Страницы: Пред. 1 ... 8 9 10 11 12 ... 48 След.
RSS
Пилотируемые полёты на Луну и Марс "малыми средствами"
 
Цитата
Regular пишет:
Проектов создания РН на базе "шаттла" было много
 
Цитата
Regular пишет:
28,5 это с Плесецка
Ну хорошо - пусть 30 т с "Восточного". Но этого не хватит на 1-пусковой запуск даже связки "Союз-Фрегат"  массой 13,9 т. Там надо 35 т
 
Еще один штрих - лунный модуль. При массе 20 т, выводимых на траекторию полёта к Луне, лунный взлетно-посадочный комплекс будет пристыковываться к лунной орбитальной станции, а оттуда садиться на поверхность Луны. Vхар такого полёта будет около 1 км/с коррекция траектории и выход на орбиту ИС Луны и еще около 2,5 км/с на стыковку с ОС и посадку на Луну. При долгохранимом топливе и Уд. импульсе 326 с будем иметь М пустую около 6,7 т. Масса корабля возвращения в пределах 5 т. В принципе, на 2-3 местный лёгкий ВПК хватит. Но не больше.Или же придется использовать более эффективное топливо. Например если применить топливо кислород-водород на посадочной ступени с Уд. тягой 470 с, то при посадке на Луну будем иметь М пустую 9,38 т При массе взлетной ступени около 5 т. будем иметь тонны 2 для грузов. Но при этом время использования ступени будет, скорее всего, ограничено. Потому для варианта лунной базы я склонен к тому, что масса лунного ВПК должна быть 20 т, возможно немного больше. Для оптимизации по массе я бы часть расходных материалов для экспедиции доставлял на ВПК. часть на пилотируемом корабле (если это ПТК НП), а часть грузовыми кораблями, снабжающими лунную ОС. Затем экипаж перегружает грузы на ВПК. При этом часть грузов должны крепиться на посадочной ступени - их всё равно надо будет переносить на базу. Но при этом масса взлетной ступени может быть максимально облегчена. С учетом аварийного прекращения полёта и отделения от посадочной ступени для возвращения на орбиту. распределение масс у такого модуля. выполняющего в том числе функцию снабжения, было бы оптимальным.
 
Как вариант минимизации затрат на его доставку - ионный буксир
 
Ионный буксир очень дорогой и сложный аппарат, по срокам создания и стоимости сравнимый с супертяжем. Так что под категорию "малыми силами" он не подходит.
Изменено: Дмитрий Инфан - 07.07.2015 05:43:18
 
Цитата
Дмитрий Инфан пишет:
Ионный буксир очень дорогой и сложный аппарат, по срокам создания и стоимости сравнимый с супертяжем. Так что под категорию "малыми силами" он не подходит.
А почему так?
 
Цитата
Дмитрий Инфан пишет:
Ионный буксир очень дорогой и сложный аппарат, по срокам создания и стоимости сравнимый с супертяжем. Так что под категорию "малыми силами" он не подходит.
Транспортировка на ОИС Луны 20-тонного лунного ВПК потребует запуска самого модуля (РН "Протон-М", "Ангара-5") и буксира МОБ2 (РН "Ангара-А7.2 В"). Ориентируясь на американские расчеты, ионный буксир вместе с ВПК будет иметь массу 35 т на орбите Н=300 км, т.е. вывести можно РН "Ангара-7 УКВБ". Ну пусть даже это РН 50-тонного класса. У такого буксира будет 10-15 ионных двигателей и СБ мощностью 0,3-0,5 МВт. Этого хватит. Баки с ксеноном, стыковочный узел, приборный блок, навигационное оборудование. В одноразовом варианте - РДТТ для схода с орбиты. В принципе, можно сделать его многоразовым.  
 
http://topwar.ru/38546-razrabotka-yadernogo-buksira-prodolzhaetsya.html

Разработка ядерного буксира продолжается
  • 18 января 2014
В ходе МАКС –2013 кооперация отечественных фирм из структур Роскосмоса и Росатома представила обновленный макет транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) с космической ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ) мегаваттного класса (НК № 10, 2013, с. 4). Данный проект был представлен публично ровно четыре года назад, в октябре 2009 г. (НК № 12, 2009, с. 40). Что изменилось за это время?

Хроника проекта

Напомним, что цель проекта – создание энергодвигательной базы и на ее основе новых космических средств высокой энерговооруженности для осуществления амбициозных программ изучения и освоения космического пространства. Данные средства дают возможность реализации экспедиций в дальний космос, более чем 20-кратный рост экономической эффективности космических транспортных операций и более чем 10-кратное увеличение электрической мощности на борту КА.

В основу ЯЭДУ положен ядерный реактор с турбомашинным преобразователем большой долговечности. Разработка ТЭМ проводится по распоряжению президента России от 22 июня 2010 г. № 419-рп. Его создание предусмотрено и госпрограммой «Космическая деятельность России на 2013 – 2020 годы», и Президентской программой по модернизации экономики. Работы по контракту финансируются из федерального бюджета в рамках спецпрограммы «Реализация проектов Комиссии при Президенте Российской Федерации по модернизации и технологическому развитию экономики России»*.

Для реализации этого передового проекта в период с 2010 по 2018 год выделяется более 17 млрд руб. Точное распределение средств выглядит следующим образом: 7.245 млрд руб предназначаются госкорпорации Росатом на разработку реактора, 3.955 млрд руб – Исследовательскому центру имени М.В.Келдыша на создание ЯЭДУ, и около 5.8 млрд руб – РКК «Энергия» на изготовление ТЭМ. Головной организацией, отвечающей за разработку собственно ядерного реактора, является Научно-исследовательский и конструкторский институт энергетических технологий (НИКИЭТ), входящий в систему Росатома. В кооперацию также включены Подольский научно-исследовательский технологический институт, РНЦ «Курчатовский институт», Физико-энергетический институт в Обнинске, НИИ НПО «Луч», НИИ атомных реакторов (НИИАР) и ряд других предприятий и организаций. По контуру циркуляции рабочего тела многое сделали Центр Келдыша, КБ химического машиностроения и КБ химической автоматики. К разработке генератора подключен Институт электромеханики.

В проекте впервые реализуются инновационные технологии, во многом не имеющие мировых аналогов:
высокоэффективная схема преобразования;
высокотемпературный компактный реактор на быстрых нейтронах с системами газового охлаждения, обеспечения ядерной и радиационной безопасности на всех этапах эксплуатации;
тепловыделяющие элементы на основе высокоплотного топлива;
маршевая двигательная установка на основе блока мощных высокоэффективных электроракетных двигателей (ЭРД);
высокотемпературные турбины и компактные теплообменные аппараты с десятилетним расчетным ресурсом;
высокооборотные электрические генераторы-преобразователи большой мощности;
развертывание крупногабаритных конструкций в космосе и др.

В предложенной схеме ядерный реактор вырабатывает электричество: газовый теплоноситель, прогоняемый через активную зону, крутит турбину, та вращает электрогенератор и компрессор, который обеспечивает циркуляцию рабочего тела по замкнутому контуру. Вещество из реактора не выходит в окружающую среду, то есть радиоактивное заражение исключено. Электроэнергия расходуется на работу ЭРД, который по расходу рабочего тела в 20 с лишним раз экономичнее химических аналогов. Масса и габариты базовых элементов ЯЭДУ должны обеспечивать их размещение в космических головных частях существующих и перспективных российских РН «Протон» и «Ангара».

Хроника проекта показывает его быстрое по нынешним временам развитие. 30 апреля 2010 г. заместитель генерального директора госкорпорации Росатом, директор Дирекции по ядерному оружейному комплексу И. М. Каменских утвердил техническое задание на разработку реакторной установки и ТЭМ в рамках проекта «Создание траспортно-энергетического модуля на основе ЯЭДУ мегаваттного класса». Документ был согласован и утвержден Роскосмосом. 22 июня 2010 г. президент России Д. А. Медведев подписал Распоряжение об определении единственных исполнителей работ по реализации проекта.

9 февраля 2011 г. в Москве на базе Центра Келдыша прошла видеоконференция предприятий – разработчиков ТЭМ. В ней участвовали руководитель Роскосмоса А. Н. Перминов, президент и генеральный конструктор (РКК) «Энергия» В. А. Лопота, директор Центра Келдыша А. С. Коротеев, директор – генеральный конструктор НИКИЭТ** Ю. Г. Драгунов и главный конструктор космических энергетических установок НИКИЭТ В. П. Сметанников. Особое внимание было обращено на необходимость создания стенда «Ресурс» для отработки реакторной установки с блоком преобразования энергии.

25 апреля 2011 г. Роскосмос объявил открытый конкурс на выполнение опытно-конструкторских работ в рамках создания ЯЭДУ, многофункциональной платформы на геостационарной орбите и межпланетных КА. По итогам конкурса (победителем которого 25 мая того же года стал НИКИЭТ) был заключен государственный контракт сроком действия до 2015 г. стоимостью 805 млн руб на создание стендового образца установки.

