Пилотируемый полёт на Марс с использованием ЖРД

Автор Олег Шляпин, 24.12.2014 19:38:15

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Олег Шляпин

Прочел в своё время статью о проекте пилотируемого космического корабля для полёта на Марс, разрабатываемого еще в 60-е годы ХХ века под ракету Н-1. Проект базировался на использовании ЖРД и аэродинамического торможения в атмосфере Марса по траектории "затухающих эллипсов". Так же читал проектах облета Марса, в том числе и современных. Стало интересно - можно ли осуществить одноразовую экспедицию с использованием современных ЖРД и при современном уровне технологий в космонавтике. Предлагаю обсудить тему
 

Олег Шляпин

В принципе. как мне представляется, создание корабля на ЖРД для осуществления пилотируемого полёта на Марс должно базироваться на минимизации задач и, соответственно, масс составляющих корабля. Среди современных проектов аппараты с минимальными массами я нашел такие:
1. Американский аппарат DSH для полётов в дальнем космосе экипажа из 4 человек продолжительностью 500 дней
http://www.nasaspaceflight.com/2012/04/delving-deeper-dsh-configurations-support-craft/

Масса 45 577 кг.

2. Аппарат для посадки 2 космонавтов на поверхность Марса до 2 недель - проект российского взлетно-посадочного комплекса массой 35 т

 



3. Аппарат для возвращения экипажа на Землю. Примем его массу равной 10 т

Таким образом, если принять массы составляющих межпланетного корабля равными 46, 35 и 10 т, то получим массу ПН 91 т.

Олег Шляпин

Минимальная характеристическая скорость:
 1) К Марсу за 220 суток:
 скорость на перелет 3,67 км/c, скорость входа в атмосферу марса 6 км/c
2) Выход на орбиту Марса аэроторможением.
 Пребывание на ОИС Марса – чуть больше месяца (примем 40 дней).
 3) Перелет Марс - Земля за 245 суток:
 скорость на перелет 4,4 км/c
 4) Выход на орбиту Земли аэроторможением.
 
 
Вся экспедиция продлиться 505 дней.
 Характеристическая скорость (1 км/c на маневры после аэродинамического торможения) ~ 3,67+4,4+1= 9,07 км/c

Взял тут http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum10/topic4587/


 
II . Вариант с торможением двигателями я рассчитал исходя из данных о Марсе:
Гравитационный параметр Марса 42828 км3с-2
Радиус Марса 3397 км. При выходе на ОИС Марса примем её высоту в 1000 км. Таким образом 1 космическая скорость для этой высоты будет равна 3120 м.
Разница на торможение 6,0-3,12=2,87 км/с.
Характеристическая скорость  ~ 3,67+4,4+2,87 = 10,94 км/c
 

vlad7308

стартовая масса ММК с НОО - порядка 2000-2500 т
это оценочное суждение

Кубик

#4
ЦитироватьОлег Шляпин пишет:
3) Перелет Марс - Земля за 245 суток:

3. Аппарат для возвращения экипажа на Землю. Примем его массу равной 10 т
Сомнительно, что оно сможет ещё и к Земле направиться...Уж больно  мало запасов.
И -  вчетвером 8 месяцев в КК типа Союза? Не найдёте таких героев, это не на Луну...  с завещанием на всякий случай, во времена СССР...
И бесы веруют... И - трепещут!

Alex_II

ЦитироватьКубик пишет:
И - 8 месяцев в КК типа Союза?
С какого перепугу? Этот аппарат только для посадки на Землю, а лететь обратно будет вместе с DSH.
И мы пошли за так, на четвертак, за ради бога
В обход и напролом и просто пылью по лучу...

Кубик

А он может вернуться, в самом деле? Уж очень сомнительные запасы ХС...
И бесы веруют... И - трепещут!

Ну-и-ну

Насколько я понимаю, тут одно из двух - или "минимальная характеристическая скорость" или "на орбите Марса (примем 40 дней)". Оба два нельзя, при минимальной ХС получится ожидание "баллистики взад" ~550 дней. Для "40 дней там" надо ХС совсем-совсем другую.

Вторая засада во всей красоте - "магическое аэроторможение". У Марса очень жидкая атмосфера, а корабль сильно больно немаленький. Какого диаметра тормозной щит нужен, метров 30? Как его на НОО запустить?

