Znovupoužitelnost kosmické techniky

Primary tabs

Důvod proč dosud jediným znovupožitelným (i když né zcela úplně viz. VA 11F74 v SSSR) byl STS, je právě samotná jeho znovupoužitelnost. Vysvětlím: Každá jedna součástka musí být konstruována na dlouhodobou (řádově deset až dvacet let) a opakovanou činnost (řádově sto až dvěstě startů). Tím roste cena. Protože je káždá část vyráběna ve velmi malém počtu (řádově několik kusů) odpadá výhoda sériové výroby (i když nejde o stovky kusů ročně) a to cena a snadná dostupnost náhradních dílů viz. např. případ Sojuzu TMA-20, kdy podezdření na poškození SA se řešilo jeho záměnou z jiného Sojuzu. Po ukončení výroby raketoplánů byl velký probém vyrobit Endeavour a po katastrofě Columbie se snad o náhradním exempláři ani neuvažovalo. Nelze srovnávat letadla s nosnými raketami a loděmi, úplně jiné počty letů a vyrobených kusů, jiné prostředí atd. Prostě některá prostředí (pod vodou a v kosmu)ještě na mnoho let zústanou výsadou vojáků a vědců. Uvidíme co dokáže Space X se znovupoužitelností Falconu. Jakmile na něj posadí lidi dostávají se na úplně jiný level než v případě bezpilotních prostředků. Když to bouchne a nejsou tam lidi je to průšvich, pojišovny zaplatí a lítá se dál, ale když tam jsou lidi jde o pořádný průs..!

A teď bez hrubek:
Důvod proč dosud jediným znovupoužitelným (i když né zcela úplně viz. VA 11F74 v SSSR) byl STS, je právě samotná jeho znovupoužitelnost. Vysvětlím: Každá jedna součástka musí být konstruována na dlouhodobou (řádově deset až dvacet let) a opakovanou činnost (řádově sto až dvě stě startů). Tím roste cena. Protože je káždá část vyráběna ve velmi malém počtu (řádově několik kusů), odpadá výhoda sériové výroby (i když nejde o stovky kusů ročně) a to cena a snadná dostupnost náhradních dílů viz. např. případ Sojuzu TMA-20, kdy podezdření na poškození SA se řešilo jeho záměnou z jiného Sojuzu. Po ukončení výroby raketoplánů byl velký probém vyrobit Endeavour a po katastrofě Columbie se snad o náhradním exempláři ani neuvažovalo. Nelze srovnávat letadla s nosnými raketami a loděmi, úplně jiné počty letů a vyrobených kusů, jiné prostředí atd. Prostě některá prostředí (pod vodou a v kosmu)ještě na mnoho let zůstanou výsadou vojáků a vědců. Uvidíme, co dokáže Space X se znovupoužitelností Falconu. Jakmile na něj posadí lidi, dostávají se na úplně jiný level než v případě bezpilotních prostředků. Když to bouchne a nejsou tam lidi je to průšvih, pojišovny zaplatí a lítá se dál, ale když tam jsou lidi, jde o pořádný průs..!

\"katastrofě Columbie se snad o náhradním exempláři ani neuvažovalo\"
Proto ze to zrejme ani nebylo zapotrebi a raketoplany jiz co vim smerovaly k vyrazeni.

[quote]\"katastrofě Columbie se snad o náhradním exempláři ani neuvažovalo\"
Proto ze to zrejme ani nebylo zapotrebi a raketoplany jiz co vim smerovaly k vyrazeni. [/quote]
Problém bol zrejme aj iný:
Atlantis, posledný z pôvodnej štvorice raketoplánov, bola odovzdaná NASA v apríly 1985.
Endeavour, náhrada za zničený Challenger bola schválená k stavbe v roku 1987, dokončená v roku 1991 a prvý let uskutočnila v roku 1992. Stavba začala zhruba dva roky po dokončení stavby Atlantis a využili sa pri nej aj záložné diely nepoužité pri stavbe Discovery a Atlantis. Výrobný podnik teda mal ešte výrobnú linku pripravenú, čas dielov bola už vyrobená, odskúšaná - a zaplatená.

Po katastrofe Columbie v roku 2003 bola situácia značne odlišná - výrobca, Rockwell International Space Transportation Systems Division, a ani samotná firma Rockwell International už neexistovali. Výroba orbiterov pre STS bola ukončená \"dávno\", takže výrobná linka by sa musela vybudova znovu. Rovnako aj všetky diely - ak aj ešte niečo po stavbe Endeavour v roku 1991 zostalo, za dvanás rokov prevádzky STS sa to zrejme spotrebovalo pri údržbe ostatných orbiterov.
Stavba náhrady Columbie by teda prebiehala prakticky v podmienkach \"prototypovej výroby\" - a to by bolo ve¾mi, ve¾mi drahé.

Vlastne v tuto chvili existuji dva mozne a odlisne pristupy:
- drahe, znovupouzitelne sestavy, vicemene vyrabene kusove, ktere maji konkurovat levnym systemum celkovymi naklady na vlastnictvi
- levne, jednorazove systemy, vyrabene seriove, ktere maji cenou konkurovat drahym systemum

Cena u vsech systemu se sklada z nakladu na vyvoj, rozpocitanych do vsech planovanych kusu, nakladu na vyrobu, nakladu na provoz, pripadnou udrzbu a marze (snad jsem na nic nezapomel). To plati pro oba pristupy. Kazdy z techto pristupu ma svoje klady a zapory, ale v soucasnosti ani jeden z nich nesplnuje pozadavky na ne kladene. Z dlouhodobeho hlediska je lepsi drazsi, vicenasobne pouzitelny system, ale jen za podminky, ze naklady na jeho vyvoj, provoz a udrzbu skutecne klesnou pod naklady jednorazovych prostredku.
Zatim nikdy v historii kosmonautiky nebyl vyroben opakovane pouzitelny kosmicky dopravni prostredek.
Navic, pristup s obraty o 180° se podstatne vic prodrazi, zahazujete starou, vyvinutou technologii kvuli politickemu rozhodnuti. Tohle americanum vycitam, snad se to casem zmeni. Rusky pristup s postupnym vyvojem mi pripada zivotaschopnejsi, casem se snad dostanou i k opakovatelne pouzitelnym prostredkum pouhou evoluci. Pritom naklady na vyvoj mohou zahrnout do existujiciho programu.
Musk mne prekvapil svym opakovatelne pouzitelnym prostredkem, lepe receno jeho navrhem. Obavam se, ze to jeho cenu muze zvysit, myslim, ze na to je jeste brzy. Ale snad to ma dobre spocitane.
NASA ... no cekam na dalsi obrat celem vzad. Politika je znacne nestabilni a rozhodnuti dana pristupem \"Kdo je u vesla ridi\" jsou kratkozraka.
Rusove se snazi vicemene o seriovou vyrobu

Toto sa tu už viac krát preberalo...
A obvykle o skočilo tým, že problém je \"nerozhodnute¾ný\" alebo je na súčasnej technologickej úrovni výhodnejší \"jednorázový\" systém.
U opakovate¾ne použite¾ného systému je totiž vážny problém vopred odhadnú náklady na medziletovú údržbu a tiež skutočné využitie systému - počet štartov za obdobie aj počet štartov jednotlivého prostriedku.

[quote]... U opakovate¾ne použite¾ného systému je totiž vážny problém vopred odhadnú náklady na medziletovú údržbu a tiež skutočné využitie systému - počet štartov za obdobie aj počet štartov jednotlivého prostriedku. [/quote]

To je duvod, proc mne prekvapil Muskuv pristup. Jeste nema fungujici Falcon í Heavy, na Falcon 9 mel par zkusebnich letu a chce se vrhnout na alespon castecnou znovupouzitelnost. V tuhle chvili to zavani prehnanym optimismem. Jeho pristup a odvaha se mi libi, ale rad bych aby alespon jeden soukromy subjekt prorazil a trvale letal na orbitu.
Pokud si vezmu znovupouzitelnost a projekty ktere ztroskotaly nebo se ekonomicky temer odvarily:
STS (ekonomicky propadak, ale slouzily docela slusne)
Energia+Buran (samotna Energia byla uzasna, Buran mel par velice dobrych napadu, ale ekonomicky propadak)
Hermes a ostatni raketoplany (pouze stadium projektu)
X projekty a Roton ATV (pouze stadium projektu, jediny zivy je X-37)
Skylon (stadium projektu)

Naproti tomu jednorazove pouzitelnych prostredku leta spousta. To neco naznacuje. Napriklad to, ze znovupouzitelnost bude bud draha, nebo technologicky narocna a draha.

No, uvidime, jak se budou dit veci pristi.

Znovupoužitelnost musíte plánovat od začátku - v tom má Musk pravdu, zatím sbírá data. Pokud mu to začne ekonomicky vycházet, zavede ji. Nejlepší šanci pro zavedení znovupoužitelného prostředku jsme propásli, když se nevyvinul pro ISS. To byly jasně dané kvanta lidí a nákladů jisté na 15-20 let, teď už musíte počítat spíš s univerzálním nosičem družic a kosmických lodí, optimální nosnost 12-15 t na LEO.
Energija byla velká raketa se sporným návrhem systému záchrany a bez něj strašně drahá, bez reálného smysluplného nákladu - tedy žádná sláva. Buran je horší než orbiter STS.

[quote]Vlastne v tuto chvili existuji dva mozne a odlisne pristupy:
- drahe, znovupouzitelne sestavy, vicemene vyrabene kusove, ktere maji konkurovat levnym systemum celkovymi naklady na vlastnictvi
- levne, jednorazove systemy, vyrabene seriove, ktere maji cenou konkurovat drahym systemum

Cena u vsech systemu se sklada z nakladu na vyvoj, rozpocitanych do vsech planovanych kusu, nakladu na vyrobu, nakladu na provoz, pripadnou udrzbu a marze (snad jsem na nic nezapomel). To plati pro oba pristupy. Kazdy z techto pristupu ma svoje klady a zapory, ale v soucasnosti ani jeden z nich nesplnuje pozadavky na ne kladene. Z dlouhodobeho hlediska je lepsi drazsi, vicenasobne pouzitelny system, ale jen za podminky, ze naklady na jeho vyvoj, provoz a udrzbu skutecne klesnou pod naklady jednorazovych prostredku.
Zatim nikdy v historii kosmonautiky nebyl vyroben opakovane pouzitelny kosmicky dopravni prostredek.
Navic, pristup s obraty o 180° se podstatne vic prodrazi, zahazujete starou, vyvinutou technologii kvuli politickemu rozhodnuti. Tohle americanum vycitam, snad se to casem zmeni. Rusky pristup s postupnym vyvojem mi pripada zivotaschopnejsi, casem se snad dostanou i k opakovatelne pouzitelnym prostredkum pouhou evoluci. Pritom naklady na vyvoj mohou zahrnout do existujiciho programu.
Musk mne prekvapil svym opakovatelne pouzitelnym prostredkem, lepe receno jeho navrhem. Obavam se, ze to jeho cenu muze zvysit, myslim, ze na to je jeste brzy. Ale snad to ma dobre spocitane.
NASA ... no cekam na dalsi obrat celem vzad. Politika je znacne nestabilni a rozhodnuti dana pristupem \"Kdo je u vesla ridi\" jsou kratkozraka.
Rusove se snazi vicemene o seriovou vyrobu [/quote]

Tohle je dobře napsané a konvenuje to s mými \"výčitkami\" vůči američanům a STS. A vybudil jste mne k povzdechu:

Američani zastavili původně plánované modernizace, optimalizace a updaty systému STS (z politických a finančních důvodů). A pak pláčou nad cenou a spolehlivostí (přičemž ji porovnávají pouze se svojí představou, protože neexistuje prostředek se srovnatelnými schopnostmi) ...

Tak tu asi patrí táto správa z 28.9.2011:

Рекордные по длительности огневые испытания многоразового ракетного двигателя на сжиженном природном газе и жидком кислороде.

http://www.nic-rkp.ru/default.asp?page=about_press

[quote]Znovupoužitelnost musíte plánovat od začátku - v tom má Musk pravdu, zatím sbírá data. Pokud mu to začne ekonomicky vycházet, zavede ji. Nejlepší šanci pro zavedení znovupoužitelného prostředku jsme propásli, když se nevyvinul pro ISS. To byly jasně dané kvanta lidí a nákladů jisté na 15-20 let, teď už musíte počítat spíš s univerzálním nosičem družic a kosmických lodí, optimální nosnost 12-15 t na LEO.
Energija byla velká raketa se sporným návrhem systému záchrany a bez něj strašně drahá, bez reálného smysluplného nákladu - tedy žádná sláva. Buran je horší než orbiter STS. [/quote]

Buran mel dve vyhody:
- moznost automatickeho pristani
- proudove motory, umoznujici snadnejsi pristani (kdyz by byl na draze kratky) a pry i samostatny presun.

Jinak, kvalita provedeni dle fotek po pristani byla patrne nizsi. Na dalsi rozdily si ted nevzpomenu.

[quote]...Američani zastavili původně plánované modernizace, optimalizace a updaty systému STS (z politických a finančních důvodů). A pak pláčou nad cenou a spolehlivostí (přičemž ji porovnávají pouze se svojí představou, protože neexistuje prostředek se srovnatelnými schopnostmi) ... [/quote]

To je problem zpusobu vedeni.
NASA dela zasluznou praci v jedinecnych sondach, vyvoji novych prototypu (X projekty). Ale proboha, jak to, ze si neurcuje ani dalsi cile? To je z hlediska rizeni paskvil. Jakykoliv projekt, kde se v prubehu meni zadani skonci jedinym zpusobem. Proto v tomto ohledu uznavam jedinou formu rizeni - benevolentni diktaturu.
NASA muze byt hrobem americke kosmonautiky. Pokud by prevzala jen a pouze dohled a rizeni nad aktivitami, nakupovala dopravu (dopravte nas tam za tuto cenu, zpusob je vase vec), muze to byt zivotaschopne. Jinak se budou stale tocit na obrtliku a tvorit powerpointove prezentace.
Ac mi ruska \"bolsoja technika\" pripadala ponekud primitivni, postupne se drobnymi krucky posunuji k modernejsim systemum a ze Sojuzu udelali dobry exportni artikl. De facto predbehli americany a nabizeji dopravu na orbit na klic za velice slusnou cenu (Kourou, mozna Jizni Amerika ...). Postavi si startovaci rampu, dodaji rakety, technologii a znacku. Takhle daleko se jeste zapadni firmy nedostaly, neni tedy nekde neco spatne? ;o)
Myslim si, ze Rusko se pokousi stat se znovu velmoci v ruznych oblastech. A co se tyka kosmonautiky, dnes se s nimi musi pocitat.

ad J.Dusatko: Buran mel dve vyhody: - \"proudove motory, umoznujici snadnejsi pristani (kdyz by byl na draze kratky) a pry i samostatny presun.\"

Dovolte mi opravu nepřesnosti. Proudové motory měla pouze verze pro zkoušky v atmosféře, v \"kosmickém\" provedení Buran neměl žádné proudové motory. pt

Analog БТС-02 ОК-ГЛИ N002 (BTS-02 OK-GLI No002) mal na rozdiel od letového exempláru Buranu (11F35) štyri reaktívne motory - 2x AL-31 a 2x AL-31F.
Usporiadanie týchto motorov naznačuje, že dvojica na bočných konzolách je vyslovene doplnková, ale dvojica umiestnená pri koreni zvislej chvostovej plochy je riešená tak, aby bola funkčná i v prípade kozmického letu. Je pokrytá tepelnou ochranou a má uzatvárate¾né vstupy.

