Луна на 70-тоннике, комфортный LOR на четверых (расчет)

[Дмитрий Инфан]

Хм, вот интересно. Посадка на Луну лэндера-сарая с людьми внутри не требует никакого "нулевого цикла". А посадка грузовой платформы с жилым модулем требует? .

Имеем, выходит, такой расклад: жилой модуль - отдельно, посадочный лэндер - отдельно, тяжёлое оборудование для серьёзных разведочных операций - отдельно. То  есть, три пуска 25-тонных РН вместо одного пуска 45-тонника (и соответственно, три рейса к Луне атомного буксира вместо одного). Я понимаю, 40-тонник дороже, но не в три же раза? А если вы собираетесь обойтись без атомного буксира, отправляя модули двупуском (с водородным разгонником), то это уже шесть 25-тонных РН выходит.

Этим модулем и будут пользоваться экспедиции посещения, причем не только как строители времянкой, а как полноценной частью базы и в дальнейшем. И этот один-единственный модуль уже будет намного просторнее и удобнее, чем любой тяжелый лэндер, на котором вы прилетите и улетите. Вы ж на летающем сарае еще и обратно на орбиту подниматься собираетесь? :lol:.

Место, на котором будет развёрнута лунная база должно быть перво-наперво всесторонне разведано: может оказаться, что ничего интересного, стоящего чтобы "огород городить" здесь не окажется. Вот почему желателен как можно больший комплект разведочного оборудования, и чтобы он имелся под рукой, а не на отдельном модуле, который ещё неизвестно долетит ли до места назначения.
А что касается возвращения с Луны, то взлётная ступень 40-тонного лэндера может быть минимальных размеров, где-нибудь на тонну-полторы тяжелее соответствующей ступени американского LEM (поскольку должна быть рассчитана на троих). ИМХО, основная функция лэндера - обеспечить пребывание людей на поверхности Луны на "нулевом этапе" в течение 10-14 суток.  Предпочтительней иметь всё под рукой, на одном корабле, нежели забрасывать оборудование по кусочкам, несколькими отдельными модулями. Это и позже пригодиться - скажем баки большой посадочной ступени на следующем этапе могут быть приспособлены под хранение кислорода, воды и прочих материалов, необходимых для функционирования лунной базы.

А вот когда ЛБ будет построена, тогда, безусловно, можно вернуться к более простым и дешёвым аппаратам. Либо на базе тяжёлого 40-тонного лэндера специализированный пассажирский корабль - ведь база должна расширяться?

Я полагаю, в размерности 3-6 человек лунная база проработает лет 20, как минимум. На этот период вполне достаточно легких лэндеров, как хватает "Союзов" до сих пор. За это время сменится поколение ракетной техники, и там видно будет, стоит ли строить новые супертяжи, в какой размерности и т.д.

Малыми лэндерами 6 человек можно доставить лишь в два приёма (как сегодня экипаж на МКС) и, соответственно, снять, в случае нештатной ситуации, также в два приёма. Что, ИМХО, не комильфо (вы, кстати, этот вопрос уже поднимали). Следовательно, 6 человек надо доставлять одним кораблём - это как раз 40-тонный лэндер.

[SpaceR]

Да :!: А интересно смотреть голосование. Пока что >150т идёт с большим отрывом.

Так ведь люди думают, на чём они хотели бы полететь. А вы предложите скинуться личными средствами...

Вот это - ВЕРНО.
На все 146%.  

[Reentrant]

Reentrant, вполне достойный расчёт. Я и сам таких немало наделал в своё время...

Спасибо.

Неясно только, что у Вас с массой командного модуля (возвращаемого аппарата) ?
У Аполло он весил, как Вы сами пишете, "5.500 -- КМ "Аполлона". И это на троих.
А у Вас, значит, не считая вес экипажа, 3.500 - на четверых? ЗдОрово.  

