Межпланетный Транспорт: двигатели и стратегии

[crazy_terraformer]

Так вообщем то уже построил. SN-5 и SN-6 уже сделаны. Прототипы конечно, но судя по скорости строительства в этом году уже SN-10 будет

Ваша вера в эти ведроиды поражает!

[alex_semenov]

Будет ли рынок для скоростных суборбитальных перевозок Маска? Это большой вопрос.

Это главный вопрос(Марс-это детская мечта,чужая,не надо на ней топтаться).А PtP-система -это вопрос на 64 доллара.Если это хотя бы частично выстрелит:полтора десятка грузовых и три-четыре постоянных пассажирских линии через 10-15 лет,то каждый год это будет приносить пол-миллиона "астронавтов".Это сломает парадигму.А оплатят все это те самые несчастные мериканские тетки из Walmart страдающие ожирением,которых вы так любите постить.

И я боюсь что тут как раз везение Маска и заканчивается.
Я ведь давно Хазина слушаю, читаю, изучаю. Мир перегрет. Американские домохозяйства ДАВНО потребляют на 30% больше чем реально производят (даже если симулякры посчитать за реальный продукт, что совсем не так!). И все это накапливается, накапливается, накапливается... Уже с 1980-го...
То есть пик кривой Таинтера пройден в 70-х



Точка C2
Когда "Конкорды" начали (и закончили, считай) летать. