2xAR5 + STS (ISS)

Primary tabs

MEK příspěvek #664S timhle by se dalo jit nekam k hmotnosti 60-ti tun, ne?Po pravde receno jsem to nikdy nepocital a byl bych vdecny, kdybyste zde uvedli i presne metody, podle kterych pocitate...A rozhodne netrvam na AR5...:-)Posledni Proton ma vyssi nosnost(pokud se nemylim) a nizsi cenu...

MEK příspěvek #679: S timhle by se dalo jit nekam k hmotnosti 60-ti tun, ne?: Po pravde receno jsem to nikdy nepocital a byl bych vdecny, kdybyste zde uvedli i presne metody, podle kterych pocitate...: A rozhodne netrvam na AR5...:-): Posledni Proton ma vyssi nosnost(pokud se nemylim) a nizsi cenu...Nikdo sem nic nenapise?

MEK příspěvek #681 - reakce na příspěvek #679: S timhle by se dalo jit nekam k hmotnosti 60-ti tun, ne?: Nikdo sem nic nenapise?Nosnost 2xAR5 + 1xSTS je snad až 60 tun na nízkou dráhu, ale byla by to tři tělesa, která by se musela spojit do komplexu o hmotnosti kolem 60 tun.Takhle by se daly sčítat nosnosti různých raket při jednotlivých startech, ale spojování na oběžné dráze není úplně bez rizika a také se na to spotřebuje trochu paliva, takže se musí hledat cesty, jak co nejjednodušeji a nejspolehlivěji vynést do kosmu právě jen takový náklad, který je nezbytně třeba.A k pilotovanému letu na Měsíc je právě zatím třeba minimálně těch 40 až 50 tun na nízké oběžné dráze Země (viz. jiné příspěvky v diskusi).Aleš.

MEK příspěvek #682 - reakce na příspěvek #681Nerikam, ze by to bylo stejne jednoduche. Naopak. Byla by to velka zatez pro logistiky...Ale pokud nebude raketa typu Energija/Energija M a bude zapotrebi takova hmotnost, tak nic jineho nezbyde...Napise sem nekdo metody vypoctu hmotnosti nakladu?

MEK příspěvek #684 - reakce na příspěvek #682: Nerikam, ze by to bylo stejne jednoduche. Naopak. Byla by to velka zatez pro logistiky...: Ale pokud nebude raketa typu Energija/Energija M a bude zapotrebi takova hmotnost, tak nic jineho nezbyde...: Napise sem nekdo metody vypoctu hmotnosti nakladu?Alešovy výpočty poměru počáteční/konečná hmotnost z předchozích příspěvků, i uvedené starší projekty letu na Měsíc, ukazují na poměr hmotnosti urychlovacího stupně a nákladu cca 55:45 až 60:40. Z toho plyne jako výhodné řešení buď nacpat vše do jedné rakety nebo to rozdělit do dvou raket. Při třech nosičích musíš dva použít na kompletaci urychlovacího stupně, tzn. nejspíše vypustit poloprázdný stupeò a druhou raketou vypustit tanker, z kterého by se PHM přečerpaly. Pro dopravu nákladu použít STS, který má nyní ale nosnost postačující tak akorát na projekt GD (jinak by musel být čtvrtý start). Proto při úvahách o použití 2xAR5 + 1xSTS stále sklouzávám k tomu, že jediná výhoda by byla ve využití současné verze rakety AR 5 (částečně naplněný urychlovací stupeò o hmotnosti 18 t doplnit pomocí ATV pohonnými hmotami na potřebných cca 27 t). Jenže to asi není řešení, které očekáváš. Cílová hmotnost na Měsíci zůstává stejná.Jakožto optimista ohledně mezinárodního pilotovaného letu na Mars ale věřím, že nějaká nákladní verze Shuttlu bude za cca 12-16 let postavena a dala by se použít i pro Měsíc... nebo snad lze i na Mars létat lodí smontovanou z dílů vynesených současnými nosiči? (největší problém opět ve vynesení urychlovacího stupně).PS. Na pólech Měsíce by se v ledu, dopraveného sem kometami, prý daly hledat zkamenělé mikroorganismy.