Контракт предусматривает разработку: технического предложения по созданию стендового (с тепловым имитатором ядерного реактора) образца ЯЭДУ; его эскизного проекта; конструкторской и технологической документации на опытные образцы составных частей стендового изделия и базовых элементов ЯЭДУ; технологических процессов, а также подготовку производства для изготовления опытных образцов составных частей стендового изделия и базовых элементов установки; изготовление стендового образца и проведение его экспериментальной отработки.

В состав стендового образца ЯЭДУ должны входить базовые элементы штатной установки, призванные обеспечить в последующем создание установок различной мощности на основе модульного принципа. Стендовый образец должен генерировать заданную мощность – тепловую и электрическую, а также создавать импульсы тяги, характерные для всех этапов функционирования ЯЭДУ в составе КА. Для проекта был выбран высокотемпературный газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах тепловой мощностью до 4 МВт.

23 августа 2012 г. состоялось совещание представителей Росатома и Роскосмоса, посвященное организации работ по созданию испытательного комплекса для ресурсных испытаний, необходимых при реализации проекта ТЭМ. Оно проходило в Научно-исследовательском технологическом институте имени А. П. Александрова в Сосновом Бору под Санкт-Петербургом, где и планируется создавать указанный комплекс.

Эскизное проектирование ТЭМ завершилось в марте текущего года. Полученные результаты позволили перейти в 2013 г. к этапу рабочего проектирования и изготовления оборудования и образцов для автономных испытаний. Испытания и отработка технологий теплоносителя начались в текущем году на исследовательском реакторе МИР в НИИАР (г. Димитровград), где установлена петля для испытаний гелий-ксенонового теплоносителя при температурах свыше 1000°С.

Наземный прототип реакторной установки планируется создать к 2015 г., и уже к 2018 г. должна быть изготовлена реакторная установка для комплектации ЯЭРДУ и начаты ее испытания в Сосновом Бору. Первый ТЭМ для летных испытаний может появиться к 2020 г.

Очередное совещание по проекту состоялось 10 сентября 2013 г. в госкорпорации Росатом. Информацию о состоянии работ и основных проблемах при реализации программы представил руководитель НИКИЭТ Ю. Г. Драгунов. Он подчеркнул, что в настоящее время специалисты института разработали документацию технического проекта ЯЭДУ, определили основные конструкторские решения и выполняют работы в соответствии с «дорожной картой» проекта. По итогам совещания глава корпорации «Росатом» С. В. Кириенко поручил НИКИЭТ подготовить предложения по оптимизации «дорожной карты».

Некоторые подробности конструкции и особенности проекта ЯЭДУ удалось выяснить в ходе беседы с представителями Центра Келдыша на авиасалоне МАКС – 2013. В частности, разработчики сообщили, что установка будет делаться сразу в полноразмерном варианте, без изготовления уменьшенного прототипа.

ЯЭДУ имеет исключительно высокие (для своего типа) характеристики: при тепловой мощности реактора 4 МВт электрическая мощность на генераторе составит 1 МВт, то есть КПД достигнет 25 %, что считается очень хорошим показателем.

Турбомашинный преобразователь – двухконтурный. В первом контуре используются пластинчатый теплообменный аппарат – рекуператор и трубчатый теплообменник-холодильник. Последний разделяет основной (первый) контур теплосъема и второй контур теплосброса.

По поводу одного из самых интересных решений, разрабатываемых в рамках проекта (выбор типа холодильников-излучателей второго контура), был дан ответ, что рассматриваются и капельный, и панельный теплообменники, и пока выбор не сделан. На демонстрируемом макете и плакатах был представлен вариант с капельным холодильником-излучателем, которому отдается предпочтение. Параллельно идут работы и по панельному теплообменнику. Отметим, что вся конструкция ТЭМ – трансформируемая: при запуске модуль умещается под головным обтекателем РН, а на орбите «расправляет крылья» – раздвигаются штанги, разносящие на большое расстояние реактор, двигатели и полезный груз.

На ТЭМ будет использована целая связка усовершенствованных исключительно мощных ЭРД – четыре «лепестка» по шесть маршевых двигателей диаметром 500 мм, плюс еще восемь двигателей поменьше – для управления по крену и корректировки курса. На салоне МАКС – 2013 был показан рабочий двигатель, уже проходящий испытание (пока на неполной тяге, при электрической мощности до 5 кВт). ЭРД работают на ксеноне. Это самое лучшее, но и самое дорогое рабочее тело. Рассматривались и другие варианты: в частности, металлы – литий и натрий. Однако двигатели на таком рабочем теле менее экономичны, и проводить наземные испытания на таких ЭРД очень сложно.

