем. В общем, по-моему нереально.

Сорри, это я в форуме Нк обещал Но тут должно тоже пригодиться. На всяк случай поясняю, профессионал в ЭРД - это не я Это слова другого человека

1. Старый обронил, что у него есть доступ к такой камере. Длина ок 30 м, диам. 3 м, -50+100 гр., разряжение 0,8 мбар

2. Любительский ЭРД - непаханное поле, степень новизны зашкаливает.

3. На НК я уже говорил - использование ЭРД ведет к урезанию сроков подготовки как минимум на год, необходимый для перелета.

Конечно, выигрыш ПН очень заманчивый, но стоит ли он того???

Итак - я посчитал (с), использование ЖРД дает на высоте 50-100 метров над Луной с околонулевой скоростью порядка 15-20% от стартовой массы на низкой орбите, в одну ступень на АТ-НДМГ. 20-25%, если использовать метан-кислород.

Если у нас масса ПН порядка 50 кг, то можно использовать в качестве двигателя маршевый двигатель Союза - тяга порядка 200 кг, как раз достаточно чтобы утянуть 400 кг стартовой массы с низкой орбиты. Наверное, такой двигатель адекватен примерно до 2 тонн стартовой массы (т.е. 300-400 кг 'роняемых' на Луну).

Факир, такие вещи "по ходу дела" ни к носу, ни к другим частям теля не прикидывают
Вы уже сейчас должны четко понимать, что урезаете себе сроки на 20% по сравнению с остальными.


Кроме того, использование ЭРД требует принципиально другой мощности источников энергии, однозначно больших лопухов СБ. А ведь можно было обойтись аккумуляторами...

Еще это принципиально другие сроки активной работы перелетного модуля и лунохрода. Т.е. требует увеличения ресурса оборудования на порядок...

Без ЭРД - никак
Это простой экономический расчет - стартовая масса не должна превышать определенного предела - где то 100-200кг, иначе прощай попутный старт и цена за кг в $10К (С ЖРД это ваще становиться сомнительным). При полете же каждый сэкономленный килограмм - это те же $10-15К/кг. Прикинь теперь СКОЛЬКО денег можно потратить на ЭРД?

Ник

Не факт, что ЭРД будет качественно эффективнее. Да, масса рабочего тела ЭРД - 20%, против 70% массы топлива.

Но ЭРД нужны СБ, и кроме того, топливо все равно понадобится для посадки - причем много, не менее 30-40% от общей массы. Т.е. сэкономить получится только на массе топлива в расчете на 2.5 км/с ХС - т.е. порядка 40-50% от массы. Взамен мы должны взять 20% от массы в форме ксенона, и получается, что на ЭРД и систему его питания включая СБ остается не более 40% стартовой массы. Скорее ближе к 30%. Вот и считайте, какую длительность перелета обеспечит СБ в 20% от стартовой массы. И при этом, заметьте, выигрыша в ПН ВООБЩЕ не будет. Даже если СБ и ЭРД у нас невесомы, все равно выигрыш по сравнению с ЖРД вариантом будет не более чем двухкратный.

В общем, мое мнение - надо брать движок от Союза, и на нем делать одноступенчатый РБ-посадочный блок. Точнее, не посадочный, а сбрасывающий лендер с зависания, с высоты порядка 50 метров.

Имхо, цена доступных СБ в районе 5 баксов/Вт
Например:


Площадь батареи 0,65 м2, мощность 75Вт, 9 кг

Те, что вы описали, вероятно минимум на порядок дороже...