Snímky nedokončeného tretieho letového exempláru (2.01) naznačujú, že v konštrukcii zadnej časti trupu boli pripravené lôžka pre umiestnenie prúdových motorov.
Takže je oprávnená domnienka, že aj keď rozostavané letové exempláre nemali prúdové motory, v konštrukcii draku sa s možnosou ich montáže už počítalo a zrejme ich mali/mohli odsta neskôr.
Lôžka pre motory sú polmesiacové otvory v hornej časti trupu a zodpovedajú umiestneniu hornej dvojice motorov pri koreni chvostovej plochy na analogu BTS-02 GLI.
[img]http://www.buran.ru/images/jpg/2-01_44.jpg[/img]

Nepredpokladám, že by kvôli stavbe analogu BTS-02 robili zásahy do konštrukcie draku letových exemplárov - to by skôr bola aj druhá dvojica motorov umiestnená na konzoly.
Navyše - horná dvojica motorov má osy motorov orientované značne odlišne od dvojice na konzolách a IMHO z h¾adiska testovacích letov v atmosfére, predovšetkým štartu, dos nevhodne (osa motoru smeruje dolu, takže \"tlačí\" nos raketoplánu tiež dolu).
[Upraveno 10.10.2011 Alchymista]

Jenže AL-31F váží 1,6 t, 2 motory s nosným rámem, víky, izolací, startérem, potrubím a příslušenstvím bude tak 4,5 t. Vyplatí se snížit nosnost nahoru i dolů o 4,5 t kvůli větší možnosti manévrovat? Orbiter STS nic takového nepotřeboval. Automatické přistání je dobrá věc pro zkušební lety, ale operační lety Buranu bez posádky nemají smysl, taháte nahoru 15 t kabinu a vybavení posádky. Buran nemá SSME, není důvod montovat ho na bok, kde můžou odpadat kusy ledu z potahu (přestože má Eněrgija jinou koncepci nádrží, riziko tvorby ledu tam je vždycky). Buran i s Eněrgijou byl příliš velký pro praktické využívání v sovětské kosmonautice bez jasného velkého programu.

[quote]Jenže AL-31F váží 1,6 t, 2 motory s nosným rámem, víky, izolací, startérem, potrubím a příslušenstvím bude tak 4,5 t. Vyplatí se snížit nosnost nahoru i dolů o 4,5 t kvůli větší možnosti manévrovat? Orbiter STS nic takového nepotřeboval. Automatické přistání je dobrá věc pro zkušební lety, ale operační lety Buranu bez posádky nemají smysl, taháte nahoru 15 t kabinu a vybavení posádky. Buran nemá SSME, není důvod montovat ho na bok, kde můžou odpadat kusy ledu z potahu (přestože má Eněrgija jinou koncepci nádrží, riziko tvorby ledu tam je vždycky). Buran i s Eněrgijou byl příliš velký pro praktické využívání v sovětské kosmonautice bez jasného velkého programu. [/quote]

STS melo omezene moznosti pristavani - nekolik letist, presne dane pristavaci koridory, konkretni manevrovani atd. Jakakoliv zmena, ktera by STS zavedla mimo tento koridor by mela fatalni nasledky. Fyzika neodpousti. Navic, STS pristavalo s eleganci letajici cihly, Buran byla jenom cihla s motory.
Co jsem si cetl materialy, duvodem byla omezeni dana pristavacimi plochami. Buran mel mit moznost vstoupit do atmosfery i jenom \"priblizne\", zpomalit a klesnout do letove vysky a tam se priblizit k pozadovanemu letisti. Nasledne po pristani se znovu vznest a doletet do zavodu na pripadne opravy. Odpadlo by tak nosne letadlo (ted nevim, zda Mrija ci Ruslan). Neni to Skylon, ale moznost zopakovat pristani, zvolit letiste dle pocasi atd by u STS usetrilo spoustu zbytecnych obletu.
Co se tyka automatickeho rizeni, naopak to ma podstatne vetsi smysl. Predstavte si situaci, kdy potrebujete drozku (neco jako progress, uznavam ze STS nebo Buran by na to byl prehnane drahy), nebo potrebujete rychle stahnout posadku ISS dolu. V tu chvili mate bud posadku nebo automat s podstatne vetsi rezervou. Nevim, jaka byla minimalni posadka STS (2-3 lide?), tzn. STS mohl svezt maximalne 4 pasazery. V automatickem rezimu by jich bylo 7. S automatikou tedy mate moznost dopravit temer dvojnasobny pocet lidi. Aby toho nebylo malo. Automatika muze vazit cca metrak se vsim potrebnym vybavenim? Kolik vazi potraviny, voda, kyslik a lide ? Automatika je pro trivialni ucely jako doprava nahoru a dolu dobra dost.

STS melo omezene moznosti pristavani - nekolik letist, presne dane pristavaci koridory, konkretni manevrovani atd. - to asi ne, podívejte se na profil přistání orbiteru - jsou tam dvě velké zatáčky, které umožòují uhnout na jednu stranu o víc než 500 km - pás široký 1000 km je dostatečný rozsah pro přistání v případě nouze.
STS měl minimální posádku 2, dolů ale mohl letět s 10 (nouzová sedadla pro přistání), takže v nouzi stáhl 8 lidí dolů.
2 na palubě při setkání a spojení znamenají jistotu spojení, na rozdíl od možných problémů se selháním automatiky nebo chybou v programu při zrychlené záchranné misi.
Se 2 motory se Buran nemohl zvednout z letiště, na to potřeboval 4, a ty by při normálním letu nést nemohl (9 t zátěž). Mizerná aerodynamika Buranu znamená, že přelety se 4 vlastními motory jsou riskantní, takže se stejně postavila Mrija.
Automatické přistání má smysl tehdy, když se dá celý obytný modul s posádkou vyndat a nahradit nákladem. Pro Buran mělo smysl, protože se tak aspoò dostal do vesmíru dřív, než se SSSR rozpadl.

