Облёт Луны на Союзе

[mihalchuk]

Облёт Луны на Союзе? Чего проще - вывел Союз на НКО, заправил блок И - и вперёд!

[m-s Gelezniak]

mihalchuk пишет:
Облёт Луны на Союзе? Чего проще - вывел Союз на НКО, заправил блок И - и вперёд!

В однопуск.
И не на монстрах.

[avmich]

m-s Gelezniak пишет:
Тут нарисована шикарная вторая для Протона и сразу уйти. Да не в жизнь.  

С одной стороны, Протон имеет серьёзную историю полётов, которые позволяют примерно оценивать, какие проблемы могут быть с ним. Давление в двигателях - умеренное, под пилотируемые полёты в своё время готовился - это всё в плюс.

С другой - мне не кажется, что Протон имеет смысл существенно модернизировать, в частности, ставить третью водородную ступень, или РБ на водороде - это придётся существенно переделывать имеющиеся СК. Пресловутые гептиловые сложности тоже остаются. Если концентрировать дальнейшие усилия на доведении и совершенствовании Ангары - то логичнее её и использовать.

Конечно, технически можно подходить по-разному.

[horsh]

Дмитрий В. пишет:
1) ХС для облета Луны - примерно 3100...3200 м/с.

И впрямь!

[Владимир Шпирько]

avmich пишет:

С другой - мне не кажется, что Протон имеет смысл существенно модернизировать,

Правильно - "Не надо портить улучшениями хорошую машину...."
А Ангара в лучшем случае лет через 10 достигнет уровня Протона

[avmich]

Владимир Шпирько пишет:
А Ангара в лучшем случае лет через 10 достигнет уровня Протона

То, что мы тут обсуждаем - именно "даёшь!". Шансы на реализацию - примерно как в любимой фразе Старого    - НННШ. И даже в лучшем случае - пока мы ещё Ангару и КВТК доведём... десять лет и пролетят.

Поэтому продолжим философствовать.

Итак, при УИ 470 с и ХС 3200 м/с исходные 35 тонн на околоземной превращаются в 17,5 тонн на отлётной. Считая сухой КВТК как 4 тонны, к Луне подлетает 13,5 тонн. Выход на окололунную и сход с неё - по 1100 м/с (включая, будем считать, коррекции).

Если считать УИ Союза в 300 с (то есть, 2940 м/с), то массовое отношение получается 2,12 , и к Земле улетает

13,5 / 2,12 = 6,36

тонн. Сюда входят баки, способные - вместо 880 кг топлива для обычного Союза-ТМА - вмещать 7140 кг. То есть, раз в 8 больше, и ещё соответственно нужно добавить баки и массы газа вытеснения.

Обычный Союз-ТМА без топлива весит как раз примерно столько, 6,36 тонн. Поэтому массы на баки и газы придётся искать, что-то сокращая... Правда, вроде бы не так уж много нужно массы найти...

[avmich]

В общем, вопрос

• То ли нужен ДМ, и тогда УИ при выходе на окололунную орбиту улучшается, но при этом этот ДМ должен быть какой-то совсем небольшой
• То ли этот ДМ должен и возвращать Союз с Луны - что не работает, потому что кислород выкипит при сколько-нибудь долгих экспедициях
• То ли нужно делать агрегатный отсек для Союза на примерно вдвое больше топлива, чем делалось для Н1-Л3
• То ли дополнительно Фрегат придумывать, у которого УИ не 300 с, как у Союза, а 320 с - но при этом решать соответствующие вопросы о сопряжении с Союзом, надёжности и массы
  

[Дмитрий Инфан]

avmich пишет: 

Владимир Шпирько пишет: 
А Ангара в лучшем случае лет через 10 достигнет уровня Протона

Если считать УИ Союза в 300 с (то есть, 2940 м/с)

Если на "Союзе" меняются баки, то, быть может, стоит и двигатель сменить? Например С5.98М от "Бриза" (328,6 с) или С5.92 от "Фрегата" (326 с).

[avmich]

Это сложный вопрос. С одной стороны, у КК Союз в ДУ вытеснительная подача - что даёт надёжность... С другой - теряется и массовое совершенство, что важно при больших запасах топлива, и УИ. Поэтому, может быть, лучше иметь вариант с дублированной ДУ с высоким УИ? Дублированной, идейно как на ЛК?

