Дотянуться до Урана II

Ответил здесь:
Спуск с орбиты и теплозащита КА [Fakir#01.01.08 14:24]

au> Если дайвер уже не дайвер-сепаратор, то и сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой. Вихрей в атмосфере Урана мало или совсем мало, скорость ветра относительно невысока и стабильна — сесть на неё дайверу будет относительно легко. Взлететь платформа может и помочь, поднявшись повыше; а сесть, соответственно, опустившись пониже. (если надо помогать)

Тогда размер этой платформы будет ограничен снизу длиной потребной посадочной полосы для орбитальной ступени.

Данил> Тогда размер этой платформы будет ограничен снизу длиной потребной посадочной полосы для орбитальной ступени.

Эта длина может быть и нулевой. Аэродинамический дайвер в принципе может сбрасывать скорость до околонулевого значения, например за счёт резкого увеличения угла атаки перед касанием. Или просто реверса тяги.

au> Эта длина может быть и нулевой. Аэродинамический дайвер в принципе может сбрасывать скорость до околонулевого значения, например за счёт резкого увеличения угла атаки перед касанием.

Сомнительный трюк для орбитального самолета, у которого нагрузка на крыло высока по определению.

au> Или просто реверса тяги.

1) Реверс уменьшает длину, но не до нуля.
2) Как его приладить на орбитальную ступень лично мне непонятно.
3) Возможно, и тяги-то никакой не будет: сдается мне, что Streamflow предполагает безмоторное планирование, но это, конечно, лучше спросить у него.

au>> сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой
Dem_anywhere> Не напомнишь, чем можно наполнить пузырь, чтобы он в водороде летал?
Водородом, который чуть теплее, чем окружающий

Ник

au>> сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой
Dem_anywhere> Не напомнишь, чем можно наполнить пузырь, чтобы он в водороде летал?

Окружающей атмосферой, нагретой от реактора до сотни цельсия — как раз Zylon металлизированный будет держать в отстутствии воды и ультрафиолета.

Данил> Сомнительный трюк для орбитального самолета, у которого нагрузка на крыло высока по определению.

При наличии хоть какого-то управления вектором тяги в одной плоскости уже "сомнительного" не остаётся. Этот маневр вполне поддаётся расчёту и автоматическому исполнению (если забылось что там одна автоматика).

1) Реверс уменьшает длину, но не до нуля.

Да хоть до отрицательной величины — на то он и реверс. Не надо автоматический дайвер для Урана сравнивать с ширпотребными самолётами — он на них никаким местом не будет похож.

2) Как его приладить на орбитальную ступень лично мне непонятно.

Газовые рули, для самого начала. Как на Фау-2.

3) Возможно, и тяги-то никакой не будет: сдается мне, что Streamflow предполагает безмоторное планирование, но это, конечно, лучше спросить у него.

Есть движок, есть рабочее тело — будет и тяга, если надо.


з.ы.
Кстати, платформа может и помогать дайверу сесть, набрав скорость до его посадочной.

au> При наличии хоть какого-то управления вектором тяги в одной плоскости уже "сомнительного" не остаётся. Этот маневр вполне поддаётся расчёту и автоматическому исполнению (если забылось что там одна автоматика).

Не знаю, не знаю. Современные истребители, несмотря на небольшую (относительного нашего чуда) нагрузку на крыло и управледние вектором даже в двух плоскостях, почему-то не спешат демонстрировать фокусы с нулевым пробегом.

au> Да хоть до отрицательной величины — на то он и реверс. Не надо автоматический дайвер для Урана сравнивать с ширпотребными самолётами — он на них никаким местом не будет похож.
au> 2) Как его приладить на орбитальную ступень лично мне непонятно.
au> Газовые рули, для самого начала. Как на Фау-2.

УВТ - еще не реверс. Чтоб он таковым стал, нужно обеспечить углы поворота вектора тяги до 180 град. Так что там про Фау-2?

au> Есть движок, есть рабочее тело — будет и тяга, если надо.

