Мы живем в интересное время, когда количество активных проектов сверхтяжелых ракет-носителей уже превысило количество пальцев на одной руке. Государственные космические агентства и частные компании анонсируют свои планы по созданию именно сверхтяжелых ракет, и, хотя большинство должны будут полететь в 2020-х, увидеть первый пуск одной из них мы имеем шансы уже в следующем году. Но в истории космонавтики сверхтяжелые ракеты неоднократно проигрывали, и эти проекты закрывались. Что ждет их сейчас?
Формальное определение
Сейчас сверхтяжелой считается ракета, которая может вывести на околоземную орбиту больше 50 тонн.
Все для Луны
Первые сверхтяжелые ракеты имели одну цель — Луну, и разрабатывались для американской и советской лунных программ. Использование похожих технических решений с отдельным лунным модулем и стыковкой на лунной орбите привело к тому, что и ракеты получились довольно похожими.
«Сатурн V» и «Н-1»
С диаметром больше 10 м («Сатурн V» 10,1 «Н-1» — конус с основанием 16,9 м) и стартовой массой под три тысячи тонн («Сатурн V» 2970 т, «Н-1» 2735 т) эти ракеты были огромными настолько, что сейчас даже находятся люди, сомневающиеся в их реальном существовании.
В США сумели разработать кислородно-водородные двигатели и поставить их на вторую и третью ступени, поэтому грузоподъемность «Сатурна V» получилась примерно в полтора раза больше, чем у «Н-1» (~140 тонн против ~90). «Сатурн V» был настолько специализирован под лунные миссии, что даже сложно сказать, сколько тонн он бы вывел на низкую околоземную орбиту — третья ступень включалась два раза, сначала выводя себя и полезную нагрузку на низкую орбиту, а затем включалась во второй раз и разгоняла «Аполлон» к Луне. Без третьей ступени грузоподъемность «Сатурна V» оказывалась скромнее — масса выведенной на низкую околоземную орбиту станции «Скайлэб» составляет примерно 77 тонн.
«Н-1» же в лунном варианте была аж пятиступенчатой ракетой. Три ступени выводили на околоземную орбиту примерно 90 тонн. Четвертая ступень тратилась на разгон примерно 40 тонн к Луне, а пятая тормозила ~15 тонн орбитального и посадочного кораблей на орбите Луны.
Ничего для Земли?
Программу сверхтяжелой ракеты «Н-1» закрыли в 1974 году после четырех неудачных пусков. Кроме технических проблем ракету убила и политика — ставший главным конструктором В.П. Глушко не мог хорошо относиться к ракете, двигатели для которой он отказался делать десятью годами ранее. С.П. Королев был вынужден обратиться к Николаю Кузнецову, а отношения с Глушко испортились уже навсегда. На вопрос, можно ли было успешно использовать ракету «Н-1», найдись на это политическая воля, сейчас уже невозможно дать ответ. С одной стороны, двигатели НК-33 дорабатывались и испытывались по документам вполне успешно, с другой стороны авария «Антареса» 2014 года, на котором стояли НК-33 из «лунных» запасов прошла по сценарию аварий «Н-1», и сейчас уже не скажешь, конструкция у двигателя неудачная, или же они не могут долго храниться. Но если двигатели не виноваты, а в 70-х годах у СССР нашлась бы политическая воля дать асимметричный ответ американской победе в лунной гонке, «Н-1» могла бы запускать тяжелые орбитальные станции, научные или межпланетные аппараты.
«Сатурн V» политика убила на вершине успеха. Идея запустить орбитальную станцию закрыла «Аполлон-20», а к 71 году та же участь постигла -19 и -18. Сокращение бюджета было настолько резким, уже построенные ракеты и корабли было не на что запустить, и вместо космоса они отправились в музеи. На фоне идеи многоразового шаттла, которая так хорошо смотрелась на бумаге, у «Сатурна V», наверное, не было реальных шансов выжить. «Сатурн V» совершил 13 полетов — два испытательных, десять с людьми к Луне и один с орбитальной станцией на низкую околоземную орбиту.
Эх раз, еще раз
Условное второе поколение сверхтяжелых ракет вертится вокруг идеи многоразовости. И если Спейс Шаттл может вывести на орбиту всего 27 тонн полезного груза, то сам орбитер с крыльями, теплозащитой и семью астронавтами с едой, водой и кислородом весит под сотню тонн — максимальная масса шаттла и полезного груза составляла 122,5 тонны. Логичным было бы создание одноразового грузового модуля под сверхтяжелые нагрузки, и так родился проект Shuttle-C. Вместо большого и тяжелого шаттла на старт поставили бы меньший и гораздо более легкий беспилотный модуль, который, однако, позволил бы вывести в районе сотни тонн.
Проект шел неплохо, успели даже сделать полноразмерный макет, но тут в 1986 году грянула катастрофа «Челленджера». После нее амбиции программы шаттла сильно усохли — была закрыта программа запуска шаттлов с космодрома Вандерберг на полярную орбиту, отменены некоторые технические улучшения. Проект Shuttle-C сумел пережить это, и в 90-х годах в NASA планировали запускать на нем 80-тонные модули марсианского корабля. Но тут случилась катастрофа «Колумбии», и программа Спейс Шаттл лишилась какого то ни было будущего. То, что еще восемь лет выполнялись запланированные полеты, уже не имело никакого значения. В принципе Shuttle-C имел ненулевые шансы стать заменой пилотируемых кораблей — беспилотный вариант мог бы производиться на тех же заводах и не нес рисков гибели экипажа, но, похоже, политики не хотели связываться ни с чем, что бы имело название «шаттл».
В СССР же опять сделали более универсальный вариант — ракета-носитель «Энергия» штатно, без всяких доработок, могла нести одноразовый полезный груз или многоразовый корабль «Буран».
Но здесь не получится найти шансов на альтернативное развитие событий. «Энергию» и многие другие сложные технические системы накрыло обломками Советского Союза, и два успешных полета (один с платформой «Полюс», другой с беспилотным «Бураном») не могли получить продолжения, а созданное для программы «железо» не попало даже в музеи — две собранные ракеты на Байконуре внезапно оказались собственностью Казахстана, простояли девять лет в ангаре и бесславно погибли под обрушившейся крышей.
Зомби не будет
Можно ли оживить «Сатурн V» или «Энергию»? Если немного подумать, то ответ становится ясен. Люди, которые проектировали и делали эти ракеты, и знали какие-то технические особенности, на пенсии или в могиле. Документация по большей части утеряна. Оборудование заводов, на которых делали сотни тысяч различных компонентов, сломалось или безнадежно устарело и выброшено. Да и сами заводы уже не те, что были в 60-х или 80-х. Мы, как человечество, по обе стороны океана, не разучились делать ракеты, но если мы захотим построить сверхтяжелую ракету-носитель, даже с использованием наработок по старым проектам, все равно получится что-то новое. Мы научились делать другие материалы, еще более продвинутую электронику, и слепо повторять старые решения глупо, многое можно улучшить. Поэтому некоторые новые сверхтяжелые ракеты могут использовать модернизированные старые компоненты, и в каком-то смысле будут потомками славного прошлого.
Кривая вывезет
Когда после катастрофы «Колумбии» стало ясно, что проект Спейс Шаттла будет закрыт, возник вопрос, что делать с заводами, компаниями и рабочими, которые были вовлечены в проект. Плюс, возникла идея возвращения на Луну с конечной целью — экспедицией на Марс. А для всего этого желательна сверхтяжелая ракета, чтобы не запускать много раз части корабля и не стыковать их на орбите Земли. Так родился проект Constellation («Созвездие») со сверхтяжелой ракетой Ares V на 188 тонн на низкую орбиту.
В компоновке ракеты вы без труда узнаете наследие Спейс Шаттла — боковые твердотопливные ускорители и характерное теплозащитное покрытие бака первой ступени оранжевого цвета. На первой ступени должны были стоять двигатели RS-25 от шаттла, а на второй ступени — обновленная версия двигателей лунной программы J-2 — J-2X.
Программа двигалась вполне успешно, но после очередных выборов республиканца Буша заменил демократ Обама. И программу «Созвездие» закрыли в 2009 году. Но проблема закрытия заводов и убытков компаний никуда не делась, поэтому проект фактически открыли обратно в 2010, но под другим названием. Теперь это стало называться Системой Космических Запусков — Space Launch System, SLS. На картинках для конспирации даже перекрасили бак первой ступени в белый цвет.
Но время шло, программа развивалась, и конспирацию стало можно не соблюдать — бак на картинках перекрасили обратно.
В целом SLS сильно похожа на Ares V — такие же твердотопливные ускорители по бокам, те же двигатели RS-25 от шаттла на первой ступени. Впрочем, на верхних ступенях двигатель J-2X заменили на RL-10 с разгонного блока Centaur.
С одной стороны, SLS находится в одном из наиболее готовых состояний из всех проектов. Работы ведутся, деньги выделяются, ближайший пуск запланирован на ноябрь 2018, и, даже если он, как это обычно бывает с техникой, съедет вперед на год-два, он все равно может оказаться первым среди конкурентов. С другой стороны, в США на носу новые выборы, и совершенно неизвестно, как будет развивать космонавтику новый президент. К тому же на SLS негативно может повлиять исключительно политическая мотивировка проекта — эту ракету нельзя уменьшить и использовать для коммерческих пусков, она годится только для больших и дорогих миссий к астероиду или Луне. Да и второй пуск ожидается только в 2022, а чем больше расстояние между пусками, тем больше дополнительных проблем и рисков, что очередная новость негативно повлияет на программу.
Две пишем, три в уме
У частной компании SpaceX аж два проекта сверхтяжелой ракеты, а, исходя из очевидных инженерных соображений, их может быть вообще три. В наибольшей степени готовности находится проект Falcon Heavy. Собранная из трех первых ступеней Falcon 9 ракета-носитель должна суметь вывести, по подсчетам SpaceX, 54 тонны на низкую орбиту.
Огромное преимущество Falcon Heavy состоит в том, что он содержит минимум новых деталей — первые ступени Falcon 9, даже с доработками, не будут сильно отличаться от штатных, которые уже летают. Второе преимущество — на пуски Falcon Heavy уже объявлены коммерческие заказы. Впрочем, тут есть очень любопытная ситуация — сверхтяжелая ракета-носитель, которая, как пишут в SpaceX, будет способна выводить на геопереходную орбиту аж 22 тонны, законтрактована для вполне обычных спутников, судя по открытой информации, тонн на 6, то есть будет запускаться с большим недогрузом. Экономическая выгода от такого пуска — вопрос, на который могут ответить только в SpaceX, но они пока не захотели это сделать.
Главной же проблемой Falcon Heavy можно назвать постоянные переносы сроков, изначально ее первый пуск был запланирован аж на 2013 год. Была некоторая надежда на первый пуск в 2016 году, но недавняя авария Falcon 9 поставила крест на этих планах. Остается только надеяться, что пуск не съедет дальше, на 2018.
Но Маск не остановился на одном проекте вполне реализуемой сверхтяжелой ракеты. На недавнем международном конгрессе астронавтики он объявил о совершенно монструозном проекте марсианской ракеты-носителя на 550 тонн полезной нагрузки в одноразовом варианте и 300 тонн в многоразовом.
Реализуемость такого проекта находится за пределами сегодняшних возможностей Маска — это для него слишком дорого и не имеет реальных сценариев коммерческого использования (доставка грузов ракетами — это мечты пионеров ракетостроения, никак не сочетающиеся с экономикой логистики). Но, в то же время, SpaceX недавно успешно испытали новый метановый двигатель Raptor на триста тонн тяги. Хотя его нельзя просто поставить на Falcon 9 вместо кислородно-керосинового Merlin — другие компоненты диктуют другие размеры баков, да и на ракету диаметром 3,7 метра двигатель диаметром 2 метра встает плохо. И тут для Маска наклевывается очень рациональный вариант — с четырьмя двигателями на первой ступени и диаметром, допустим, 4,5 метра получается отличная ракета-носитель стартовой массой в районе 1000 тонн и грузоподъемностью где-то 30-40 тонн на низкую орбиту. Ракета из трех таких блоков выведет 70-100 тонн, а из пяти — в районе 150-200 тонн. Все цифры даны очень приблизительно, потому что очень много неизвестных, но получившиеся параметры впечатляют. На моноблоке можно будет отлично зарабатывать, запуская любые спутники на геостационарную орбиту, а более тяжелые варианты подойдут для амбиций Маска или контрактов с NASA. Но Маск почему-то вместо реалистичной ракеты предпочел анонсировать впечатляющую, но малореалистичную.
Темная лошадка
Другая частная компания, Blue Origin, успешно разрабатывающая ракету и корабль для суборбитального туризма, тоже удивила, объявив о разработке сверхтяжелой ракеты-носителя New Glenn. Ее официальная грузоподъемность пока не объявлена, поэтому приходится гадать. С диаметром 7 метров и тягой двигателей первой ступени в 1700 тонн такая ракета-носитель может вывести на низкую орбиту в районе 100 тонн груза. Главный вопрос, зачем и почему Безос выбрал такую большую ракету, потому что непонятно, как он на ней будет зарабатывать.
Алеет восток
Еще одна темная лошадка — это Китай. Известно, что там ведутся работы по пилотируемой лунной программе, и, соответственно, им будет нужна сверхтяжелая ракета. Известно, что ее рабочее название — «Великий поход 9», первый полет ожидается в 2020-х, а грузоподъемность должна составить примерно 130 тонн. Сделать такую ракету-носитель для Китая, являющегося уже скорее первой экономикой мира, принципиально возможно, вопрос в политическом желании.