[Дмитрий Инфан]

ИМХО, лучше не измудряться, а ориентироваться на двупуск ("Союз" отдельно на "Союзе", связка из двух разгонных блоков - на "Ангаре" .
1. Головные обтекатели и САС не съедают часть полезного груза, и "Ангара" используется по-максимуму;
2. КК "Союз" обходится минимальными переделками, что снижает расходы.

[frigate]

avmich пишет:
В общем, вопрос    
 То ли нужен ДМ, и тогда УИ при выходе на окололунную орбиту улучшается, но при этом этот ДМ должен быть какой-то совсем небольшой То ли этот ДМ должен и возвращать Союз с Луны    - что не работает, потому что кислород выкипит при сколько-нибудь долгих экспедициях То ли нужно делать агрегатный отсек для Союза на примерно вдвое больше топлива, чем делалось для Н1-Л3 То ли дополнительно Фрегат придумывать, у которого УИ не 300 с, как у Союза, а 320 с - но при этом решать соответствующие вопросы о сопряжении с Союзом, надёжности и массы

А конструкторы "Блока-Д" об этом и не знали - при летных испытаниях по программе Н-1 первый ОРБИТАЛЬНЫЙ маневр был проведен через НЕДЕЛЮ (!) после выхода на ОИСЗ.   
Современный Блок-ДМ для выведения на геостационар живет не более 8 часов 

[avmich]

Дэнги .

[avmich]

frigate пишет:

avmich пишет:
В общем, вопрос    
 То ли нужен ДМ, и тогда УИ при выходе на окололунную орбиту улучшается, но при этом этот ДМ должен быть какой-то совсем небольшой То ли этот ДМ должен и возвращать Союз с Луны    - что не работает, потому что кислород выкипит при сколько-нибудь долгих экспедициях То ли нужно делать агрегатный отсек для Союза на примерно вдвое больше топлива, чем делалось для Н1-Л3 То ли дополнительно Фрегат придумывать, у которого УИ не 300 с, как у Союза, а 320 с - но при этом решать соответствующие вопросы о сопряжении с Союзом, надёжности и массы

А конструкторы "Блока-Д" об этом и не знали - при летных испытаниях по программе Н-1 первый ОРБИТАЛЬНЫЙ маневр был проведен через НЕДЕЛЮ (!) после выхода на ОИСЗ.
Современный Блок-ДМ для выведения на геостационар живет не более 8 часов

Это всё хорошо - но смысл в том, что даже бурановский месяц работоспособности - это всё же нетривиальный успех для РБ ДМ, а КК Союз, с другой стороны, на 200+ дней рассчитан.

Правда, вопрос подкрадывается - а что, собственно, делать на окололунной орбите. Если работать долго - то всё же нужна окололунная станция, где КК Союз и способен свои 200+ дней срока хранения демонстрировать. А на такой станции можно подумать и о долгом хранении ЖК. А если недолго - то и обычного РБ ДМ хватит, с его недельным сроком службы. Ну, двухнедельным.

По поводу расчётов - если использовать РБ ДМ, то всё равно остаётся вопрос о том, что слишком мало топлива нужно ему, чтобы вывести КК Союз с подлётной на окололунную и обратно.

[Дмитрий В.]

avmich пишет:

Владимир Шпирько пишет:
А Ангара в лучшем случае лет через 10 достигнет уровня Протона

То, что мы тут обсуждаем - именно "даёшь!". Шансы на реализацию - примерно как в любимой фразе Старого    - НННШ. И даже в лучшем случае - пока мы ещё Ангару и КВТК доведём... десять лет и пролетят.

Поэтому продолжим философствовать.

Итак, при УИ 470 с и ХС 3200 м/с исходные 35 тонн на околоземной превращаются в 17,5 тонн на отлётной. Считая сухой КВТК как 4 тонны, к Луне подлетает 13,5 тонн. Выход на окололунную и сход с неё - по 1100 м/с (включая, будем считать, коррекции).

Если считать УИ Союза в 300 с (то есть, 2940 м/с), то массовое отношение получается 2,12 , и к Земле улетает

13,5 / 2,12 = 6,36

тонн. Сюда входят баки, способные - вместо 880 кг топлива для обычного Союза-ТМА - вмещать 7140 кг. То есть, раз в 8 больше, и ещё соответственно нужно добавить баки и массы газа вытеснения.

Обычный Союз-ТМА без топлива весит как раз примерно столько, 6,36 тонн. Поэтому массы на баки и газы придётся искать, что-то сокращая... Правда, вроде бы не так уж много нужно массы найти...

Напоминаю, криогенный блок не только разгонный, но и тормозной: он обеспечивает выведение корабля на ОИСЛ.
На НОО орбитальный блок имеет массу 35 т.
ХС перелета на ОИСЛ с учетом гравпотерь и коррекций - примерно 4323 м/с. НА ОИСЛ выводится масса 10070 кг. Криогенный РБ оснащен РД0146 с тягой 7,5 тс и УИ=470 с. РЗТ блока 21,3 т, конечная масса 3,63 т (ориентир - РБ КВТК2Б-А7В (  http://www.khrunichev.ru/main.php?id=52 ). Для отлет с ОИСЛ к Земле (ХС=1100 м/с) при УИ=307 с "Лунному Союзу" потребуется израсходовать 3058 кг топлива. К Земле прибудет корабль массой 10070-3058=7012 кг. 

[Дмитрий В.]

avmich пишет:

Правда, вопрос подкрадывается - а что, собственно, делать на окололунной орбите.

Например, стыковаться с ЛОС или с лэндером, доставленным на ОИСЛ предыдущим запуском Ангары-5В

[Дмитрий В.]

http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/forum15/topic5213/

[Геннадий Ермолицкий]

Дмитрий В. пишет:
Напоминаю, криогенный блок не только разгонный, но и тормозной: он обеспечивает выведение корабля на ОИСЛ.

Круто. А водород не улетучится за время перелета? Ещё вопрос: какую массу сможет доставить на Луну такой разгонно-тормозной блок (РТБ) по "прямой схеме"? Под ПН, доставляемой на Луну, считаем то, что останется, после сброса РТБ на высоте порядке 1км от поверхности ( как Челомей предлагал) и при нулевой скорости относительно поверхности Луны.  Реально на поверхность сядет чуть меньше. Мне не трудно и самому прикинуть, но у Вас наверняка есть точные цифры

[Дмитрий В.]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Дмитрий В. пишет:
Напоминаю, криогенный блок не только разгонный, но и тормозной: он обеспечивает выведение корабля на ОИСЛ.

Круто. А водород не улетучится за время перелета? Ещё вопрос: какую массу сможет доставить на Луну такой разгонно-тормозной блок (РТБ) по "прямой схеме"? Под ПН, доставляемой на Луну, считаем то, что останется, после сброса РТБ на высоте порядке 1км от поверхности ( как Челомей предлагал) и при нулевой скорости относительно поверхности Луны. Реально на поверхность сядет чуть меньше. Мне не трудно и самому прикинуть, но у Вас наверняка есть точные цифры

Переохлаждение ЖВ и хорошая теплоизоляция - известные решения для снижения потерь криогенных жидкостей. 
Точных цифр по доставке на Луну нет, но оценочно - принимая ХС на мягкую посадку 1900 м/с - получим на поверхности где-то 4,7 т..

[Геннадий Ермолицкий]

Дмитрий В. пишет:
Переохлаждение ЖВ и хорошая теплоизоляция - известные решения для снижения потерь криогенных жидкостей.

Это общеизвестно. Просто не знал, что сегодня можно обеспечить сохранность водорода(!), с приемлемым уровнем потерь, в течении 3-х суток. А это серьезно облегчает решение задач в лунных делах.Например, 10 т на ОИСЛ достаточно для "флагофтыка", если всё по минимуму:
- один космонавт;
- возвращаемый аппарат на 3т ( мини"Союз");
- открытая посадочно-взлетная лунная платформа. 

[m-s Gelezniak]

Геннадий Ермолицкий пишет:

Дмитрий В.

пишет:
Переохлаждение ЖВ и хорошая теплоизоляция - известные решения для снижения потерь криогенных жидкостей.

Это общеизвестно. Просто не знал, что сегодня можно обеспечить сохранность водорода(!), с приемлемым уровнем потерь, в течении 3-х суток. А это серьезно облегчает решение задач в лунных делах.

По СРу была холодильная установка. Деталёй не знаю.