Движок - да, есть. А чтоб было рабочее тело, придется его сначала вытащить на орбиту. ПН можно смело уменьшать на массу этого рабочего тела.

au> з.ы.
au> Кстати, платформа может и помогать дайверу сесть, набрав скорость до его посадочной.

Противоречивая конструкция получается - скоростной дирижабль.

au> Я из-за этого вашего дайвинга системой Урана увлёкся. Среди систем гигантов она просто выдающаяся в плане потенциала практического использования.

Самый лёгкий из гигантов, насколько я помню, самый богатый гелием-3 и не самый далёкий. Да ещё зелёный

au> Очень плохо, сэр.
au> А дальность ничего не "компенсирует", она просто фактор, который нужно учитывать.

Я думаю, т. Сталин сказал бы: "Другого Урана у меня для вас нЭт!"

au> Если дайвер уже не дайвер-сепаратор, то и сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой. Вихрей в атмосфере Урана мало или совсем мало, скорость ветра относительно невысока и стабильна — сесть на неё дайверу будет относительно легко. Взлететь платформа может и помочь, поднявшись повыше; а сесть, соответственно, опустившись пониже. (если надо помогать)

Может быть и может, но, вряд ли.

Данил> 3) Возможно, и тяги-то никакой не будет: сдается мне, что Streamflow предполагает безмоторное планирование, но это, конечно, лучше спросить у него.

Конечно, я же всегда писал, что у ракетного аппарата должен быть только ракетный двигатель - и никаких других. Только безмоторное планирование. Как у земного аналога.

au>> ....Среди систем гигантов она просто выдающаяся в плане потенциала практического использования.
Streamflow> Самый лёгкий из гигантов...
Ничего не значащее свойство в данном случае

Streamflow> самый богатый гелием-3....
Оч. относительное преимущество. В атмосферах Юпитера и Сатурна гелия и гелия3 вт.ч. тоже не мало. Принципиальной разницы нет.

Streamflow>и не самый далёкий....

Как минимум много дальше Юпитера. Преимущества меньшей второй космической у Урана трудно сравнить с втрое большим временем достижения (при равной ХС аппарата)

Streamflow> Да ещё зелёный
Ну, разве что

Ник
P.S. У Юпитера и Сатурна к тому же есть несколько спутников, представляющих не меньший, а может и больший интерес, чем сами планеты-гиганты

Причина, почему скрэмджет с нагревом от ядерного реактора вряд ли может быть реализован - слишком малое время нагрева газового потока в сверхзвуковом теплообменнике. Примерно, порядка на 2 меньше необходимого, так как нагрев предполагался, как обычно, контактным. Можно, конечно, попытаться реализовать объёмный нагрев напрямую осколками деления из ядерного реактора, но, как я понимаю, они почти все застревают в материалах активной зоны. Можно что-нибудь измыслить в виде МГД-разгона, но какова будет удельная масса подобных устройств? Starliner II - не "Аякс", чай

Поэтому, при сохранении в целом описанного ранее дайвера в виде первой ступени, стоит рассмотреть вторую ступень с ЯРД для доставки на низкую околоуранианскую орбиту добытых гелия-3 и водорода для межпланетного буксира. Вторая ступень как и у Starliner'а - несущее тело. При этом первая ступень разгоняется до максимально допустимого числа Маха в режиме рэмджета, от неё отделяется вторая ступень, а первая - после этого возвращается для дальнейшей добычи гелия-3. При этом, полагаю, что таким образом в атмосфере Урана Starliner II сможет развить скорость около половины орбитальной, как и Starliner в земной.

Плюсы подобной схемы - снижение раза в 2 пиковой мощности силовой установки первой ступени дайвера, резкое упрощение интеграции силовой установки. Минусы – некоторое (не в разы, а, максимум, на десятки процентов) снижение эффективности и невозможность периодического осмотра и, при необходимости, профилактического ремонта дайвера на парковочной орбите.

Посадка планирующей второй ступени на спину первой ступени после того, как будет захвачено необходимое количество гелия-3 и водорода может происходить при M = 0.67, скорости полёта 435 м/с и скоростном напоре 25 кПа. Так что у пустого несущего тела не будет никаких проблем совершить посадку.

Данил> Современные истребители, несмотря на небольшую (относительного нашего чуда) нагрузку на крыло и управледние вектором даже в двух плоскостях, почему-то не спешат демонстрировать фокусы с нулевым пробегом.

Это всё из-за лишней детали, застрявшей между дисплеем и спинкой кресла. Для UAV это предложено только, а дайвер — это UAV.

Данил> УВТ - еще не реверс. Чтоб он таковым стал, нужно обеспечить углы поворота вектора тяги до 180 град. Так что там про Фау-2?

Это уже беспредметный разговор. Я написал что это для самого начала, так вот таким концептуальным аналогом является реверс водомёта, который не УВТ, а именно реверс. Я понимаю что горячий газ всё несколько усложняет, но как именно реализовывать реверс в таком двигателе — не моя забота. Хоть отдельным каналом через реактор, до которого газ уже развёрнут назад.

Данил> Движок - да, есть. А чтоб было рабочее тело, придется его сначала вытащить на орбиту. ПН можно смело уменьшать на массу этого рабочего тела.

Речь о посадке на аэроплатформу. Она в атмосфере. Атмосфера — рабочее тело для движка. С орбиты дайвер и без рабочего тела свалится за счёт аэроторможения — он же дайвер.

Данил> Противоречивая конструкция получается - скоростной дирижабль.

Это уже предрассудки. Конструкции пока нет даже на салфетке. Но атмосфера Урана и атмосфера Земли — это две очень, очень разные атмосферы.

au>> Я из-за этого вашего дайвинга системой Урана увлёкся. Среди систем гигантов она просто выдающаяся в плане потенциала практического использования.
Streamflow> Самый лёгкий из гигантов, насколько я помню, самый богатый гелием-3 и не самый далёкий.

Насчёт "три" никто не знает, а весь гелий в верхней атмосфере Урана по данным Вояджера-2 оценивается в 15.2±3.3%, для Нептуна 19.0±3.2%. В целом оба значения близки к солнечному (16%).
Размеры планет примерно равны, но Нептун плотнее, и вторая космическая скорость для него 23.5км/с против 21.3км/с для Урана. Полуось орбиты для Урана 19.22ае, для Нептуна 30.06ае.
У Урана мощная (х48 земной) магнитосфера без мощных радиационных поясов на низких орбитах (спутники собирают частицы) — какая-никакая защита от GCR. У Нептуна магнитосфера в два раза слабее.

au>>> ....Среди систем гигантов она просто выдающаяся в плане потенциала практического использования.

Streamflow>>и не самый далёкий....
Wyvern-2> Как минимум много дальше Юпитера. Преимущества меньшей второй космической у Урана трудно сравнить с втрое большим временем достижения (при равной ХС аппарата)

Время для гелиевого проекта особого значения не имеет, потому что конвейер и никаких пассажиров.
У Юпитера мощнейшие радиационные пояса, пылевые облака, сложная система спутников и колец, и гравитация, которую не надо сравнивать со временем — она первостепенный и убийственный для проекта фактор: для Юпитера 59.5км/с вторая скорость против 21.3км/с для Урана — эти цифры нужно читать до просветления. Для Сатурна 35.5км/с. Это всё километры в секунду, сэр, честные, без всяких гравитационных маневров.

---

Wyvern-2> P.S. У Юпитера и Сатурна к тому же есть несколько спутников, представляющих не меньший, а может и больший интерес, чем сами планеты-гиганты
Streamflow>> Самый лёгкий из гигантов...
Wyvern-2> Ничего не значащее свойство в данном случае

Прошу не зафлуживать тему и не провоцировать флеймы снова.

з.ы. Пища для размышлений: Planetary Fact Sheet

au> для Юпитера 59.5км/с вторая скорость против 21.3км/с для Урана — эти цифры нужно читать до просветления. Для Сатурна 35.5км/с. Это всё километры в секунду, сэр, честные, без всяких гравитационных маневров.

На самом деле и там скорости могут быть не вполне честными
Начать с того, что у Юпитера скорость верхней атмосферы на экваторе - чуть не 10 км/с. Уже кое-что, да?
Потом - о гравиманёврах вблизи галилеевых спутников наверняка можно думать.

au> Это всё из-за лишней детали, застрявшей между дисплеем и спинкой кресла. Для UAV это предложено только, а дайвер — это UAV.

А что, "UAV" - это такое волшебное слово, которое позволяет обходить ограничения на максимальный угол атаки?

au> Это уже беспредметный разговор. Я написал что это для самого начала, так вот таким концептуальным аналогом является реверс водомёта, который не УВТ, а именно реверс. Я понимаю что горячий газ всё несколько усложняет, но как именно реализовывать реверс в таком двигателе — не моя забота. Хоть отдельным каналом через реактор, до которого газ уже развёрнут назад.

Движок - ракетный. Какой там реверс? Только сопло отдельное городить.

au> Речь о посадке на аэроплатформу. Она в атмосфере. Атмосфера — рабочее тело для движка.

Еще раз: движок - ракетный. Все рабочее тело - в баках.

Нет, конечно можно организовать то, о чем Вы говорите. Или крылья большой площади, но их нужно будет либо покрывать теплозащитой, либо прятать в корпус - со всеми вытекающими. Или "реверс" - придется увеличить массу конструкции и таскать с собой водород на орбиту. Или на платформе размещать многокилометровую полосу. Но только Вы должны понимать: все это - минусы именно Вашей конструкции, потому как "самолетная" платформа ничего из этого не требует.

au> Это уже предрассудки. Конструкции пока нет даже на салфетке. Но атмосфера Урана и атмосфера Земли — это две очень, очень разные атмосферы.

Ваши слова?

au> Если дайвер уже не дайвер-сепаратор, то и сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой.

Так вот, малоподвижной - уже не получится.

Wyvern-2> Планирование добычи гелия3 на Уране связанно с более низкой ХС требуемой для экспедиции на Уран, по сравнению с экспедициями на Юпитер и Сатурн. НО! Преимущество в ХС важно при малом ИУ двигательной установки А при использовании ТЯРД преимущества в ХС становиться сильно относительными

А ТЯРД на орбиту что-нибудь вытащить способен?

Wyvern-2> Или кто то надеется устроить регулярную коммерческую добычу гелия3 в системах планет-гигантов на ЖРД?

ЯРД, ГфЯРД чем не нравятся?

Wyvern-2> Зато (по Левантовскому) при параболическом полете с минимально возможной ХС полет до Юпитера и обратно с околоземной орбиты занимает 2,76 года, к Сатурну - 5,81, а к Урану - 13,86 лет. Кто возьметься объяснять инвесторам, что они должны подождать не 2,76 года до возврата инвестиций, а 13,86 года из за некоторой, непринципиальной разницы в оборудовании извлечения гелия3 из смеси газов и меньшей цены топлива?

А срок окупаемости проекта - это ведь не только время полета, не так ли?

Wyvern-2>> Планирование добычи гелия3 на Уране связанно с более низкой ХС требуемой для экспедиции на Уран, по сравнению с экспедициями на Юпитер и Сатурн. НО! Преимущество в ХС важно при малом ИУ двигательной установки А при использовании ТЯРД преимущества в ХС становиться сильно относительными
Данил> А ТЯРД на орбиту что-нибудь вытащить способен?
Нет, ессественно. ТЯРД двигатель малой/средней тяги и только вакуумный.

Wyvern-2>> Или кто то надеется устроить регулярную коммерческую добычу гелия3 в системах планет-гигантов на ЖРД?
Данил> ЯРД, ГфЯРД чем не нравятся?
Во-1х меньшим на порядки ИУ
Во-х спросите у "зеленых"

Wyvern-2>> ..... Кто возьметься объяснять инвесторам, что они должны подождать не 2,76 года до возврата инвестиций, а 13,86 года из за некоторой, непринципиальной разницы в оборудовании извлечения гелия3 из смеси газов и меньшей цены топлива?
Данил> А срок окупаемости проекта - это ведь не только время полета, не так ли?
При полетах к Урану - остальное начинает играть меньшую роль

Ник

Wyvern-2> Нет, ессественно. ТЯРД двигатель малой/средней тяги и только вакуумный.