Dovolím si zašpekulova - prúdovými motormi mal by vybavená predpokladaná/plánovaná \"vojenská\" verzia Buranu (postavená ako súčas sovietskej odpovede na SDI).
V prípade \"civilného\" Buranu nie je až tak kritické, na ktorom letisku raketoplán pristane a kedy, z ktorého obletu. Prúdové motory teda až tak nepotrebuje a pokles nosnosti nie je zväčšením manévrovacích schopností v atmosfére pri návrate dostatočne vyvážený.
U raketoplánu s vojenským vybavením, alebo priamo s \"kozmickými\" zbraòami je ale mimoriadne žiadúce, aby pristál len \"na tej správnej\" základni - a vstavané prúdové motory by mu dávali ďalších minimálne 500-1000km na stranový manéver a minimálne 1500-2000km na manéver v dia¾ke pre jej dosiahnutie.
Navyše, napríklad po údere proti družiaci/družiciam protivníka, je ve¾mi žiadúce, aby raketoplán urýchlene opustil obežnú dráhu a pristál, pretože ďalší prielet nad územím kontrolovaným protivníkom by už nemusel preži. Prúdové motory mu potom umožòujú zača zostup aj v menej výhodnej polohe a napriek tomu doletie domov.

ked uz spekulujes, rozsir spekulaciu na ramjety.

O kolko su ramjety lahsie a efektivnejsie? O kolko efektivnejsie je ich pouzitie vo vyskach nad 30km? a o kolko efektivnejsia je tato vyska vseobecne?

1) BTS-002 OK-GLI mal dva prúdové motory zastavané tak, že boli schopné absolvova kozmický let a návrat do atmosféry.
2) Nedokončené exempláre ukazujú, že konštrukcia Buranu bola na zástavbu motorov pripravená.

----------------------------
Špekuloval som len o dôvode, prečo bola konštrukcia na montáž motorov pripravená a prečo neboli motory do známych dokončených a rozostavených exemplárov zabudované.
----------------------------

Náporové motory sú relatívne výhodné na lety vo ve¾kých výškach a pri vysokých rýchlostiach (optimálne režimy náporového motoru začínajú nad Mach 1) - náporový motor potrebuje pre efektívnu prácu dostatočné náporové stlačenie vzduchu v sacom kanále.
Vlastnosti náporového motoru sú ve¾mi nevýhodné pri typickej rýchlosti raketoplánu na priblížení na pristátie (400-600km/h) a pri pristátí (320-360km/h) - teda v kritickej fáze, kedy môže vzniknú požiadavka na opakované priblíženie alebo opakovanie okruhu. Náporový motor má pri malej rýchlosti nízky ah a za požiadavku zvýšenia ahu reaguje len ve¾mi pomali. V tejto kritickej fáze letu je teda \"prakticky zbytočný\".

Turbokompresorový motor je vo ve¾kých výškach (nad 20km) a pri vysokých rýchlostiach (nad Mach 2) relatívne menej výhodný, ale pri podzvukovej rýchlosti si uchováva ah prakticky nezávislý od rýchlosti a na reguláciu reaguje rýchlo - u AL-31 z minimálu na maximál údajne do 5-6 sekúnd.

http://rusvesna.su/future/1467179378
Roskosmos připravuje návratový 1. stupeò rakety. Vyjímám několik myšlenek z článku:
Konstrukci má zajistit oddělení podniku Chruničeva , řekl to Alexander Medvěděv, generální konstruktér Roskosmosu v oblasti kosmických raketových kompletů.
Konstruktéry nenadchnuly zkušenosti SpX s návratem 1.st. F9, ani nemají možnost přistávat na plošinu na moři. Chruničev projektuje okřídlený 1. stupeò s výsuvnými křídly a přistáním zpět na kosmosdromu na dráhu. Tuto myšlenku rozpracovával Chruničev již dávno ve spolupráci s aerodynamickým institutem Zukovského - cca 20 roků v různých modifikacích. Takový systém se vyplatí při desítkách startů za rok - na př pro masový kosmický turismus. Návratový systém snižuje užitečný náklad minimálně o 20% a je nutno pečlivě prověřit jeho efektivnost.

[Upraveno 29.6.2016 PinkasJ]

... Konstruktéry nenadchnuly zkušenosti SpX s návratem 1.st. F9...

[Upraveno 29.6.2016 PinkasJ] [/quote]

Všetky konkurenčné firmy SpX bez rozdielu či sú americké, ruské, čínske, indické a neviem aké iné by mali by SpX ďakova, pretože výhodnos resp. nevyhodnos koncepcie SpX ušetrila ostatným firmám stovky USD

[quote] stovky USD [/quote]

šotek sežral nějaké slovo, ne?

[quote][quote] stovky USD [/quote]

šotek sežral nějaké slovo, ne? [/quote]

Tak, tak. :D Samozrejme stovky miliónov USD

Konstruktéry nenadchnuly zkušenosti SpX s návratem 1.st. F9. [/quote]
No, až předvedou své vlastní zkušenosti, těším se na srovnání.

[quote]Konstruktéry nenadchnuly zkušenosti SpX s návratem 1.st. F9. [/quote]
No, až předvedou své vlastní zkušenosti, těším se na srovnání. [/quote]
Papierovo to porovnane maju uz roky... a prinos dodnes nestal za realizaciu. aspon financ majstrom...

predstav si ministra centralizovanej vlady s nedostatkom financii na zakladny socialny chod statu, nehovoriac o nejakych pop. tahoch, ako za nim pridu, ze chcu kozmonautiku posunut o level dalej vyvinutim noveho systemu...

par jednoduchych otazok...
- kolko usetrite? no, ked, tak potom 10-30%, ak sa nic nestane, ak sa podari, ak sa bude pravidelne lietat s rovnakym nakladom,ak...
- kolko bude stat vyvoj? ...
- ak je istota uspechu?...
- je to nevyhnutne?
- budete spolahliejsi ako ste teraz?

dnes maju ale vdaka Muskovi paku navyse... "pokrok" v kozmonautike nam unika...
a to si Rusko dovolit nemoze... tomu snad rozumie aj financmajster.

[quote][quote]Konstruktéry nenadchnuly zkušenosti SpX s návratem 1.st. F9. [/quote]
No, až předvedou své vlastní zkušenosti, těším se na srovnání. [/quote]
Papierovo to porovnane maju uz roky... a prinos dodnes nestal za realizaciu. aspon financ majstrom...

Tak tak, ten dialog s financ majstrom vypadal asi takto:

1. Jaký bude mít znovupožitelnost vliv na výkon rakety?
**Nosnost klesně o 30 %.
2. Ana, a náklady?
**Když všechno půjde dobře tak klesnou nejvýše o 30 %
3. A když všechno nepůjde dobře?
**Eéééhm.
4. To jako s mnohem větší námahou dosáhneme maximálně původního poměru cena/výkon?
**Eéééhm.

SpaceX se propracovala k potvrzení čísla z odpovědi na bod 1. Ohledně druhé otázky je zatím mlha. [Upraveno 09.8.2016 novák]

pokles "maximalne o 30%" sa uvadza ako okamzity efekt po zavedeni znovupouzitelnosti F9. Ekonomika je neuprosna, naklady na vyvoj treba uhradit premietnutim do cien. Aky bude realny pokles nakladov a kolko bude ziskova marza, to zatial nevedia ani v SpX a my sa to nedozvieme asi nikdy :)

Vieme len tolko, ze "v buducnosti" (co je rovnako presny pojem ako "socialna inkluzia") sa pocita s daleko razantnejsim poklesom.

Zatial vieme len tolko, ze SpX uskutocnila tri full duration zazehy v priebehu troch dni na najposkodenejsom stupni, aky sa zatial podarilo zachranit. To nieco napoveda o buducich nakladoch na znovupouzitie :)

novák: a jak často se létá s nákladem nad 70% maximální nosnosti..?
a náklady? o kolik je to F9 levnější než Atlas? :) Občas mám pocit, že SpaceX ty náklady ořezala o třicet procent ještě než začala chystat znovupoužitelnost :D

:P

[quote]To jako s mnohem větší námahou dosáhneme maximálně původního poměru cena/výkon? [/quote]
Jak jednoduchá odpověď - tam, kde bude vadit pokles nosnosti o 30% se první stupeò zachraòovat nebude.
V ostatních případech - kde je dostatečná rezerva nosnosti pro jeho záchranu - bude tak jen lépe využita jeho nosnost, než byla doteď při lehkém nákladu - na palivo potřebné na jeho záchranu.

To je myslím rozumné shrnutí perspektivy znovu-použitelnosti.

[quote]To je myslím rozumné shrnutí perspektivy znovu-použitelnosti. [/quote]
Ovšem platné jen u F9 a podobných strojů.
Tedy u raket s částečnou znovupoužitelností.
Kupříkladu BFR/MCT bude znovupoužitelná kompletně a pochybuji, že někdo někdy bude uvažovat plnou nosnost bez záchrany.

[quote][quote]To je myslím rozumné shrnutí perspektivy znovu-použitelnosti. [/quote]
Ovšem platné jen u F9 a podobných strojů.
Tedy u raket s částečnou znovupoužitelností.
Kupříkladu BFR/MCT bude znovupoužitelná kompletně a pochybuji, že někdo někdy bude uvažovat plnou nosnost bez záchrany. [/quote]
plna znovupouzitelnost je zatial stale zo stratreku...
ak nezvladneme ekonomicky efektivne prvy stupen, tak ani druhy.
ekonomicky je navrat druheho stupna s nasobne vacsou stratou nosnosti ako pre prvy stupen.

Musk pre BFR/MCT robi plnu znovupouzitelnost z technologickeho hladiska a testovania pre Mars. Ale tesim sa na prezentaciu.

Martin Jediny: tři zážehy F9(navíc těsně za sebou), který se vrátil za poměrně brutálních podmínek naznačují, že to nějak půjde :)
Finanční stránka je samozřejmě jiná věc, především integrace nákladu prostě osekat nepůjde. Ovšem jsou tu jiné věci. Kolik třeba může stát zkušební zážeh před startem? Osobně si myslím, že u znovupoužitého stupně (za normálních podmínek, bez závad a oprav) se prostě nebude provádět. Mělo by stačit sledování v průběhu předchozího letu...

Pokud jde o BFR/MCT, tak tam platí jisté specifikum- ač to vypadá absurdně - je to vlastně stroj mířící pouze na LEO. Ano MCT pak poletí dál. ale rozhodující bude znovupoužitelnost "tankerů" a ty jinam nepoletí.

pokial pojde o dopravu "hlupeho nakladu",
napr. paliva, tak tam to snad pojde.
tam si zrejme dovolia natankovat, start, pristat a znova

(tri plne testy stupna po pristati a bez udrzby je parada.
ale aj tak som zvedavy na prevadzku. ... )

a co sa tyka druheho stupna s navratom, tak tam jednoznacne znizenie nosnosti je nasobne voci prvemu stupnu.

A este jedna otazka. Aky je rozdiel v hmotnosti motora na jedno pouzitie a na 10 pouziti?

Martin Jediny:začnu odzadu. Nevím, jaký je rozdíl v hmotnosti motorů na jedno a více použití, ale tak nějak předpokládám, že nebude příliš velký. Typická doba chodu při jednom letu je přibližně stejná... Hádám, že nejdřív odejdou ložiska turbočerpadla - pokládám je za nejvíc zatěžovaná.