Короче, халявы нет.

Олег Шляпин

ЦитироватьКубик пишет:

Сомнительно, что оно сможет ещё и к Земле направиться...Уж больно мало запасов.
И - вчетвером 8 месяцев в КК типа Союза? Не найдёте таких героев, это не на Луну... с завещанием на всякий случай, во времена СССР...
Может я не корректно написал - аппарат для входа в атмосферу Земли.

Олег Шляпин

ЦитироватьНу-и-ну пишет:
Какого диаметра тормозной щит нужен, метров 30? Как его на НОО запустить?

Короче, халявы нет.
Надувной

Олег Шляпин

Цитироватьvlad7308 пишет:
стартовая масса ММК с НОО - порядка 2000-2500 т
Такие массы указывались при нагрузках жилого отсека порядка 70-80 т, ВПК - 50-60 т

Ну-и-ну

Много ли у нас надувных 30-метровых тормозных щитов сделано? Почему?

Олег Шляпин

Цитироватьvlad7308 пишет:
стартовая масса ММК с НОО - порядка 2000-2500 т
Кстати, в варианте на картинке масса ЖО была, если не ошибаюсь, под 80 т, ВПК - 25 т. Да плюс еще аэродинамический экран. И при этом Стартовая масса КК около 600 т

Олег Шляпин

ЦитироватьНу-и-ну пишет:
Насколько я понимаю, тут одно из двух - или "минимальная характеристическая скорость" или "на орбите Марса (примем 40 дней)". Оба два нельзя, при минимальной ХС получится ожидание "баллистики взад" ~550 дней. Для "40 дней там" надо ХС совсем-совсем другую.

Вторая засада во всей красоте - "магическое аэроторможение". У Марса очень жидкая атмосфера, а корабль сильно больно немаленький. Какого диаметра тормозной щит нужен, метров 30? Как его на НОО запустить?

Короче, халявы нет.
Мне сложно выбрать вариант. Вот к примеру, для экспедиции продолжительностью около 500 дней Вы могли бы дать раскладку скоростей?

Кубик

ЦитироватьОлег Шляпин пишет:
ЦитироватьКубик пишет:
Сомнительно, что оно сможет ещё и к Земле направиться...Уж больно мало запасов. И - вчетвером 8 месяцев в КК типа Союза? Не найдёте таких героев, это не на Луну... с завещанием на всякий случай, во времена СССР...
Может я не корректно написал - аппарат для входа в атмосферу Земли.
Да я про весь комплекс - уж больно мало массы, как-то сомнительно, что он долетит с живым экипажем, и топлива, питания, кислорода хватит и на возвращение.. А ВА - может, и хватит, но тоже вопрос...
И бесы веруют... И - трепещут!

ronatu

Мое мнение - экспедиция на Марс техниски осуществима.
Однако политически и экономически только с одной целью - создание колонии на Марсе.
Это обязательно должен учитывать тех проект.
Полет в один конец, с достаточным количеством расходуемых материалов для поддержания жизни колонистов на какой-то период.
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

ronatu

Никакого взлета с Марса и никакого возвращения... :)
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

Олег Шляпин

#17
ЦитироватьКубик пишет:
Цитировать  Да я про весь комплекс - уж больно мало массы, как-то сомнительно, что он долетит с живым экипажем, и топлива, питания, кислорода хватит и на возвращение.. А ВА - может, и хватит, но тоже вопрос...
Я же привел данные не из головы - DSH я нашел на "Новости космонавтики". дал ссылку - там масса КК и время полета. Я массу даже немного увеличил и принял 46 т. Масса ВПК тоже приводится в разных источниках, а корабль для возвращения взял ориентировочно, исходя из масс современных проектов и принял равной 10 т.

vlad7308

у меня 600т на химии (согласно ТЗ) - никак не выходит
даже если взять "голый" ММК без посадочного модуля - около 45-50т (что очень мало), то при 600т стартовой массы вы не сможете даже просто отвезти его туда и обратно при ХС 10-11 км\с, УИ 330с и 2 ступенях
а есть ведь еще и посадочный модуль
это оценочное суждение

Ну-и-ну