А значительная (если не большая) часть ХС для полета - это скорость для выхода на орбиту. Которая у Юпитера сильно больше. И здесь нам ТЯРД ничем не поможет.

Wyvern-2> Wyvern-2>> Или кто то надеется устроить регулярную коммерческую добычу гелия3 в системах планет-гигантов на ЖРД?
Данил>> ЯРД, ГфЯРД чем не нравятся?
Wyvern-2> Во-1х меньшим на порядки ИУ

Зато они почти есть. В отличии от ТЯРД.

Wyvern-2> Во-х спросите у "зеленых"

Покажите мне "зеленых" в "системах планет-гигантов" и я у них спрошу. Обязательно

Данил>> А срок окупаемости проекта - это ведь не только время полета, не так ли?
Wyvern-2> При полетах к Урану - остальное начинает играть меньшую роль

Тут без детальных оценок трудно что-то определенное сказать.

au>> сепаратор может быть не только аэродинамическим летательным аппаратом, а дрейфующей/малоподвижной аэростатической платформой
Dem_anywhere> Не напомнишь, чем можно наполнить пузырь, чтобы он в водороде летал?
Теплым водородом, комнатной температуры
"Что может быть следующей целью человечества после полетов людей к астероидам и Марсу? Возможно, Сатурн.
Характеристическая скорость необходимая для экспедиции к Сатурну по параболической траектории даже меньше чем для такой же экспедиции к Марсу, сказывается более мощное гравитационное поле планеты. Для выхода на орбиту вокруг Сатурна нужен меньший тормозной импульс (при параболических перелетах). Кроме того, для торможения корабля может быть использована мощная, состоящая из водорода (93%) и гелия (7%), атмосфера Сатурна. Правда время экспедиции увеличивается до 6 лет вместо 152 суток для Марса, но его можно сократить увеличением скорости при использовании высокоэффективных двигателей.
Температура в атмосфере Сатурна - минус180 градусов С. Ускорение силы тяжести за вычетом центробежного (на экваторе 0,18g), близко к земному ускорению – 1,16g. Эти обстоятельства позволяют в будущем создать на Сатурне обитаемую базу для его изучения и добычи гелия-3 - топлива термоядерной энергетики завтрашнего дня. Такая база может дрейфовать на высоте где давление равно 1атм удерживаемая баллонами, наполненными нагретыми газами атмосферы Сатурна (типа шаров Монгольфьера). При нагреве газа до температуры +20С (за счет тепла ядерной энергетической установки) плотность его уменьшается по сравнению с –180С более чем в три раза, подъемная сила 1куб. м баллона составит чуть более 0,2кг. Три шарообразных баллона диаметром по 150м дадут аэростатическую подъемную силу более 1000 тонн. Внутри шаров может быть размещено оборудование в гелиево-водородной атмосфере при комнатной температуре. Термоядерные энергетические установки как самые тяжелые элементы базы подвешиваются на длинных фермах внизу шаров. Преимуществом базы в атмосфере по сравнению с орбитальной базой является то, что нет проблем с охлаждением энергетических установок - вокруг море холода. Отсутствие космической радиации поглощаемой атмосферой так же преимущество базы на Сатурне. Добавляя постепенно модули с шарами-баллонами и ядерными реакторами можно создавать целые «летающие острова» на Сатурне. Люди на наружной поверхности базы могут работать при нормальном давлении в кислородных масках и теплоизолирующих костюмах с подогревом без громоздких вакуумных космических скафандров. Сверху на шарах – платформа для взлета и посадки космических транспортных кораблей с импульсными термоядерными двигателями. Топливо добывается из атмосферы Сатурна. Гелий-3 на Сатурне находится в газообразном состоянии в отличие от Луны, что облегчает его добычу – не нужно перелопачивать горы лунного грунта."
База на Сатурне

2002г Авиабаза С Новым Годом!