Nosnost samozřejmě klesne, ale jinak by to asi nefungovalo...

Pokud jde o poletovou a předletovou údržbu, tak by mohlo dojít k nasazení nějakého automnatizovaného systému, který by první stupeò prostě připravil na další start...

Nesmíme zapomínat, že u Raptoru budou mnohem vyšší tlaky a teploty, než u současného Merlin 1D. Na druhé straně bude mnohem vyšší cena a tedy i větší důvod ke znovupoužitelnosti.
Co se týká koncepce BFR/MCT, ta je jednoznačně určena pro Mars. Tedy druhý stupeò bude muset být znovu použit jednak při odletu z LEO, jednak při přistání na Marsu, pak při odletu z Marsu a následně snést ohromné namáhání při balistickém návratu na Zemi z 2. kosmické rychlosti. Pravděpodobně bude muset i motoricky přistát na Zemi, což bude další, tedy již pátý zážeh (alespoò 1-3 motorů). Kromě toho při každém letu k Marsu budou muset přistávat na Zemi z LEO 3-4 druhé stupně tankovacích raket. Tohle vše zvládnout bude nesmírně těžký oříšek. Nechme se překvapit na podzim, jak bude koncepce skutečně vypadat. [Upraveno 10.8.2016 PinkasJ]

tri plne zazehy za tri dni, navyse u pouziteho boostra, naznacuju ze koncepcia "start-pristatie-natankovanie-start" je realna. Este to bude chciet vela prace, ale realne to zjavne je (na rozdiel od koncepcie STS, kde si znovupouzitie [i]koncepcne[/i] vyzadovalo rozobratie a znovuzlozenie stroja)

Taketo pouzivanie rakiet moze viest okrem poklesu nakladov na vyrobu boostrov aj k zvyseniu poctu startov. Casty argument o nedostatku nakladov sa rozpada pri pohlade na launch-manifest SpX - nakladov maju na roky dopredu.
Vsetko dokopy moze potom znamenat pokles nakladov nielen vo vyrobe boostrov, ale aj v intregracii, nakladov na kozmodrom, infrastrukturu atd. (economy of scale)

Ja som optimista, ked sa chce, da sa vsetko. Doteraz to neslo, pretoze sa ani moc nechcelo. Telkom druzice su prilis maly trh a ine vyuzitie kozmu kazdy povazoval za sci-fi.

[quote]
2. Ana, a náklady?
**Když všechno půjde dobře tak klesnou nejvýše o 30 %[/quote]

Jsme tu sice offtopic, v tomhle vlákně, ale tohle je trochu zavádějící.

SpaceX chce snížit cenu startu pro klienta o 30%. Správný podnikatel by ale nesnižoval cenu o 30%, kdyby jeho náklady neklesly ještě mnohem víc, podle mě (kromě případů, kdy se snaží prodrat na trh pomocí dumpingových cen.. jistě).

Hrubý odhad je, že F9 = 10 motorů, zachrání se jich 9, tedy 90%. Stupeò nebude použitelný donekonečna, ale i pokud by se musel průměrně zahodit např. po 10 startech, tak je to spotřeba 20 motorů na 100 startů, místo 100 motorů. Jasně, horní stupeò není tvořen jen motorem, a proto úspora nákladů nebude zrovna 80%, ale nižší.. ale bude to někde mezi skeptickými 30% a optimistickými 80%... řekl bych tak 50%.

To je ale v jakémkoliv podnikání hrozně moc, snížit si náklady o 50%! Jestliže zisková marže u EELV je kolem 20%, tak snížení ceny o 30% při snížení nákladů o 50% může znamenat jednoduše zdvojnásobení zisku.

[quote]Jestliže zisková marže u EELV je kolem 20%, tak snížení ceny o 30% při snížení nákladů o 50% může znamenat jednoduše zdvojnásobení zisku. [/quote]Výsledkem není zvýšení zisku o 100%, ale o 70%

Příklad
Původní cena 120, náklady 100, zisk 20
Nová cena 120x0,7=84, náklady 100x0,5=50, zisk 34

34/20 = 1,7

[quote][quote]To je myslím rozumné shrnutí perspektivy znovu-použitelnosti. [/quote]
Ovšem platné jen u F9 a podobných strojů.
Tedy u raket s částečnou znovupoužitelností.
Kupříkladu BFR/MCT bude znovupoužitelná kompletně a pochybuji, že někdo někdy bude uvažovat plnou nosnost bez záchrany. [/quote]

Nikoliv. To je obecně platné schéma - jestliže zavádíme novou, složitější technologii, která přinese snížení nákladů za cenu snižení výkonů, zavedeme ji pouze tehdy, pokud prvé převáží druhé. U raket a znovupoužitelnosti lze poměrně přesně spočítat/odhadnout nutné snížení výkonu, co to udělá s náklady je zatím otázkou víry.

A ještě, jestliže říkáte, že si nebude konkurovat neznovupoužitelný a znovupoužitelný BFR/MCT, máte pravdu. Ale bude-li fyzicky existovat znovupoužitelná raketa, tak její "blbou neznovupoužitelnou kopii" postaví kdejací škovnější Asiati.. takže hrozba konkurence tu bude vžycky.

[quote] tak její "blbou neznovupoužitelnou kopii" postaví kdejací škovnější Asiati.. takže hrozba konkurence tu bude vžycky. [/quote]

a ze ti sikovnejsi asiati nepostavili blbou kopii Protonu, namiesto toho sa pachtia s nejakym vlastnym dizajnom...

[quote]...
SpaceX chce snížit cenu startu pro klienta o 30%.
... Jasně, horní stupeò není tvořen jen motorem, a proto úspora nákladů nebude zrovna 80%, ale nižší.. ale bude to někde mezi skeptickými 30% a optimistickými 80%... řekl bych tak 50%.
[/quote]
pomozem si alchymistovym prispevkom z ineho vlakna...
[quote]31.7.2015 o 01:47 - Alchymista
cena paliva tvori dnes len par percent z ceny startu.
...
Ak by nevyzadovali udrzbu ako STS, tak ta cena paliva tam bude tvorit vacsi podiel.
...

Kilogramová cena paliva RP/LOx vychádza ~1$. Pre sojuz teda asi 250 tisíc pri cene štartu >50 milionov. To je pol percenta... [/quote]

ESA kupila sojuzy po 35M... dovolim si strelit, ze 7M zisk a 28M nosic
cena startu v Rusku je teda hrubym odhadom
7M zisk, t.j. 14%
28M raketa, t.j. 56%
0,3M palivo t.j 0%
14,7M predstartova priprava a start t.j. 30%

Takze jedine ak by bol sojuz darom ruskeho prezidenta, tak cena startu moze klesnut na 30%...

U Muska snad nie su tie pomery prilis odlisne a to znovupouzitelnostou este straca nosnost, takze ak by rovno chcel pouzit raketu bezudrzbovo 10x, tak si nemoze ratat len len 5,6%, ale aspon 7% pre stratu nosnosti a zisk snad bude chciet cely... 14?? %
a to este je viacnasobne pouzitelna raketa drahsia...

takze reusable nosic s cenou 51% je idealny optpimisticky stav, pod ktory sa bez dumpingu neda ist a to este asi bude chciet nejaku medziletovu udrzbu a ...

[i] U Muska snad nie su tie pomery prilis odlisne [/i]

To nikdo neví ...

[i] a to znovupouzitelnostou este straca nosnost [/i]

aby pak ztrátu dohnal zvýšením výkonu motorů a podchlazeným palivem

zatím je málo údajů na to, aby šlo smysluplně argumentovat

Z diskuze na fóru Novosti kosmonavtiky: na nedávné smallsat konferenci Shotwell(ové) položili dotaz o ekonomice znovupoužitelbnosti, který zněl přibližně takto: "Co přinese znovupoužitelnost, někteří říkají, že ne více než 10-20 %?" No to odpověděla, že "každá úspora je dobrá... úspora bude více než 10 %."

Nějaké 10, nebo i 20 %, co to je proti změnám kursů měn...

...každá měna není tak svázaná s cenou rozpadlých dinosaurů v zemi...
Proč mám jen pocit, že 28. června slavíte jak první máj..? :)

OK, dejme tomu, že máme dvě společnosti. Jedna lítá "postaru" za sto a všechno nechá shořet v atmošce, druhá lítá "po novém" za 90, sem tam s nějakým stupòem dokáže přistát a každým úspěšným ale i neúspěšným přistáním sbírá zkušenosti. Ztrátová není žádná z nich.

Která z těchto dvou společností má větší potenciál k dalšímu pokroku?

Uniká ti zrejme príliš mnoho "detailov", ktoré sú celkom podstatné. Napríklad geografická poloha kozmodromov.

A základní "detail" - Proč to dělat prostě a jednoduše, když to jde složitě a komplikovaně.

To by som zasa nepovedal - lenže každý si svoje rakety robí pre svoje podmienky.

Preco potom soudruzi rozpracovali a nedokoncili tolko konceptov znovupouzitelnosti, ked to v ich podmienkach nie je vyhodne?

Mam z tychto diskusii silno sovietsko-mesacno-pilotovano-programovy pocit. Ked zistim ze mi usiel vlak, aspon spochybnim zmysel vlaku a tvarim sa ze ja som ziadny vlak chytit nechcel...

1) Rozpracovali
Znovupoužite¾nos je lákavá možnos. Majú celkom kvalitné motory, schopné odpracova podstatne viac, ako len jeden štart, špeciálna elektronika a elektromechanika v raketách je tiež celkom drahá, takže úvahy o znovupoužite¾nosti majú v úvahách konštruktérov svoje miesto.

2) Nedokončili
zrážky s realitou... Koncept sa rozpracuje - a vyhodnotí. Oponenti ho roztrhajú na konfety, pretože sa to nedá s daným technickým vybavením a zázemím realizova. Tak sa to skúša znovu, "nejak inak". Znovupoužite¾nos je lákavá možnos. (aha, to som už napísal...)

Predstav si napríklad prvý stupeò rakety Zenit (bočný blok Energie, priemer 3,9 metra, dåžka 33 metrov, hmotnos 28 ton), ktorý pristane niekde na an-šane v nadmorskej výške 2500-3500m. Je na zemi, celý, prakticky nepoškodený... Najblišia "cesta" je vzdialená nejakých 40-50km vo vysokohorskom teréne. Otázka je "jednoduchá" - ako ho dosta spä na Bajkonur...

Ale tak to funguje všade - pozri sa napríklad na astronautix, ko¾ko koncepcií rozpracovali američania pre programy Gemini, Apollo a podobne.

Málo kto si zrejme uvedomuje, že koncepcia, ktorú využíva SpaceX, funguje len pre kozmodrom na brehu mora a len pre možnos pristavi pristávaciu plošinu práve tam, kam treba.

Pages