MEK příspěvek #685 - reakce na příspěvek #682: Napise sem nekdo metody vypoctu hmotnosti nakladu?Takže. Chceme uskutečnit pilotovaný let na povrch Měsíce. Minimální hmotnost návratové kosmické lodi (pro 2 kosmonauty) jsme si stanovili na cca 3000 kg. K dispozici máme pohon s Isp cca 4200 Ns/kg (kyslíkovodíkový). U pohonných modulů můžeme dosáhnout konstrukčního čísla 6 až 10 (tedy konstrukce, nádrže a motory činí 1/10 hmotnosti celkové - palivo tedy činí 9/10 hmotnosti pohonného modulu).Začneme odzadu. Návratovou loď musíme dostat od Měsíce k Zemi. K tomu je třeba dosáhnout únikové rychlosti od Měsíce, což je cca 2400 m/s (lze najít v různých tabulkách).Použijeme Ciolkovského rovnici: v = Isp*ln(C), kde C je poměr počáteční (startovací) a koncové hmotnosti (ms/mk)Budeme počítat C, tedy C = e(v/Isp)Tedy konkrétně C = e(2400/4200) = e(0,57) = 1,77 (k vypočtení výsledku je třeba kalkulačka, která umí přirozený logaritmus)Protože C = (palivo+konstrukce+loď)/(konstrukce+loď) a z toho já neumím odvodit přesný vzorec například pro palivo, pomáhám si odhadem hmotnosti konstrukce. V našem případě (podle návrhu GD) je startovací stupeò současně i přistávacím a hmotnost jeho konstrukce bude cca 2500 kg.Pak už lze použít C = ms/mk a tedy ms = C*mk = 1,77*(3000+2500) = 1,77*5500 = 9735 kg. Počítejme s nějakou rezervou a řekněme si, že na povrchu Měsíce musí před startem k Zemi stát cca 10000 kg.Tuto hmotnost musíme předtím nechat měkce přistát na Měsíci, tedy zbrzdit ji o cca 2400 m/s (stejně, jako při startu k Zemi).Potřebné C už tedy známe (1,77) a navíc jsme si řekli, že i celá konstrukce už je součástí modulu, takže znovu: ms = C*mk = 1,77*10000 = 17700 kg (dejme to zase s mírnou rezervou na 18000 kg).Z nízké oběžné dráhy tedy musíme k Měsíci urychlit modul o hmotnosti cca 18000 kg. Zase k tomu budeme muset připočítat hmotnost konstrukce urychlovacího stupně (odhadnu to na minimálně 3000 kg).Na nízké dráze kolem Země máme rychlost cca 8000 m/s a k Měsíci musíme dosáhnout téměř únikovou rychlost cca 11000 m/s. Musíme tedy ještě zrychlit o cca 3000 m/s.A jedeme znovu: C = e(3000/4200) = e(0,714) = 2,04ms = C*mk = 2,04*(18000+3000) = 2,04*21000 = cca 43000 kgTo je náš hledaný výsledek. Abychom se od Měsíce (po přistání) mohli vrátit v lodi o hmotnosti cca 3000 kg (a ta musí přistát přímo na Zemi z rychlosti cca 11000 m/s), pak musíme na nízkou dráhu kolem Země dostat minimálně 43 tun zařízení. Z toho je 18 tun měsíční modul a 25 tun pohonný urychlovací modul od Země.Nosnosti raket už nemusíme počítat, protože ty jsou jasně stanoveny.Proton dokáže ze startovní hmotnosti cca 1000 tun dostat na LEO snad až 25 tun (2,5%), Ariane 5 ze 720 tun až 18 tun (2,5%) a STS z 2000 tun až 25 tun (1,25%). Pokud u STS započítáme i orbiter, tak je hmotnost na LEO až 100 tun (5% startovací hmotnosti). Kdyby tedy místo orbiteru STS letěla nějaká nákladní verze, tak by nosnost 80 tun na LEO měla být technologií STS jistá.Doufám, že teď už jsou všechny potřebné výpočty jasné, a že je také vidět, že to není zas až tak složité (pokud nám stačí přibližná čísla). Bez kalkulačky se ale nelze obejít.Aleš.

MEK příspěvek #687 - reakce na příspěvek #685Jo, jo, jo!Tak nejak. A muzem se bavit dal...:-)

MEK příspěvek #689 - reakce na příspěvek #685Pokud vím, je hmotnost plného orbiteru STS 120 tun, pokud by nákladní verze používala nezměněnou zadní část STS s motory SSME, OMS, automatický systém pro let i přistání - padáky, airbagy?, místo trupu a křídel aerodynamicky shodný kryt nákladu, pak by hmotnost nákladu mohla dosáhnout 85 tun na LEO při ceně shodné s cenou za let STS - náklady na vývoj by byly relativně nízké - profil letu, ET, SRB a ostatní části by zůstali stejné. Ve výpočtech udáváš Isp = 4200, ale u současné verze RL-10-A3 je Isp = 4600, rychlost na LEO je 7800-7900 m/s, úniková pro let k Měsíci 11200. Pokud se na Měsíci bude doplòovat palivo, bude potřebná hmotnost kolem 25 tun.

MEK příspěvek #690 - reakce na příspěvek #689Jak je vidět, hledání možností letu na Měsíc je vděčné téma pro tuto diskusi.Kryt nákladu rakety postavené na bázi STS nemusí aerodynamicky kopírovat raketoplán; například křídla jsou zcela zbytečná. V současnosti jsou rozpracovány dvě verze takové rakety: buď s nákladem na boku ET (místo raketoplánu), anebo na špici ET (v tom případě by motory SSME byly součástí ET a patrně by se lovily z Indického oceánu).Pokud by někoho zajímal uvažovaný náklad pro takovou raketu, lze najít podrobnosti na adresách:Měsíc: http://spaceflight.nasa.gov/mars/reference/lunar/lunar1.html-projekt LUNOX. Jsou zde uvedeny hmotnosti nákladu na Měsíci (mimo hmotnosti konstrukce přistávacího stupně). Píše se zde o použití motorů RL10-A3 a RL10-A4, na jejichž existenci upozoròuje Radek Valkovič. A konečně zde jsou uvedeny i náklady na takový projekt včetně nákladů na modifikaci STS.Mars: http://spaceflight.nasa.gov/mars/reference/hlm/hlm8.html-v odstavcích Figu" A5-9 a Figure A5-12 jsou řezy dvou verzí planetární lodi, přičemž první projekt předpokládá maximální nosnost rakety 89,3 t a druhý 75,2 t. Jsou zde uvedeny i hmotnosti jednotlivých částí lodi.

MEK příspěvek #691 - reakce na příspěvek #690Oprava - adresa pro Mars je:http://spaceflight.nasa.gov/mars/reference/hem/hem8.html