Родные пенаты
Работы по созданию сверхтяжелой ракеты-носителя ведутся и у нас. Из «Ангары» сверхтяжелая ракета не получится никак — размер модулей маловат. Поэтому для возможной лунной программы потребовалось бы как минимум 4 пуска. Это не очень эффективно, поэтому проект ракеты-носителя на более тяжелых универсальных модулях висит в воздухе уже давно. Тем более, что технологии самого мощного жидкостного ракетного двигателя РД-170 вполне себе живы в РД-171 для РН «Зенит». Последние лет двадцать пять жизнь «Зенита» отравляли политические проблемы, и она, скорее всего, закончена. Но ракеты похожей размерности, сейчас под названием «Феникс» и «Сункар», выглядят весьма интересно. Один блок тонн на 17, трехблочный вариант тонн на 40 и пятиблочный вариант с большой водородной ступенью тонн на 100 в принципе дадут возможность реализовать полет к Луне одним пуском сверхтяжелого варианта.
Зачем?
А нужны ли вообще сверхтяжелые ракеты? Они имеют одно уникальное достоинство — отсутствие необходимости собирать корабль к Луне или Марсу большим количеством пусков. Но исторически все сверхтяжелые ракеты-носители проигрывали, и их проекты закрывались. Почему — несложно понять. Если у вас есть карьерный самосвал, то вы, конечно, сможете перевезти сотни тонн земли за один рейс, но вам не будет удобно ездить на нем на работу каждый день. На сверхтяжелой ракете не получится заработать — спутники на геостационарной орбите, хоть и растут, но делают это небыстро.
Да, скажете вы, если появится сверхтяжелая ракета, то мы сможем запускать на ГСО огромные спутники на десятки тонн. Но сверхтяжелые ракеты летали и раньше, и за свою, бывало, довольно долгую жизнь, почему-то ни одна из них не дожила до контракта на такой спутник. Мне кажется, здесь будет медленное, а не скачкообразное развитие. А это значит, что сверхтяжелая ракета должна быть универсальной и иметь возможность зарабатывать деньги в более легкой версии.
Комментарии (108)
voyager-1
17.10.2016 09:23Первые сверхтяжелые ракеты имели одну цель — Луну, и разрабатывались для американской и советской лунных программ.
Н-1 для Луны изначально не предназначалась, и изначально должна была выводить не 90 тонн, а около 50-ти. Это уже в ходе «Лунной гонки» её характеристики решено было форсировать, со всеми последующими обстоятельствами.
Но если двигатели не виноваты, а в 70-х годах у СССР нашлась бы политическая воля дать асимметричный ответ американской победе в лунной гонке, «Н-1» могла бы запускать тяжелые орбитальные станции, научные или межпланетные аппараты.
А можно было бы и обойтись от выдумывания новых целей, и запустить ТМК, который был уже на стадии макета (именно в нём, после передачи его институту медико-биологических проблем РАН происходили несколько исследований по имитации полёта на Марс),
Подробности есть в книге «Марсианский проект С.П.Королёва» Бугрова, или в фильме «Первые на Марсе».
temonix
17.10.2016 09:36+3Реализацию проекта в интересах военных предлагалось осуществить в два этапа. На первом этапе на базе второй и третьей ступеней создать самостоятельную ракету Н11 со стартовой массой 750 тонн, способную вывести на околоземную орбиту спутник массой до 25 тонн. На втором этапе создавать саму сверхтяжелую трехступенчатую ракету H1 со стартовой массой 2200 тонн.
http://militera.lib.ru/explo/chertok_be/22.html
Везде фигурирует проект Н1-Л3. Я никогда не слышал, чтобы Н1 делали для чего-то прочего, чем луна…voyager-1
17.10.2016 10:03+1Я никогда не слышал, чтобы Н-1 делали для чего-то прочего, чем луна…
Потому что документацию по Н-1 приказано было уничтожить, а две готовые ракеты, с новыми НК-33 — порезать. Если бы не Бугров — у нас бы так и остались об Н-1 одни мифы (Черток в круг проектантов Н-1 — не входил, и из-за секретности — об реальном предназначении Н-1 знать вряд ли мог).
Если бы не чьи-то амбиции — у нас сейчас бы возможно была экологически чистая ракета, вместо «Протона». А Н-1 — не форсировали бы в спешке, и она вполне могла бы полететь.temonix
17.10.2016 10:11+2Черток в круг проектантов Н-1
Всмысле? Черток левая рука Королева (если правая — Мишин), он для Н1 систему управления курировал.temonix
17.10.2016 10:30+2Дневники Мишина, стр 245:
Совещание у С.П. 29.IV.64. «Тематика. Что делать и что не делать?»
Выступление С.П. Королева.
…
Основной вариант по ракете Н-1 – это использование кислород-водородных двигателей на третьей ступени (блоке В). Полеты к Луне начать в 1967
г.
Черток Б.Е. (на том же совещании)
…
Для лунной экспедиции нам нужно готовить целую серию кораблей (и для облета Луны чело-
веком). Проект 7К должен остаться у нас.
стр. 248
19 июня 1964 г. вышло Постановление ЦК КПСС и Совмина за № 524-215 «О сосредоточении сил и
расширении фронта работ научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций для быст-
рейшего создания комплекса «Н-1»». Первыми жертвами ускоряющейся космической гонки стали наша
ГР-1 и тяжелая ракета Р-56, разрабатывавшаяся у Янгеля. Оба проекта закрыли. Зато было принято ре-
шение о необходимости при помощи ракеты Н-1, запущенной в производство на заводе Куйбышевского
региона, высадить экспедиции на Луну и возвратить ее на Землю в срок 1967-1968 гг.
Т.е. совещание в апреле, а постановление в июне. Так что о реальном предназначении Черток уж точно знал… зачем глупости пишите.
voyager-1
17.10.2016 10:33Я имел в виду что об реальных задачах, которые перед Н-1 ставились — он мог не знать. По словам Бугрова — Королёв пытался скрыть Марсианский проект, замаскировав его под второстепенные задачи Н-1 — до последнего момента, боясь критики. Его неожиданная смерть перепутала все планы, и привела к тому что реальные цели Н-1 так и остались известными только паре людей.
За «марсианское происхождение» Н-1 говорит и то, что проектировать её стали намного раньше появления нашей Лунной программы, и то что ТМК стали проектировать раньше Н1-ЛЗ, и то что проводили длительные медицинские исследования (которые для Луны просто не требовались) — если бы основной целью была бы Луна — такой крупный проект однозначно бы отложили, и до стадии макета он бы к 1969 году не дошёл бы.
temonix
17.10.2016 09:30+2Недавно Энергомаш заявил для Sea Launch, что готово восстановить РД-171, но дешевле использовать два РД-180, т.к. последний в серии. Старый уже десятилетие говорит, что нужен тризенит, наконец-то и до других дошло. Может S7 будет нашим SpaceX?
lozga
17.10.2016 10:18+1Интересно, спасибо. Будет забавно если возьмут два РД-180.
Это будет нелегко, но кто знает?
mordusnaglus
17.10.2016 11:10+5Тут надо пояснить, кто такой Старый — это участник форума сайта журнала «Новости космонавтики» с более чем 100 тысячами сообщений и соответствующим качеством большинства из них.
Что касается тризенита, то он обсуждался ещё в RU.SPACE лет 15 назад, вместе с четырёх, пяти- и семизенитом и по расчётам выглядело это всё весьма интересно.
Впрочем и RU.SPACE пальма первенства тут не принадлежит: 11К37 был придуман задолго до этого — лет 30-40 назад. Так что ничто не ново под Луной — будем надеяться на реализацию :)
GreenGoblin
17.10.2016 09:52+2Я один не понимаю, в чем проблема со сборкой на орбите? С МКС вроде получилось.
lozga
17.10.2016 10:19+3Время. Долго собирать надо будет. Марсианский корабль тонн на 500 собирать 20 пусками 10 лет? Ох, вряд ли.
SvSh123
17.10.2016 11:20+2Конструкцию типа той, что показана в фильме «Марсианин» (все реально существующие проекты похожи на киношный «Гермес») в любом случае не запустишь одним махом, без монтажа на орбите не обойтись. Тяжелые ракеты все равно нужны, они позволят упростить конструкцию модулей и сделать их более крупными, а значит, обойтись 4-5 пусками вместо десятков.
RedSnowman
17.10.2016 15:31Да ладно, тот же SpaceX каждый месяц ракету запускает.
200кк баксов за запуск, да в РФии чинуши из бюджета тырят в разы больше чем стоят эти 20 запусков.
saege5b
17.10.2016 22:30+1Слишком много шлюзов, стыковочных узлов. А это масса и в некоторой мере объём.
И я так понимаю, что при достаточной тяге, диаметр забрасывываемой капсулы можно было бы и увеличить?Zenitchik
17.10.2016 23:09А зачем шлюзы?
Главный недостаток стыка — диаметр. Чем меньше диаметр, тем меньше жёсткость конструкции. А безмерно большим его сделать почему-то не получается.
black_semargl
18.10.2016 19:25А у большого модуля должна быть конструкция, выдерживающая нагрузку в сотню тонн при ускорении в несколько g, это тоже масса. Причём совершенно бесполезная в космосе и вредная при межпланетном полёте.
Конический переходник, внутри которого на Сатурне-5 находился лунный модуль — весил емнип треть полезной массы отправленной к Луне.
BlackMokona
17.10.2016 10:15+1Но, в то же время, SpaceX недавно успешно испытали новый метановый двигатель Raptor на триста тонн тяги. Хотя его нельзя просто поставить на Falcon 9 вместо кислородно-керосинового Merlin — другие компоненты диктуют другие размеры баков, да и на ракету диаметром 3,7 метра двигатель диаметром 2 метра встает плохо.
У Маска давно в планах поставить Раптор на Фалькон-9. Сначала на вторую ступень, потом и на первую. Количество двигателей останется неизменным. А переделывать размеры баков и прочего ему не привыкать. Размеры Фальконов 9, 1.0, 1,1 и FT отличаются.
Они даже контракт у ВВС, на это выбили в помощь.
Work under the contract is expected to be completed in 2018, with engine performance testing to be done at NASA's John C. Stennis Space Center in Mississippi. [7] [35]
Jeffryxon
18.10.2016 23:17потом и на первую
На эту тему пока не встречал ничего, кроме фанатских фантазий. Источник?
Контракт от USAF на постройку прототипа Раптора для второй ступени, никаких конкретных дальнейших планов, опять же, официально озвучено не было.
BlackMokona
19.10.2016 09:58+1Заметьте вложения соотношение вложения SpaceX и ВВС США. ВВС США помогают SpaceX в их планах, а не заказали себе модификацию. А так с идеями Маска о тотальной стандартизации использование Мэрлинов при наличии Рапторов будет просто пустой тратой денег.
Space Exploration Technologies, Corp. (SpaceX), Hawthorne, California, has been awarded a $33,660,254 other transaction agreement for the development of the Raptor rocket propulsion system prototype for the Evolved Expendable Launch Vehicle (EELV) program. This agreement implements Section 1604 of the Fiscal Year 2015 National Defense Authorization Act, which requires the development of a next-generation rocket propulsion system that will transition away from the use of the Russian-supplied RD-180 engine to a domestic alternative for National Security Space launches. An other transaction agreement was used in lieu of a standard procurement contract in order to leverage on-going investment by industry in rocket propulsion systems. This other transaction agreement requires shared cost investment with SpaceX for the development of a prototype of the Raptor engine for the upper stage of the Falcon 9 and Falcon Heavy launch vehicles. The locations of performance are NASA Stennis Space Center, Mississippi; Hawthorne, California; and Los Angeles Air Force Base, California. The work is expected to be completed no later than Dec. 31, 2018. Air Force fiscal 2015 research, development, test and evaluation funds in the amount of $33,660,254 are being obligated at the time of award. SpaceX is contributing $67,320,506 at the time of award. The total potential government investment, including all options, is $61,392,710. The total potential investment by SpaceX, including all options, is $122,785,419. This award is the result of a competitive acquisition with multiple offers received. The Launch Systems Enterprise Directorate, Space and Missile Systems Center, Los Angeles Air Force Base, California is the contracting activity (FA8811-16-9-0001).
http://www.defense.gov/News/Contracts/Contract-View/Article/642983
jcksmt
17.10.2016 10:15+1Осваивать солнечную систему на реактивных двигателях глупо. Нужны ядерные двигатели или атомные электростанции в космосе с эрд. Нужно строить буксиры. Выводить ракетами грузы на низкие орбиты и довыводить их буксирами. Нужно строить орбитальные станции на низкой орбите и потом буксирами выводить их на орбиты других планет. Нужна орбитальная станция завод. Зачем лететь на Марс когда мы даже орбиту земли заселить не можем.
temonix
17.10.2016 10:35+1На эрд до Марса годами надо лететь, так только грузы таскать можно. Людей все равно по-старинке на химических двигателях. Ядерный буксир 20 тон может за полгода дотащить до луны, плюс за это время груз пересечет радиационные пояса 100500+ раз.
voyager-1
17.10.2016 11:08+1Осваивать солнечную систему на реактивных двигателях глупо. Нужны ядерные двигатели или атомные электростанции в космосе с эрд
От ядерных двигателей отказались — вряд ли кто-то в состоянии их возродить (хотя если их запускать хотя бы на низкой орбите — вред для Земли был бы минимальным). На ЭРД уже давно надеяться, но судя по скорости разработок — приемлемый вариант для полёта на них человека, будет не раньше действующего термоядерного двигателя).
Нужно строить орбитальные станции на низкой орбите и потом буксирами выводить их на орбиты других планет.
Таких проектов (со сборкой на орбите) было сделано несколько и в СССР, и в США — сейчас такие проекты наоборот вырождаются в консервные банки на 15 тонн, с одним запуском — все понимают, что на нормальный проект — денег точно не выделят.
Зачем лететь на Марс когда мы даже орбиту земли заселить не можем.
И не сможем — человек к невесомости не приспособлен. Проще устроить долговременную базу на Луне, чем пытаться чем-то продлить срок пребывания людей на орбите до нескольких лет.Zenitchik
17.10.2016 11:51+1>Проще устроить долговременную базу на Луне, чем пытаться чем-то продлить срок пребывания людей на орбите до нескольких лет.
И это тоже не нужно. В Антарктиде живут как? Правильно, вахтовым методом. То же самое должно быть и в космосе, ибо условия окружающей среды.
grozaman
17.10.2016 14:36+4А почему не используют центростремительное ускорение? Если уж строить базу, то подобная конструкция изрядно упростит жизнь космонавтам.
SvSh123
18.10.2016 09:36+1Усложняется или конструкция станции (появляются вращающиеся сочленения), или процедура стыковки (кто в детстве играл в Elite, помните? :) ну, или вспомните соответствующую сцену из «Космической одиссеи» Кубрика). Усложняется ориентация и коррекция орбиты: придется или тормозить вращение на время маневра, или ставить целое ожерелье из мелких движков и использовать хитрые алгоритмы управления.
Насчет удобства тоже сомнительно: ведь кроме центробежной, на обитателей станции будет действовать кориолисова сила, к которой вестибулярный аппарат не приспособлен. Перемещения вдоль радиусов и по окружности в этом плане могут быть особенно некомфортны. Именно исходя из этого фантасты в свое время начали изображать вращающиеся жилые отсеки в виде рам и крестовин (или просто «кирпичей», как в «Космической одиссее-2», а позже в «Вавилоне-5»), чтобы космонавты совершали прогулки в основном вдоль оси вращения.
Вроде бы возможность раскручивания вдоль оси предусмотрена в перспективных надувных модулях от Bigelow. Будем посмотреть… :)grozaman
18.10.2016 09:55Я играл только в современную Elite: Dangerous. Стыковка при вращении станции не является чем-то невероятно сложным, но это всё же игра :)
Вообще многие проблемы по-моему решаются банальным размером, в том числе кореолисова сила. Думаю можно найти компромисс.
Pakos
18.10.2016 10:01>> даже орбиту земли заселить не можем
В одной из соседних тем один фантазёр предлагал орбитальную расу создать. Только вот Марс реальнее, чем его проЭкт.
norlin
17.10.2016 10:36+3Заголовок устарел – то, что раньше было (да и сейчас является) «гигантами» и «сверхтяжёлыми носителями» – это всё в контексте земной орбиты.
В контексте же межпланетных перелётов – это, скажем так, «лёгкие»/минимальные варианты. Новый виток спирали и всё такое.lozga
17.10.2016 11:12Поясните мысль, пожалуйста
norlin
17.10.2016 11:17+1«Гигантскими» и «сверхтяжёлами» эти ракеты можно считать только в контексте выхода на околоземную орбиту.
Если же говорить о межпланетных полётах – то эти ракеты становятся уже «минимально необходимыми», а не «гигантскими».
«Новый виток» – это я к тому, что история развивается по спирали: появляется какая-то технология, достигает определённого потолка, появляются новые технологии; через какое-то время новые технологии позволяют в том или ином виде возродить старую технологию/идею на новом уровне, позволяя достигать на порядок более значимых результатов, чем тот самый «потолок» в начале.
Ну и никому не нужны все эти «гиганты» для вывода чего-либо на земную орбиту. Они нужны для более дальних полётов, поэтому странно, что статья рассматривает их лишь в контексте ГСО и т.д.
lingvo
17.10.2016 10:40+3Лично мне кажется, что экономическая потребность в сверхтяжелых ракетах появится, как только появятся эти самые ракеты. Раньше кроме Луны идей не было, так как экономический космос был закрыт для всех, кроме двух сверхдержав. Поэтому и не нашли им никакого другого применения. Сейчас найдут.
Например, гелий с Луны пока можно оставить в стороне, но почему бы не задуматься о «золотом автероиде» — т.е с помощью телескопов и зондов разведать хорошие камни в солнечной системе, а с помощью сверхтяжей притащить их на орбиту земли или даже «аккуратно» опустить на землю. Я думаю какой-нибудь палладиевый или другой редкоземельный астероид вполне может окупить затраты на запуск.
edtun
17.10.2016 10:56+2Палладиевый астероид обрушит рынок и одно известие о его доставке и добыче сделает все предприятие на текущий момент невыгодным.
lingvo
17.10.2016 11:17-1Ну необязательно палладиевый, можно золотой. Если притарабанить 30 тонн при общем годовом объеме в тысячи тонн, это не приведет к особому падению цен.
zloddey
17.10.2016 11:30+1А 30-тонный золотой астероид окупит все расходы на его добычу? Что-то сомнительно...
Мало его найти и притащить, надо ещё как-то спустить с орбиты, чтобы ещё при этом не устроить армагеддец. Задача тоже явно не из дешёвых
Kardy
17.10.2016 12:42золотая или палладиевая шахта на луне вполне могла бы окупится, при наличии этого самого золота в значительных количествах и многоразовой фалькон-хеви.
Взлетать легко (чуть ли не катапультой можно) топливо можно фигачить на месте (из воды и электричества), других материалов в избытке. При добыче 10 тонн в год — можно окупить 3-4 ракеты с оборудованием в год (по 15 тонн каждая) и остаться в плюсах. Осталось найти золото)
Wizard_of_light
17.10.2016 12:4530 тонн — это скорее надо думать о том, как бы всё по дороге
в банкне испарилось. Челябинский метеорит, по оценкам, где-то 10 тысяч тонн весил, и армагеддец от него был весьма локальный. Хотя экономически затея и вправду сомнительна.
lingvo
17.10.2016 12:58Ну десяток тонн с орбиты мог привести даже шаттл. Нагреть солнцем, расплавить, утрамбовать — ИМХО не сложнее, чем людей к марсу отправить.
Ну и по сегодняшним ценам на золото — 30 тонн это порядка 1-1,5 миллиарда зеленых. Не так уж и мало.
5oclock
17.10.2016 11:26А сразу пачку спутников нельзя запускать?
voyager-1
17.10.2016 11:44Можно, так и сейчас в некоторых случаях и поступают. Но тут есть ограничение: чем больше различия по наклонению/высоте орбиты у разных спутников — тем больше у них должно быть собственного топлива, чтобы разойтись — так как большинство спутников на разные орбиты запускают (для спутников на химическом топливе — это может и вовсе стать не преодолимым ограничением). А ждать несколько лет «попутки» — не всякий заказчик сможет.
5oclock
17.10.2016 11:54+1Ну типа раз ракета«тяжелая» — справится с допмассой: блоками разведения спутников «по местам».
Ну будет не 100 спутников по 1 тонне каждый, а 50-70, но с дополнительным топливом.Zenitchik
17.10.2016 12:13+1Тут другая проблема: спутники должны поступить одним заказом. Столько «попутчиков» набрать нереально. И отказ ракеты-носителя будет подобен смерти.
Наиболее безболезненная область применения сверхтяжа — доставка материала для орбитального 3D-принтера. При условии, что материал относительно дешёвый на Земле, но не производится в космосе.
Aquarius-Michael
17.10.2016 12:28Читал в новостях, что для лунной программы всё-таки решили вернуть РН «Энергия» в усовершенствованном виде вместо Ангара-А5В. Говорят, что так гораздо дешевле и эффективнее будет.
Bedal
17.10.2016 13:06+2Это говорит только о неразберихе в наших космических планах. Критически усилившейся в условиях фактического урезания финансирования. Фонтанирование проектами — явный признак, что контора кричит СОС, и это относится далеко не только к данному конкретному случаю — общее правило, считай.
Sandmann-bk
17.10.2016 23:08В настоящее время достаточно мощный кислородно-водородный двигатель в России не получится.
Ниже запостил картинку с наиболее вероятным обликом сверхтяжёлой ракеты.
avacha
17.10.2016 12:28+2Рискну предположить, что кроме отсутствия внятных коммерческих перспектив у сверхтяжелых носителей есть еще одна проблема. В отличии от большинства других отраслей космос до сих пор является достаточно высокорисковой областью с большим количеством НИОКР, для освоения которой компаниям, выходящим на этот рынок нужно иметь огромную денежную подушку безопасности.
Как бы выглядела покупка квартиры при подобном подходе:
Итак, есть у нас 10 миллионов рублей и мы хотим купить квартиру в долевом строительстве. В договоре срок сдачи — конец 2018 года.
1) Готовность 30%.В середине 2017 застройщик сообщает что он столкнулся с непредвиденными сложностями в связи с большими расходами на геодезию и топопривязку. А еще оказалось что дом стоит на болоте и его надо осушить. Стоимость квартиры вырастает на треть.
2) Конец 2017 Готовность 50%. Внезапно субподрядчик поставил хреновую арматуру. После возведения 11 этажа пошла трещина до фундамента. Большое совещание на тему «что можно сделать в рамках бюджета».
3) Февраль 2018 — клейстер, которым по итогам совещания залепили трещину, не выдержал.
4) Март 2018 — «в связи с непредвиденными технологическими проблемами для завершения строительства необходимо доплатить еще 7 миллионов. Зато мы можем показать вам фундамент!»
5) Август 2018 — Ура! мы возвели коробку! Все готово, осталась самая малость…
6) Сентябрь 2018 — опс… оказывается это не малость. Мы тут подсчитали… нам для завершения нужно еще миллионов 8… ну там, отделка, коммуникации, оборудование…
7) Конец 2018 года — «Вы знаете, ночью пришли наркоманы и вынюхали весь растворитель для высокотехнологичной краски, которой мы окрашивали все подряд. Теперь нам надо заказать растворитель, а его делает только в китае… да, и в целях экономии мы его заказали Почтой России… График, конечно немножечко поползет вправо… Зато мы уложились в бюджет!
8) Конец 2019! Уважаемые владельцы! в строгом соответствии с откорректированным графиком мы сдаем Вам Ваше жилье! Просьба прибыть на подписание акта приемки в конце января 2020! Мы тем временем проведем финальное тестирование и опрессовку.
9) „Уважаемые дольщики! при проведении опрессовки сантехники поставили клапан задом наперед… Смыло два верхних этажа с крышей… Да это проблема, но решаемая. Нам нужно еще немного времени и денег. В довершении всего, смыло к чертям весь двор и нам опять надо осушать образовавшееся болото...“lingvo
17.10.2016 14:02+3Это больше все-таки относится к НИОКР в России, чем к программам НАСА или Space X.
На западе риски в таких проектах, в основном, сводятся к трем вещам:
1. Недооценили сроки и сложность разработки: в результате бюджет вырос в 2 раза и сроки на 3 месяца.
2. Неожиданно урезали финансирование проекта и полетим не в 2018, а в 2021 или вообще при таком финансировании программа не реализуема.
3. В процессе разработки вдруг меняются требования — хотим не на Луну, а на Марс. Или будем запускать не 5 человек одновременно, а 30. Не на водороде, а не метане — и т.д.
Areso
17.10.2016 12:33+1Главное, чтобы не получилось как с Луной, но уже в разрезе Марса — ну сделали, ну слетали… и забросили на 50+ лет, потому что дорого и коммерческой отдачи нет.
Флажок воткнуть, фразу произнести, забор грунта сделать, может, даже картошку вырастить в теплице, и все?avacha
17.10.2016 13:58+1>>и забросили на 50+ лет, потому что дорого и коммерческой отдачи нет.
В какой-то прочитанной фантастической книжке, где сюжет развивается в середине 21 века, метко назвали эти годы — «потерянное столетие». Судя по темпам — как раз потерянное столетие и выйдет.norlin
17.10.2016 14:40+1А на каком основании оно «потерянное»? Например, в реальности – взрывное развитие IT-сектора уже в первую декаду. На горизонте – начало космической экспансии, причём безо всякой фантастики.
avacha
17.10.2016 15:23+1>>На горизонте – начало космической экспансии, причём безо всякой фантастики.
Гм, извините, но вы либо неисправимый оптимист, либо юморист, либо несколько оторванный от реальности человек. Начало плавненько так начинается уже лет эдак пятьдесят. :D
>> взрывное развитие IT-сектора уже в первую декаду.
Все-таки пост не об IT-секторе.norlin
17.10.2016 15:30+2Начало плавненько так начинается уже лет эдак пятьдесят
А это смотря в каком масштабе смотреть. В масштабе человеческой истории – да, уже лет пятьдесят.
В масштабе человеческой жизни? Только начинается (всё-таки, лунная гонка и её последствия – это отдельный, предварительный, шаг, после которого была некая пауза в развитии космической отрасли).
Все-таки пост не об IT-секторе.
Поэтому я и задал вопрос – почему «потерянное»? Если говорить в общем – то IT-сектор сильно влияет (и ещё сильнее будет влиять дальше), а если говорить только о космическом секторе – ну, про это я написал выше.Areso
17.10.2016 15:57-2Наличие в каждом втором кармане айфона с вычислительными ресурсами, сопоставимыми с выч. ресурсами всей планеты середины 60-ых годов предыдущего века никак не приближает яблони на Марсе.
norlin
17.10.2016 16:06+4То есть, по вашему мнению, для космических перелётов не нужны вычислительные мощности? Ну ок тогда.
Это уж я молчу о том, что компьютеры во всех смежных сферах и производствах используются… И про совсем уж косвенные факты, типа того, что Илон Маск и Джефф Безос начальное состояние именно в IT себе сделали, а теперь на него пинают человечество к тому же Марсу.
lingvo
17.10.2016 16:57+4Ну да, если раньше на разработку ракеты на ватмане уходили человеко-годы, а сейчас, с появлением САПРов, компьютерного моделирования и пр — человеко-недели, то к Марсу мы не ускорились. Ну просто ваще никак.
Areso
17.10.2016 17:14Просчитанные модельки в САПРах, кадах, маткадах и прочем узко-специализированном софте не отменяют миллиардов денег, которые необходимы, чтобы все это построить «в железе» и отправить на Марс, а потом вернуть.
Цена расчетов снизилась на порядки, согласен.
Снизилась ли цена разработки новых ракетоносителей также на порядки?
Снизилась ли цена постройки таких сверхтяжелых ракет для запуска людей к Луне, Марсу, астероидам, лунам планет-гигантов, хотя бы на два порядка? Вижу снижение цен примерно в пару раз, правда, учитывая несколько запусков более легких ракет в большем количестве (дабы уравнять Saturn V и более легкие и дешевые РН).
Разработку достаточно провести 1 раз (где можно сэкономить благодаря прогрессу ПО и вычислительных мощностей), а потом можно строить ракеты по накатанной технологии (что остается все равно дорогим процессом).Wizard_of_light
17.10.2016 18:21+1Ну, хорошо просчитанные модельки в САПРах отменяют миллиарды, которые без них надо было бы потратить на натурные испытания и неудачные запуски.
avacha
20.10.2016 12:06Без натурных испытаний все равно не обойтись. Это все равно что производить самолет и без облета сразу поставить его на коммерческий пассажирский рейс.
lingvo
20.10.2016 12:32+1Уже давно подсчитано, что стоимость ошибки и ее исправления возрастает в сотни раз, чем ближе она обнаруживается к концу проекта. Как пример — Союз-1. Натурное испытание стоило жизни, полтора года переработки и 6 запусков. Союз-11 — то же самое. Если бы просчитали и промоделировали все в САПРах, множество ошибок было бы исправлено на этапе начального проектирования и сэкономило бы уйму денег на исправления и доработки, не говоря о человеческих жизнях.
Wizard_of_light
20.10.2016 12:55+1Ну, это разница между «Первая взорвалась, вторая упала, третья полетела, но не туда» и «Первая пошла хорошо, но почему-то обтекатель греется на десять градусов больше расчётного, а запас топлива в конце на пятьдесят кило меньше».
Dr-Good
17.10.2016 13:48Основная проблема условно дальнего космоса (Луна, Марс) — не возможность близко-среднесрочной коммерциализации, в отличие от орбитальной «группировки», работающей на экономику Земли.
Раньше была холодная война и гонка двух сверхдержав. А теперь что? Слишком дорого для идеи ради идеи, науки ради науки. А жаль.
malishich
17.10.2016 22:54Считаю что гиганты нужны для науки. За наукой тянется коммерция. Разработав сверхтяжёлую РН можно повышать рентабельность коммерции используя её наработки (двигатели). То что американцы начали их активно строить говорит лишь об одном — у них есть планы на запуск подобной нагрузки over 100 тонн, пусть раз в пятилетку, но ведь это очень правильно. Очень подозреваю что где-то в недрах США уже давно поднят с полок и строится проект межпланетного ЛА с ядерной энергетической установкой, а коммерсантам дали возможность заработать на этих запусках.
ozFreeman
17.10.2016 22:54+1похоже, что скоро проще будет вывести на орбиту производственные мощности и собирать массогабаритные конструкции уже там. Из переработанного космического мусора (например). Говорят, что на орбите железа достаточно
DimmiSfai
18.10.2016 07:53+1Даже если и достаточно, его собрать не уронив дороже будет. Большинство проектов по поимке космического мусора о которых мне известно, предполагают его торможение и сгорание в атмосфере.
Pakos
18.10.2016 10:10+1Попробуйте собрать себе автомобиль в домашних условиях из подобранных на улице пивных банок.
ozFreeman
18.10.2016 11:54Тут больше подходит сравнение со сборкой чего-либо на свалке автомобилей. Потому как мусор на орбите технологичный. Что-то можно переработать. А что-то наверняка можно использовать как есть.
Уверен, что в скором будущем кто-то начнёт раскрутку компании по защите околоземной окружающей среды :) Это будет сигналом к тому что кто-то готов этот мусор собирать и использовать. Это неизбежно. Вопрос только в том кто первый. Кто первый поднимет туда реактор достаточной мощности, кто первый создаст и поднимет технологические мощности по доставке, демонтажу и переработке материалов. Ну и кто первый поднимет туда 3д принтер )Pakos
18.10.2016 12:07+1Только половина этих автомобилей — после серьёзных аварий, а половина изношена в хлам. А ещё у нас нет особо инструментов — потому даже открутить или отрезать что-то сложно. И будет построено нечто, похожее на творения в постапокалиптических фильмах. В автомобилях к тому же значительно больше совместимых частей — массовое производство есть массовое, но и тут проблема — «распилы» ездят не так хорошо и не так долго. 3д принтер требует много энергии и достаточной точности, сам по себе он бесполезен (тем более использовать произвольный металл в качестве расходников — сомнительная идея).
ozFreeman
18.10.2016 12:14согласен, что моя идея из серии пофантазировать. На данный момент сомнительно, что она кому-то по силе. Но и не сказал бы что она неподъёмная
BruceWillis77
20.10.2016 20:24+1Будут «Пожиратели» из «Миссии Сиренети». Вот они-то и захватят и Луну и Марс. ;)
InternalName
17.10.2016 22:54Построить можно, запустить тоже. Но только для соревнования. Практической пользы будет мало. Нет у нас пока автономных систем. Все завязано на земную инфраструктуру.
Art3
17.10.2016 22:54Спасибо за каждую статью о космосе! Но у меня есть объективная просьба к редакторам — писать иностранные названия «как есть», без перевода на русский. Что бы американские «Pioneer» не превращались в советских «Пионеров» и тп. =)
Sandmann-bk
17.10.2016 22:54+2Тема очень интересная и, похоже, одна из самых важных для исследования и освоения космоса. Да и при всём многообразии специализированных по массе полезной нагрузки ракет, именно сверхтяжи — вершина развития ракетной техники. Вот так просто это устроено, чем больше, тем сложнее и значительнее.
авария «Антареса» 2014 года, на котором стояли НК-33 из «лунных» запасов
Всё-таки это были AJ-26 — и это не просто переименование.
проект фактически открыли обратно в 2010, но под другим названием. Теперь это стало называться Системой Космических Запусков — Space Launch System, SLS
Отнюдь. Проекты совсем разные и с разными возможностями, хотя похожие, ну так потому что основа одна и та же.
Аналог Ares I не появился, SLS меньше и намного скромнее по грузоподъёмности, чем Ares V, ракетные блоки сильно отличаются
Да и Orion уже не тот, каким изначально задумывался; ну, это всё связано.
первые ступени Falcon 9, даже с доработками, не будут сильно отличаться от штатных, которые уже летают
Даже если и будут, то с той скорость, с которой SpaceX вносит изменения в свою ракету, не кажется, что это станет большой проблемой для компании
Экономическая выгода от такого пуска — вопрос, на который могут ответить только в SpaceX
Так вся ставка на спасение ракетных блоков, лишнее топливо на это и уйдёт.
Работы по созданию сверхтяжелой ракеты-носителя ведутся и у нас
Всё уже почти что решено:
Модульная сверхтяжёлая ракета от Энергии и ГКНПЦ
SvSh123
18.10.2016 10:18Интересно, а идею с «воздушным стартом», когда ракета сперва поднимается километров на 15 с помощью аэростатов, совсем забросили?
Jeffryxon
18.10.2016 23:24+2[Falcon Heavy] законтрактована для вполне обычных спутников, судя по открытой информации, тонн на 6, то есть будет запускаться с большим недогрузом.
Недогрузом это можно назвать только для одноразовой конфигурации, которую по тем же экономическим причинам особенно широко использовать не планируется. Для сценария с возвратом трёх блоков на стартовый комплекс максимальная ПН на ГПО в районе восьми тонн, так что и шесть сюда отлично вписываются.
lozga
20.10.2016 20:28+2У них на сайте написано, что в одноразовом варианте F9 выведет те же 8 тонн. Чтобы три блока оказались дешевле в многоразовом варианте, они должны будут очень дешево обслуживаться.
olgerdovich
хорошая статья, спасибо.
общий вывод, напрашивающийся после прочтения: сверхтяж не нужен, но очень хочется о нем мечтать, и это не впервые.
поскольку космос все-таки развивается скорее вширь, чем вдаль (скорее прагматично, чем идеалистически), вряд ли, увы, в скором времени мы увидим запуск сверхтяжа. Но занятно, что тот же прагматтчный идеалист Маск скорее не отрицает такую возможность.
lozga
Сверхтяж дает новые возможности, но дорог и исторически постоянно оказывался не нужным. Так что да — сверхтяж хочется, но платить за него — нет :)
Из такого количества проектов что-то точно полетит. Вопрос в том, сколько раз.
stalinets
Вот Н-1 (как и УР-100/500 Протон/700) же задумывалась модульной. Нужна лёгкая ракета — запустили одну третью ступень (УР-100 или Н-111, если ничего не путаю), нужна средняя — УР-500/Н-11, тяж/сверхтяж — УР-700/Н-1.
Соответственно, вторых ступеней делается в разы больше, чем первых, а третьих — в десяток раз больше.
Вторые и третьи ступени таскают спутники, и раз в 5-10 лет стартует полная ракета с первой ступенью.
Почему эта концепция не работает и не применяется — не понимаю.
Zenitchik
Не выходила там модульная ракета. Скажем, УР-100 и УР-500 — совсем разные ракеты. На счёт УР-700 — вообще никаких данных, на одних эскизах — это УР-500 установленная на более мощную первую ступень, на других — вообще никакого сходства.
Н-11, насколько мне известно (хотя, могу ошибаться, подзабыл уже), должна была всё-таки иметь слабую (чисто для отрыва от стола) первую ступень.
Концепция не применяется потому, что для нижних и для верхних слоёв атмосферы нужны разные двигатели.
stalinets
Ну двигатели можно ведь делать в 2х не сильно отличающихся модификациях: для старта с планеты и для старта высоко в небе/в космосе.
Зато сколько проблем решает такая концепция. У нас всего одна ракета, идеально вылизанная большими усилиями и сверхнадёжная. И под требуемую нагрузку стартует или 3, или 2+3, или 1+2+3 ступени. Пусть и с лёгкими модификациями двигателей.
black_semargl
ну у Маска на обоих ступенях один и тот же движок с разным размером сопла, и этого вполне хватает для вывода аж на ГСО.
А для сверхтяжелого варианта оптимальней не делать новую мегаступень, а сцепить пакет из 3-5-7 уже отработанных для более лёгкой.
Sandmann-bk
> аж на ГСО
Вторая ступень Falcon 9 не выведет на ГСО даже саму себя.
black_semargl
Ну я имел в виду что дальше спутник своими силами добирается.
А саму себя (но больше ничего) на ГСО она вполне закинет — сухая масса меньше 4.5 тонн.
Sandmann-bk
Скорости хватает, но как бы кислорода слишком много не испарилось.
black_semargl
Ну она ведь и так до ГСО долетает, просто импульс для выхода на круг не даёт.
И время запуска специально подбирают такое, чтобы в тени Земли лететь.
Sandmann-bk
Просто импульс — это ж в данном случае самое главное.
Вообще лишь существенно, что Атлас выводит на ГСО приличную массу, а для Фэлкона такого не предлагают. И вот та единственная причина, о которой довелось прочесть, хотя тоже догадка, чего уж там.
black_semargl
Для того, чтобы Фэлкон выводил приличную массу — на него надо разгонный блок ставить. Чтобы не таскать лишний десяток тонн вместе с пятитонным спутником.
Но такой РБ увеличит расходы на запуск где-то на треть, а вот цену сильно поднять не получится.
Sandmann-bk
Ну, похоже, да. ПН на ГСО если и получится, то такая мизерная, что и предлагать не стоит.
Zenitchik
>с разным размером сопла
Правильнее сказать: «с разным соплом». Одно сопло для нормального давления, другое — для вакуума. Полагаю, там не только размер различается.
black_semargl
Отличается длина «юбки», остальное одинаковое.
Zenitchik
Прямо таки одинаковый профиль?
black_semargl
А с чего ему быть разным? Математика ведь.
Zenitchik
На разное внешнее давление рассчитан. Газодинамика ведь.
Я сам такое считать не умею, поэтому спрашиваю.
black_semargl
Как помню — есть какая-то формула, определяющая форму сопла и там вроде только температура на выходе из камеры сгорания.
а дальше его просто обрезают по оптимальной длине — атмосферные по соотношению давлений внутри/снаружи, вакуумные — когда прирост тяги перестаёт компенсировать увеличение массы конструкции.