В аполлоновские 5.500 входит экипаж со снарягой, без экипажа там что-то около 4.800 будет. У меня командный модуль больше СА "Союза", но меньше, чем КМ "Аполлона". Однако, в оба конца перелета к нему постоянно пристыкован аналог БО (кабина лэндера). Без кабины только на ОИСЛ, когда на борту один пилот. На пути к Луне, вместе с гермообъемом лэндера в "Аполлоне" больше кг на человека, однако, на обратном пути уже теснее. Ну и есть какие-то резервы с прогресса, все-таки за полвека ряд компонент полегчал. Думаю, несколько сот кг можно найти, если в деталях порыться.

Кстати говоря, массовое совершенство (Мю-к) блоков Вас неверно посчитано

Спасибо, исправил.

А по ХС в основном избыток, так что если уточнить ХС и массу экипажа, то возможно в те же 70 тонн и втиснется.

Да, резервы на всякий случай взял побольше. В том числе, на случай таких косяков. И все цифры загрублены "для красоты", в основном, в сторону излишка.

[Reentrant]

Гм, чуть не забыл.  :?  Главное.
Во всём расчёте явно не хватает переходников, которыми все эти 4 ракетных блока нужно будет скрепить в единую конструкцию. А их масса запросто может и в 3-4 тонны вылезти...
Особенно если учесть, какие длинные сопла потребуются для таких УИ.

Переходник к верхней ступени РН это да. То есть 70 тонн без учета переходника. Между РС и ТС переходник должен быть достаточно компактным, так как я предполагаю не один большой движок на ТС, а связку. На взлетной ступени тоже связка, да там уже мелочи, впишется в допуск по массовому совершенству. В целом, если не в 70, то 75 тонн влезет в итоге.

[SpaceR]

Неясно только, что у Вас с массой командного модуля (возвращаемого аппарата) ?
У Аполло он весил, как Вы сами пишете, "5.500 -- КМ "Аполлона". И это на троих.
А у Вас, значит, не считая вес экипажа, 3.500 - на четверых? ЗдОрово.  

В аполлоновские 5.500 входит экипаж со снарягой, без экипажа там что-то около 4.800 будет. У меня командный модуль больше СА "Союза", но меньше, чем КМ "Аполлона". Однако, в оба конца перелета к нему постоянно пристыкован аналог БО (кабина лэндера). Без кабины только на ОИСЛ, когда на борту один пилот. На пути к Луне, вместе с гермообъемом лэндера в "Аполлоне" больше кг на человека, однако, на обратном пути уже теснее. Ну и есть какие-то резервы с прогресса, все-таки за полвека ряд компонент полегчал. Думаю, несколько сот кг можно найти, если в деталях порыться.

Ну, прогресс - штука двоякая. Мелькавшие тут данные по разработке ПТКНП и модернизациям "Союза" говорят скорее о том, что как ни крути, как ни тресни, а масса ползёт почему-то в основном в сторону увеличения. :?
Кроме того, Аполло был кораблём довольно специализированным, и всего на троих. Я даже не уверен, что лунный КМ (СА) на четверых удастся уместить в его 5.500, а уж в 4.500 - не стоит и надеяться.
Полторы тонны на трёхместную кабину ЛПВК тоже маловато, но с учётом прогресса с этой массой можно было бы согласиться... если бы не эта хытрая схема с отстрелом ПАО. Всё же дополнительный разъём ухудшает компонуемость и добавит массы.

Ну и остаётся вопрос переходников (см. выше).
С учётом этого всего, думается, 70 тонн всё же не хватит... И вопрос, хватит ли 75.
Хотя в целом порядок цифр близкий, и распределение масс тоже вполне оптимально.

Кстати, за счёт доразгона от "большого РБ" 70-тонник может закинуть на опорную и 75 (ну, примерно как у "Сатурна 5" )

[SpaceR]

Месяца 2 назад была одна хохма. Тогда Лев (то ли от фантазии лишней, то ли градуса) заказал тут забросить на Луну корабель двумя 25-тонниками.

Ну, я слепил на скорую руку "чисто-флаговтыкательский" директ-лэндер на базе СА "Союза" под двоих героев, да их запуск на Ангарах в варианте "25+27" (на второй ракете - доразгон от КВТК).  
Директлендер в эту массу еле уместился, да и то только с учётом "резервов с прогресса за полвека". Да и геройскому экипажу такой бочки на двоих не позавидуешь. Но задача, можно сказать, решение имела.  

Жалею, что не выложил его тогда на форум сразу (а потом подзабылось), можно было бы поюморить...

[Reentrant]

Кроме того, Аполло был кораблём довольно специализированным, и всего на троих. Я даже не уверен, что лунный КМ (СА) на четверых удастся уместить в его 5.500, а уж в 4.500 - не стоит и надеяться.

В "Союзе" же трое сидят как-то. Маск вообще собирается в 4.200 семерых утрамбовать. Даже картинки рисует!

Кстати, за счёт доразгона от "большого РБ" 70-тонник может закинуть на опорную и 75 (ну, примерно как у "Сатурна 5" )

С довыведением резко нарастает масса разгонного блока. Если выведет 75 вместо 70, то из этих 5 тонн львиную долю сожрет само довыведение, выигрыш будет намного скромнее. Чтобы не морочиться с этими тонкостями, скажу проще, опорная цифра -- 31 тонна на TLI. А уж там хоть тушкой, хоть чучелом.

[Reentrant]

Месяца 2 назад была одна хохма. Тогда Лев (то ли от фантазии лишней, то ли градуса) заказал тут забросить на Луну корабель двумя 25-тонниками.

Помню, я такой вариант тоже рисовал. Кроме жесточайшей экономии на человеках, еще водород в ЛОК вместо гептила.

[Дмитрий В.]

Месяца 2 назад была одна хохма. Тогда Лев (то ли от фантазии лишней, то ли градуса) заказал тут забросить на Луну корабель двумя 25-тонниками.

Помню, я такой вариант тоже рисовал. Кроме жесточайшей экономии на человеках, еще водород в ЛОК вместо гептила.

У ЦиХ, кстати, был вариант ПТК-Л с водородом.

[SpaceR]

Между РС и ТС переходник должен быть достаточно компактным, так как я предполагаю не один большой движок на ТС, а связку.

Связку водородников? С общим УИ=470 с ?  Эт вряд. ли.

На взлетной ступени тоже связка, да там уже мелочи, впишется в допуск по массовому совершенству.

Ну, это понятно, но закавыка в том, что ещё должен быть нехилый такой переходник между ТС и ЛОК, и ЛПВК должен целиком помещаться внутре (примерно как на схеме комплекса Л3 ).

Вообще, возможно, более оптимальной была бы "полуторапусковая" схема, где такого переходника нет (вместо него ГО), и не требуется сертификация тяжёлой РН "под пилот", вместе с разработкой нового большого САС и прочими нюансами.
Просто запускать ЛОК на той же ракете среднего класса, что и его "МКСную" версию. С увеличенным топливом в ПАО, но без всей тяжёлой задницы с лапами и реактивной посадкой.
Лев как-то говорил, что версия уменьшенного СА с парашютной посадкой (на базе ПяТаКа НП) "потянет" где-то как раз на ~5 тонн. Вместе с "лунным ПАО" - порядка 12-13 тонн.

Как по мне - более толковый вариант бы получился. С более крупными грузолендерами.
То есть более крупные модули базы закидывать однопусками, а экипажи - полуторапусками (70-тонник + штатная РН ПТКНП).

[SpaceR]

Кроме того, Аполло был кораблём довольно специализированным, и всего на троих. Я даже не уверен, что лунный КМ (СА) на четверых удастся уместить в его 5.500, а уж в 4.500 - не стоит и надеяться.

В "Союзе" же трое сидят как-то. Маск вообще собирается в 4.200 семерых утрамбовать. Даже картинки рисует!