Расчетный ресурс ЯЭДУ, заложенный в проект, составляет десять лет. Ресурсные испытания предполагается выполнить непосредственно на комплектной установке, а агрегаты отработать автономно на стендовой базе предприятий кооперации. В частности, турбокомпрессор, разработанный в КБХМ, уже изготовлен и тестируется в вакуумной камере Центре Келдыша. Сделан также тепловой имитатор реактора на 1 МВт электрической мощности.
Изменено: Олег Шляпин - 07.07.2015 12:35:36
 
Правда я сторонник солнечных батарей
 
Цитата
Олег Шляпин пишет:
Правда я сторонник солнечных батарей
А вы не пробовали посчитать полет на Луну одного космонавта, в капсуле типа спускаемой корабля Союз. В ней летит, в ней же спускается на Луну, и оттуда прямым курсом к Земле, никаких орбитальных и вообще дополнительных бытовых отсеков.

Сколько при этом понадобиться вывести на НОО ?
 
Цитата
Serge пишет:
А вы не пробовали посчитать полет на Луну одного космонавта, в капсуле типа спускаемой корабля Союз. В ней летит, в ней же спускается на Луну, и оттуда прямым курсом к Земле, никаких орбитальных и вообще дополнительных бытовых отсеков.

Сколько при этом понадобиться вывести на НОО ?
Зачем такие крайности брать? Хотя нечто подобное было в советских проектах
 
Цитата
Олег Шляпин пишет:
Цитата
Дмитрий Инфан пишет:
Ионный буксир очень дорогой и сложный аппарат, по срокам создания и стоимости сравнимый с супертяжем. Так что под категорию "малыми силами" он не подходит.
А почему так?
Потому что при нынешнем уровне технологий практически невозможно создать энергоустановку мегаваттной мощности и весящую в пределах 20 тонн. Она получается либо очень тяжёлой, либо недостаточной мощности. А без мощного реактора буксир неэффективен как транспортное средство (срок перелёта к Луне будет исчисляться годами)
 
Цитата
Дмитрий Инфан пишет:
Потому что при нынешнем уровне технологий практически невозможно создать энергоустановку мегаваттной мощности и весящую в пределах 20 тонн. Она получается либо очень тяжёлой, либо недостаточной мощности. А без мощного реактора буксир неэффективен как транспортное средство (срок перелёта к Луне будет исчисляться годами)
Ладно, с ядерной энергетической установкой может быть, а почему годами перелет?  Американцы считали. что 100 дней. И без ЯЭУ. Мощность батарей 0,3 МВт. Масса СБ - 6 т. Т.е. СБ мощностью 1 МВт будет весить 18 т.
 
Цитата
Дмитрий Инфан пишет:
Потому что при нынешнем уровне технологий практически невозможно создать энергоустановку мегаваттной мощности и весящую в пределах 20 тонн.
А почему собственно вы так решили? Другое дело, что это может быть довольно дорого в разработке...
Изменено: Alex_II - 07.07.2015 18:16:38
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...
 
Цитата
Олег Шляпин пишет:
Ладно, с ядерной энергетической установкой может быть, а почему годами перелет?
Потому что он не считал. 100-120 дней там, в зависимости от ПН и массы самого буксира...
Изменено: Alex_II - 07.07.2015 18:18:09
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...
 
Цитата
Alex_II пишет:
Потому что он не считал. 100-120 дней там, в зависимости от ПН и массы самого буксира...
Совершенно верно. У меня есть методика расчета то ли МАИ, то ли МВТУ - попробую сделать оценочный расчет
 
В советском проекте пилотируемого полёта на Марс масса энергетической установки с СБ была 40 т при мощности 15 МВт на ОИС Земли. Ссылка выше приводилась
 
Цитата
Олег Шляпин пишет:
В советском проекте пилотируемого полёта на Марс масса энергетической установки с СБ была 40 т
Это который энергиевский проект?
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...
 
Цитата
Alex_II пишет:
Это который энергиевский проект?
Да. http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/ziv/1994/06/mars.html

Основные характеристики
Количество членов экипажа
Количество членов экипажа, совершающих посадку на Марс
Количество запусков РМ «Энергия» для организации экспедиции
Общая масса корабля, т
Масса марсианского орбитального аппарата, т
Масса экспедиционного аппарата, т
Масса аппарата возвращения на Землю, т
Масса конструкции ЭРДУ, т
Масса рабочего тела (ксенона), т
Суммарная электрическая мощность ЭРДУ, МВт (у Земли)
Общее время экспедиции, сут.
Время нахождения на Марсе, сут.
4
2
5
355
80
60
10
40
165
7,5x2
716
7
 
Монологи о полетах на Марс.
Страницы: Пред. 1 ... 8 9 10 11 12 ... 48 След.
Читают тему (гостей: 1)
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги