Стратегия идеалов.Космос и СэСэСэР.(попытка осмыслить)

[Lons]

С Вас пояснения - как и чем балансируется система при подъеме и чем управляется, если оставить лишь два твердотопливных бустера.

"That is elementary, Wаtson!" Наклоняем бустеры на маленький угол относительно оси бака и ВУАЛЯ... Вся конструкция взлетает с некоторым смещением по горизонту.  

Есть еще одна фишка - "Колумбия" STS-107. Предполагаю, что амеры для пробного эксперимента влили в бак побольше и запустили челнок 1 февраля 2003 г с очень сильно охраняемой базы Ванденберг - у них там имелась стартовая площадка, но этот факт не особо афишируется. Челнок долетел аж до Техаса. Возможно, даже был взорван в том месте, где его и ждали. Кадры "катастрофы" удались!

А людьми пожертвовали что ли, не спросясь их мнения? Как известная троица в 1991 году поступила с населением Крыма. Причём "свободное и демократическое" западное сообщество даже не моргнуло.

Хорошая аналогия

Это не аналогия, а поэтический образ.

[zzcw]

"That is elementary, Wаtson!" Наклоняем бустеры на маленький угол относительно оси бака и ВУАЛЯ... Вся конструкция взлетает с некоторым смещением по горизонту.  

Не поможет. Бустеры не могут быть абсолютно одинаковыми, как и система не может долго находиться в положении неустойчивого равновесия.

А людьми пожертвовали что ли, не спросясь их мнения? Как известная троица в 1991 году поступила с населением Крыма. Причём "свободное и демократическое" западное сообщество даже не моргнуло.
 

Откуда люди?
Мы ж прояснили этот вопрос: челноки никого никуда не возили. Были и оставались беспилотниками.

[zzcw]

Теперь пришел черед ответить на самые интересные вопросы:
Сколько же рейсов совершили "Союзы" для перевозки американцев на "Мир" ? (начнем с него)

На "Мир" было девять экспедиций посещения, в каждой экспедиции по 6-7 человек. Для перевозки шести человек требуется два рейса, для семи - три.

Навскидку выходит огромное число - больше двадцати. Нереально большое число. Скупое НАСА столько запусков не оплатит.

Давайте начнем с первого посещения.

Шаттл STS-71.  Старт 27 июня 1995 , возвращение 7 июля 1995.

Экипаж туда:
1. Гибсон, Роберт Ли
2. Прекорт, Чарлз Джозеф
3. Бейкер, Эллен Луиза Шулман
4. Данбар, Бонни Джинн
5. Харбо, Грегори Джордан
6. Соловьёв, Анатолий Яковлевич (4), Мир-19 crew upload
7. Бударин, Николай Михайлович (1), Мир-19 crew upload

Экипаж обратно:
1. Гибсон, Роберт Ли
2. Прекорт, Чарлз Джозеф
3. Бейкер, Эллен Луиза Шулман
4. Данбар, Бонни Джинн
5. Харбо, Грегори Джордан
6. Тагард, Норман Эрл , Мир-18 crew download
7. Дежуров, Владимир Николаевич, Мир-18 crew download
8. Стрекалов, Геннадий Михайлович, Мир-18 crew download.

Первые пять человек обоих списков совпадают. Они прилетели и улетели. С тем же успехом могли оставаться на Земле. Для оставшихся двух (туда) и трех (обратно) человек достаточно и одного "Союза".

Как предположительно  было:
Тагард, Дежуров и Стрекалов стартовали на "Мир" на "Союзе ТМ-21" 14 марта 1995 года, на этом же корабле совершили посадку 7 июля 1995 года.
27 июня 1995 года к "Миру" стартовал договорной, неучтенный  "Союз ТМ-21х", на котором находились Соловьев и Бударин. На нем же они вернулись обратно 11 сентября 1995 года.

И похоже, больше запуска левых "Союзов" в эпоху "Мира" не было.
STS-76 оставляет на "Мире" рекордсменку Ш. Лусид, STS-79 меняет её на Блаху, STS-81 снимает Блаху, оставляя взамен Линенджера, STS-84 заменяет Линенджера на Фоула, STS-86 меняет Фоула на Вулфа, STS-89 - Вулфа на Томаса. И наконец  STS-91 возвращает Томаса на Землю.

Все эти американцы-миряне всего лишь мертвые души, фиктивное пребывание которых на "Мире" не потребовало ни цента.

Американец Норман Тагард (НАСА)  и европейцы, которым довелось реально работать на "Мире", все без исключения были доставлены "Союзами".

[zzcw]

Разбираемся с МКС.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Список_долговременных_экипажей_МКС

Команда МКС-1 доставлена кораблем "Союз ТМ-31" в составе
Гидзенко, Крикалев, Шеперд (США, НАСА).

Далее подряд пять команд (МКС-2....МКС-6) доставляются как бы "шаттлами", но каждая из команд имеет в составе всего троих....строго под возможности "Союза".
Американцы проплачивают пять запусков "левых" Союзов :-) , экономя при том на пяти запусках челноков.
Экипаж МКС-6 возвращается на Землю на "Союзе ТМА-1".

Следующие шесть экспедиций и по официальным данным летят на "Союзах" (два года, после утраты "Колумбии"). Численность команды МКС снижена до двух человек, хотя экипаж  "Союзов" всё равно представлен тремя - один из участников совершает непродолжительный (одно-двухнедельный) полет.

На заключительном этапе активизировались работы по сборке и обустройству сегментов МКС. Требовалось выполнение работ, связанных с выходом в открытый космос, в т.ч. американской стороной. За три с половиной года, с июля 2006 по ноябрь 2009 года,  произведено девять запусков "Союзов" с российским и интернациональным экипажем, а также  неофициально 12 запусков  "Союзов" без российских космонавтов на борту для удовлетворения американских нужд.

За следующие четыре года (с ноября 2009 по ноябрь 2013) только по открытым официальным данным выполнено пятнадцать российско-американских запусков "Союзов", при том, что строительство американского сегмента приостановлено "до лучших времен". Т.е. американцы всерьёз заинтересовались работой на МКС.

НАСА, похоже, устраивает роль посредника между американскими заказчиками "космических технологий" и Роскосмосом в качестве консультанта-извозчика ....денежки капают, и то хорошо....

[Lons]

Не поможет. Бустеры не могут быть абсолютно одинаковыми, как и система не может долго находиться в положении неустойчивого равновесия.

Некоторая неодинаковость компенсируется слабыми газовыми движками. А инече, как объяснить тот ролик с американского форума о шаттлах, который вы обнаружили?

Откуда люди? Мы ж прояснили этот вопрос: челноки никого никуда не возили. Были и оставались беспилотниками.

Так мы вроде сошлись на версии, где львиная доля запусков была с одноразовыми неоплиткованными "самолётиками". Меньшая часть оплиткованных шаттлов, не выходя в космос, ныряли в плотную атмосферу и возвращались на полосу аэродрома для фотографирования "успешного приземления отважных астронавтов".

[zzcw]

Некоторая неодинаковость компенсируется слабыми газовыми движками. А инече, как объяснить тот ролик с американского форума о шаттлах, который вы обнаружили?
 Так мы вроде сошлись на версии, где львиная доля запусков была с одноразовыми неоплиткованными "самолётиками". Меньшая часть оплиткованных шаттлов, не выходя в космос, ныряли в плотную атмосферу и возвращались на полосу аэродрома для фотографирования "успешного приземления отважных астронавтов".

Бустеры - по 1300 тс (официально; в реале могут быть слабее и соотв. легче). Но разбаланс между ними в десятки тс  можно "победить" лишь достаточно тяговитыми маршевыми движками самого шаттла.

Пришлось отказаться от легких одноразовых "самолётиков", как только задумался о проблемах выведения на орбиту.
Туда, на орбиту, никак не получится челнок вывести при такой конфигурации и заявленных режимах вывода (разгон до 7,8 км/с осуществляется на высоте до 105 км, т.е. в атмосфере).

Не могли американцы на своих челноках ни людей поднимать, ни грузы. Ни даже пустыми их на орбиту выводить.  

Доставку на орбиту американских модулей производили то ли американские "Титаны", то ли наши "Протоны".

Для шаттлов только так: старт с полупустым баком, сброс бустеров, тут же освобождение от бака и дальше полет по инерции. А потом, километров с 40 - 50 (это максимум) - снижение и посадка на автопилоте.  

Видите, я уже и цифирь высоты исправил. Никакой суборбитальности, всё происходит в пределах атмосферы.  При таких параметрах движки ориентации очень даже могут челноку помочь оставаться управляемым на сверхзвуке.

[Lons]

Бустеры - по 1300 тс (официально; в реале могут быть слабее и соотв. легче). Но разбаланс между ними в десятки тс ничто не гарантирует. Его можно "победить" лишь достаточно тяговитыми маршевыми движками самого шаттла.

Для этого водородники должны иметь поворотный вектор тяги.

Пришлось отказаться от легких одноразовых "самолётиков", как только задумался о проблемах выведения на орбиту. Не могли американцы на своих челноках ни людей поднимать, ни грузы. Ни даже пустыми их на орбиту выводить.  Для шаттлов только так: старт с полупустым баком, сброс бустеров, тут же освобождение от бака и дальше полет по инерции. А потом, километров с 40 - 50 (это максимум) - снижение и посадка на автопилоте.  

Для "ШАТТЛОВ" -- ДА! Но вы свою первоначальную идею высказали для неоплиткованных "самолётиков". Почему же на таком облегченном аппарате нельзя доставить людей?

[Олег Владимирович Лавринович]

Для этого водородники должны иметь поворотный вектор тяги.
 Для "ШАТТЛОВ" -- ДА! Но вы свою первоначальную идею высказали для неоплиткованных "самолётиков". Почему же на таком облегченном аппарате нельзя доставить людей?

Поддержу ZZCW,при разбалансе тяги бустеров в десяток другой тонн и компенсации этого разбаланса поворотом сопла орбитера ,возникает нехилый момент вращения вокруг  продольной оси,который нечем в конструкции парировать,кроме...,кроме крыльев!То есть ,взлет и полет этого комплекса  явно привязан к атмосфере.А с баком под брюхом ,да спеременным центром масс ,...прав  ZZCW ,однако .

[Lons]

Поддержу ZZCW,при разбалансе тяги бустеров в десяток другой тонн и компенсации этого разбаланса поворотом сопла орбитера ,возникает нехилый момент вращения вокруг  продольной оси,который нечем в конструкции парировать,кроме...,кроме крыльев!То есть ,взлет и полет этого комплекса  явно привязан к атмосфере.А с баком под брюхом ,да спеременным центром масс ,...прав  ZZCW ,однако .

Не понял я вас. Прав в том, что отказывается от собственной первоначальной идеи?
   Если водородные движки имеют поворотные сопла, то они могут скомпенсировать дисбаланс бустеров без вращательного момента. Вот с переменным центром масс по мере выработки криогенного топлива, действиетльно, -- ПРОБЛЕМКА!

[zzcw]

Для этого водородники должны иметь поворотный вектор тяги.
 Для "ШАТТЛОВ" -- ДА! Но вы свою первоначальную идею высказали для неоплиткованных "самолётиков". Почему же на таком облегченном аппарате нельзя доставить людей?

Я тут прикинул видоизмененную схему полёта.
С огромным топливным баком в атмосфере челнок не разгонится - пусть  бак служит для подъема орбитера вверх километров до 120. Пусть орбитер имеет снаряженную массу 100 тонн, из которых  85 тонн приходится на вес водородного топлива.  Удельный импульс хорошего водородного двигателя составляет 4500 м/с,  может чуть больше.

На границе атмосферы с космосом бак сбрасывается, орбитер начинает набирать скорость.

V = 4500*ln 100/15 = 8540 м/с.

С учетом вычета на гравитационные потери орбитер выходит на  1-ю космическую.  В эти 15 тонн должен входить  вес экипажа с жизнеобеспечением, какой-то полезный груз, стыковочный узел, двигатели (тяжелые маршевые и движки ориентации), запас топлива для ориентации при стыковке.  Шасси нет, теплоизоляции нет....пожалуй, и на легкий корпус не остается.

Пусть масса орбитера с топливом 300 тонн. 45 тонн на все в принципе хватит (ежели груз для доставки на орбиту невелик по массе).

Хватит ли тяги бустеров и топлива в подвесном баке? Выдержит ли слабая конструкция орбитера такую массу топлива?

Уже в другие параметры начинаем упираться....если и сходится, то как-то неубедительно.

Нет, для людей не годится. Чревато.
И к тому же возвращать их не на чем. Технология возвращения негодная.

[Олег Владимирович Лавринович]

Не понял я вас. Прав в том, что отказывается от собственной первоначальной идеи?
   Если водородные движки имеют поворотные сопла, то они могут скомпенсировать дисбаланс бустеров без вращательного момента. Вот с переменным центром масс по мере выработки криогенного топлива, действиетльно, -- ПРОБЛЕМКА!

Представтье ,что один бустер заваливает всю конструкцию на бок. Сопла шаттла повернутся в поперечном направлении ,но точка приложения этой тяги вынесена из плоскости проходящей через оба бустера,есть плечо силы,есть и момент  в десятки тоннометров,поворачивающий всю систему  вокруг продольной оси.
Вообще-то, у ракет обычной схемы тоже так,каналы по угловым поворотам и каналы линейного смещения в боковом и нормальном направлении работают на одни рули,но конструкцию стараются симметрировать,чтоб минимизировать раздрай и управляющие усилия. А тут, симметрии нет в помине ,и плечи сил в тонны и десятки тонн составляют метры,то какие же приводы должны быть у таких рулевых машинок?

[Lons]

Представтье ,что один бустер заваливает всю конструкцию на бок. Сопла шаттла повернутся в поперечном направлении ,но точка приложения этой тяги вынесена из плоскости проходящей через оба бустера,есть плечо силы, есть и момент  в десятки тоннометров,поворачивающий всю систему  вокруг продольной оси.

Так ведь водородников-то ТРИ штуки. Расчётов у мення нет. но интуицич подсказывает, что из трёх управляемых векторов тяги уж всегда возможна комбинация, нейтрализующая перекос бустеровских сил без создания вращательного момента вокруг продольной оси.

Я тут прикинул видоизмененную схему полёта.
С огромным топливным баком в атмосфере челнок не разгонится - пусть  бак служит для подъема орбитера вверх километров до 120. Пусть орбитер имеет снаряженную массу 100 тонн, из которых  85 тонн приходится на вес водородного топлива. 

Не понимаю, зачем фантазировать? Ведь известно, что челнок своих баков для криогенной горючки НЕ ИМЕЕТ! 

[Олег Владимирович Лавринович]

Так ведь водородников-то ТРИ штуки. Расчётов у мення нет. но интуицич подсказывает, что из трёх управляемых векторов тяги уж всегда возможна комбинация, нейтрализующая перекос бустеровских сил без создания вращательного момента вокруг продольной оси.
 Не понимаю, зачем фантазировать? Ведь известно, что челнок своих баков для криогенной горючки НЕ ИМЕЕТ! 

Три штуки на коромысле.Как ни комбинируй,вращательный момент будет.

[Lons]

Три штуки на коромысле.Как ни комбинируй,вращательный момент будет.

Но и как вы в таком случае объясните вы полторы сотни стартов без ОПРОКИДЫВАНИЯ? Здесь zzcw показывал американский ролик, где вся связка со стартового стола движется не строго вертикально, но всё-таки НЕ ПЕРЕВЁРТЫВАЕТСЯ.

[Олег Владимирович Лавринович]

Но и как вы в таком случае объясните вы полторы сотни стартов без ОПРОКИДЫВАНИЯ? Здесь zzcw показывал американский ролик, где вся связка со стартового стола движется не строго вертикально, но всё-таки НЕ ПЕРЕВЁРТЫВАЕТСЯ.

Кто ж их знает?От этих кадров иногда ступор наступает,Как же это возможно спать на потолке и не падать? (По -американски оказывается все просто ,одеяло надо прибить к потолку ,тогда проблема и решится).
zzcw заметил техническую несуразость,я с ним согласился.Как бы я пытался решить? при наличии только одного несимметричного управляющего узла? Я представил себе лодку,на которой один гребец гребет с одной стороны одним веслом.Что б такая лодка плыла управляемо прямо надо ,либо рулем(у шатла крыльями шевелить) либо ,на каждый гребок  делать движение веслом в противоположную сторону (так покачивать соплами шатла ,чтоб вызвать вращение с перерегулированием в противоположную разбалансу сторону.)В принципе ,у ракет так и просходит,разница в величинах разбаланса и возникающих при этом моментах,требующих очень мощных и быстроходных рулевых машин.А эти рулевые,тоже достаточно проблемные механизмы.

[zzcw]

Еще несколько  деталей, на которую хотелось бы обратить внимание.

Пока разгон идет с бустерами, на маршевые движки челнока возлагается задача отслеживать разбаланс системы (в т.ч. по вине самих бустеров) и помогать поднимать челноку самого себя. Общая тяга трех маршевых движков челнока на этом этапе устанавливается на уровне порядка 160 тс.  

После откидывания бустеров ситуация меняется. Челнок должен теперь помимо самого себя тащить и топливный бак, масса которого составляет (на этапе откидывания бустеров) около 650 т, что вместе с челноком составляет 750 тонн.

Челнок на этом этапе должен "подлезть" под бак и принять бак "на пузо":  



Жирной линией показано направление полета; линия направления проходит через центр тяги челнока (маршевые сопла) и центр симметрии системы (точка О).

Скорость челнока в момент откидывания бустеров составляет порядка 700 м/с.   Челнок продолжает движение пузом вперед, с крыльями, развернутыми навстречу потоку, да с огромным топливным баком.
Мало того, что тяга маршевых движков шаттла на форсаже составляет около 550 тс, не покрывая даже силу тяжести системы,  начинается снижение  скорости за счет значительных аэродинамических потерь.

Малая тяга движков (относительно массы системы) делает неоптимальным продолжение движения вверх, т.к. в этом случае не менее 200 тонн топлива будет выжжено в противоборстве с гравитацией. Выход системы на наклонный (или даже горизонтальный)  участок мог бы дать ощутимую прибавку скорости, если б не дальнейший рост аэродинамических потерь. Это будет продолжаться до тех пор, пока бак не полегчает.  

Лишь после того, как будет израсходована бОльшая часть топлива бака, центр тяжести системы "прижмется" к челноку и система сможет эффективно ускоряться в положении "носом вперед".
А топлива-то уже почти не остается ....

[Олег Владимирович Лавринович]

Еще несколько  деталей, на которую хотелось бы обратить внимание.

Пока разгон идет с бустерами, на маршевые движки челнока возлагается задача отслеживать разбаланс системы (в т.ч. по вине самих бустеров) и помогать поднимать челноку самого себя. Общая тяга трех маршевых движков челнока на этом этапе устанавливается на уровне порядка 160 тс.  

После откидывания бустеров ситуация меняется. Челнок должен теперь помимо самого себя тащить и топливный бак, масса которого составляет (на этапе откидывания бустеров) около 650 т, что вместе с челноком составляет 750 тонн.

Челнок на этом этапе должен "подлезть" под бак и принять бак "на пузо":  



Жирной линией показано направление полета; линия направления проходит через центр тяги челнока (маршевые сопла) и центр симметрии системы (точка О).

Скорость челнока в момент откидывания бустеров составляет порядка 700 м/с.   Челнок продолжает движение пузом вперед, с крыльями, развернутыми навстречу потоку, да с огромным топливным баком.
Мало того, что тяга маршевых движков шаттла на форсаже составляет около 550 тс, не покрывая даже силу тяжести системы,  начинается снижение  скорости за счет значительных аэродинамических потерь.

Малая тяга движков (относительно массы системы) делает неоптимальным продолжение движения вверх, т.к. в этом случае не менее 200 тонн топлива будет выжжено в противоборстве с гравитацией. Выход системы на наклонный (или даже горизонтальный)  участок мог бы дать ощутимую прибавку скорости, если б не дальнейший рост аэродинамических потерь. Это будет продолжаться до тех пор, пока бак не полегчает.  

Лишь после того, как будет израсходована бОльшая часть топлива бака, центр тяжести системы "прижмется" к челноку и система сможет эффективно ускоряться в положении "носом вперед".
А топлива-то уже почти не остается ....

Вот и полосы на посадочных снимках ,непонятной  копчености будут паралельны этой линии.
Кстати,чем ниже центр тяжести бака,тем сильнее система должна ложится на спину,они так и тангажируют баком к верху.

[zzcw]

Вот и полосы на посадочных снимках ,непонятной  копчености будут паралельны этой линии.
Кстати,чем ниже центр тяжести бака,тем сильнее система должна ложится на спину,они так и тангажируют баком к верху.

У нас "Энергия" тянула "Буран"....как бы не совсем так было....хотя.....

Автору сайта "Буран" сообщение отписал. Представился, чуть обозначил интересующие моменты и попросил контакта с кем-то из разработчиков системы.

Пока ответа нет, ждём

[Олег Владимирович Лавринович]

У нас "Энергия" тянула "Буран"....как бы не совсем так было....хотя.....

Автору сайта "Буран" сообщение отписал. Представился, чуть обозначил интересующие моменты и попросил контакта с кем-то из разработчиков системы.

Пока ответа нет, ждём

Энергия ,не так! Энергия,это ракета с боковыми секциями,достаточно симметричная .Векторы тяг боковых управляемы,жрд строго согласованы  по тяге,самолет в управление системы не вмешивается,сидит ,как вьюк на лошади.Боковушки отстреливаются а симметрия не очень-то и меняется.По мере выработки топлива второй ступениЦМ системы лишь слегка отклоняется к цм планера. Такая система вопросов в смысле центровки задает меньше.По крайней мере эта система логична.И   при старте нет сомнений,что полетит. Как далеко, это отдельный вопрос,но,со старта уйдет без кувырков.У меня сомнений не вызывает .А шатл? вот ,куда ни ткни,всюду странности,якобы преодоленные ,но ,непонятно ,каким образом.

[Lons]

Энергия ,не так! Энергия,это ракета с боковыми секциями,достаточно симметричная. Векторы тяг боковых управляемы,жрд строго согласованы  по тяге,самолет в управление системы не вмешивается,сидит ,как вьюк на лошади.

  < <Объединённая двигательная установка космического корабля "Буран", работающая на экологически чистых компонентах, позволяет выполнять орбитальные маневры, координатные перемещения и управляющие воздействия. Двигательная установка имеет два ЖРД тягой по 8800 кгс, 38 управляющих двигателей тягой по 387 кгс и восемь двигателей ориентации с тягой по 20 кгс. В двигательной установке впервые разработаны и применены двигатели, работающие на газообразном кислороде с системой электрического зажигания.
     Система электропитания мощностью до 30 кВт построена на базе электрохимических генераторов с водородно-кислородными топливными элементами, превращающими непосредственно химическую энергию горючего и окислителя в электрическую энергию. При разработке системы была решена задача как разработки самих топливных элементов, так и емкостей для хранения жидкого водорода и кислорода в малых объёмах.  Бортовой комплекс обслуживания полезных грузов включает манипулятор, позволяющий проводить различные операции с полезными грузами как на орбите, так и непосредственно в отсеке полезного груза.
     Разработка орбитального корабля "Буран", наиболее сложного из всех разработанных предприятиями промышленности космических кораблей, потребовала качественно нового подхода к его проектированию, разработке и испытаниям. > >