Ну да, ну да...  
Цифрам Маска давно уж доверия нет. Особенно если так много желающих их перекручивать.
Не исключено (хотя и натурально цирк на дротi ), что семерых он таки закинет, хоть раз (шаттл когда-то тоже полтора раза восьмерых возил), но это будет оочень далеко от 4.200...

Кстати, за счёт доразгона от "большого РБ" 70-тонник может закинуть на опорную и 75 (ну, примерно как у "Сатурна 5" )

С довыведением резко нарастает масса разгонного блока. Если выведет 75 вместо 70, то из этих 5 тонн львиную долю сожрет само довыведение, выигрыш будет намного скромнее.

Ну, это подразумевалось. Чтобы обеспечить 75 на опорной, нужно 5-8 тонн сжечь на доразгоне. Масса РБ растёт, конечно, движков тоже надо будет вероятно два, но зачастую оно того стоит.

Чтобы не морочиться с этими тонкостями, скажу проще, опорная цифра -- 31 тонна на TLI. А уж там хоть тушкой, хоть чучелом.

Да, так точнее.

[Reentrant]

Связку водородников? С общим УИ=470 с ?  Эт вряд. ли.

По идее, масштабируя камеру сгорания в половину, получаем в 4 раза меньшую мощность при том же импульсе. То есть, блок в 4 четвертушки вдвое короче однокамерника. Верно?

Ну, это понятно, но закавыка в том, что ещё должен быть нехилый такой переходник между ТС и ЛОК, и ЛПВК должен целиком помещаться внутре (примерно как на схеме комплекса Л3 ).

ЛПВК в моем случае короче аполлоновского, так как роль посадочной ступени играет ТС, а его собственный ПАО маленький. Массу на себе этому переходнику нужно нести 10 тонн против 28 у "Аполлона". Я оценил бы этот "стакан" в тонну. Между РС и ТС меньше тонны, и от верхней ступени РН к РС еще пара тонн. И того, менее 4 тонн в сумме. Часть конструкции переходников можно сбросить еще на стадии выведения, когда ни перегрузок, ни потока уже нет. В общем, в 70 тонн не впишется, но в 75 наверняка.

Вообще, возможно, более оптимальной была бы "полуторапусковая" схема, где такого переходника нет (вместо него ГО), и не требуется сертификация тяжёлой РН "под пилот", вместе с разработкой нового большого САС и прочими нюансами.

Многопуск заставляет думать в сторону всего чисто на 25-тоннках. Или на 40-тонники идти, или на 100-тонники. Вся выгода с 70-тоннок в однопуске LOR-а. С грузовиками еще атомный буксир подпирает, работы-то уже реально ведутся.

[frigate]

...
35.000 -- топливо РС (водород/кислород, рабочий запас)
...
Сценарий полета:
...
isp=470  m=70.000-35.000=35.000  dV=3195  разгон на отлетную траекторию
-------  m=35.000- 4.000=31.000  -------  после сброса РС

Не маловата то ли ХС для отлетной траектории к Луне  :?:
А вы учли гравитационные потери  :?:
Какова обшая тяга ДУ РС :?:

[Дем]

Хм, вот интересно. Посадка на Луну лэндера-сарая с людьми внутри не требует никакого "нулевого цикла".

А отрабатывать посадку не надо? А шмякнется?

Многопуск заставляет думать в сторону всего чисто на 25-тоннках. Smile Или на 40-тонники идти, или на 100-тонники. Вся выгода с 70-тоннок в однопуске LOR-а. С грузовиками еще атомный буксир подпирает, работы-то уже реально ведутся.

От именно. Какой супертяж ни возьми - неудобно получается. Кому 70т, кому 100, кому 130 надо.
А вот при кванте 25т - всё достаточно удобно. И в однопуск людей на ЛОС заслать, и модуль любой разумной массы запустить. Хоть 25т посадочной без учёта лендера.

[pkl]

Да :!: А интересно смотреть голосование. Пока что >150т идёт с большим отрывом.

Так ведь люди думают, на чём они хотели бы полететь. А вы предложите скинуться личными средствами...

Ещё раз говорю: какая Луна, если нет денег даже на ракету?

[Reentrant]

Не маловата то ли ХС для отлетной траектории к Луне  :?:
А вы учли гравитационные потери  :?:
Какова обшая тяга ДУ РС :?:

В dV=3195 потери уже включены. Для тяговооруженности "Центавра" или S-IVB этого достаточно. Если есть желание, можно снизить тягу и доразогнаться на ТС, у нее еще на это резерв заложен приличный.

А отрабатывать посадку не надо? А шмякнется?

Отработано давно.

[Дем]

А отрабатывать посадку не надо? А шмякнется?

Отработано давно.

Настолько давно что уже и забыли как...

[mihalchuk]

Да :!: А интересно смотреть голосование. Пока что >150т идёт с большим отрывом.

Так ведь люди думают, на чём они хотели бы полететь. А вы предложите скинуться личными средствами...

Ещё раз говорю: какая Луна, если нет денег даже на ракету?

Если Ангара при грузоподъёмности 24 т (Старый будет спорить)обошлась в 6 миллиардов долларов и ещё не готова, то аналогичные затраты при аналогичном состоянии дел для 70-тонника будут 18 миллиардов долларов. А мы разработаем за миллиард КВБ для Протона, выведем заправочную станцию в 4 пуска (0,15 миллиарда*4+1 млрд*4)=4,6 миллиарда, за 1-2 миллиарда сделаем танкер и начнём полёты!

[hcube]

Ангара - это бабкопопил. Разработка семейства Ангары обошлась бы РОВНО в столько же, сколько разработка Руси - топовая машина которой как раз и тянет 70-80 тонн с водородом.

Слишком мелкие блоки хороши, если их можно таскать качественно дешевле в расчете на килограмм. Если так же или дороже, то предпочтение лучше отдавать крупным. Не сверхбольшим - типа 100-130 тонн, но крупным - 30-40 тонн как минимум, а лучше - 50-70.

[Mark]

Да :!: А интересно смотреть голосование. Пока что >150т идёт с большим отрывом.

Так ведь люди думают, на чём они хотели бы полететь. А вы предложите скинуться личными средствами...

Ещё раз говорю: какая Луна, если нет денег даже на ракету?

Я абсолютно не представляю себя - НАСА будет лететь на астероиды и Марс а Китай на Луну -а Роскосмос будет только мечтать и ничего не делать

Из симпозиум, Калуга 2010 г. :
АНАЛИЗ СРЕДСТВ ВЫВЕДЕНИЯ ДЛЯ ПИЛОТИРУЕМЫХ
ПОЛЁТОВ НА МАРС[/size]

Реализация пилотируемой экспедиции на Марс в обозримой пер-спективе будет осуществляться в соответствии с концепцией, предпола-гающей создание на околоземной орбите марсианского экспедиционного комплекса. Для перелёта к Марсу рассматривается использование в его составе двухрежимной ядерной энергодвигательной установки. Доставка на орбиту модулей этого комплекса, топлива и космонавтов осуществляет-ся с помощью средств выведения, которые являются составной частью марсианской транспортной системы. В качестве ракет-носителей для реа-лизации марсианских пилотируемых экспедиций рассматриваются частич-но многоразовые ракеты-носители (МРКН) и разработанные на их базе РН сверхтяжёлого класса.

Определяющей характеристикой РН является грузоподъёмность, которая определяет объёмы запусков, их стоимость и сроки сборки ком-плекса. Рассматриваются следующие варианты: МРКН грузоподъёмно-стью до 60 т, одноразовые РН с различной грузоподъёмностью в диапазоне 75-250 т.

Из страны стоимости толко один носител в диапазоне от 75 до 200  или до 250 тонн.
Так будет и НАСА -СЛС и так ранше была ЕНЕРГИА - самый эффективный носитель мира.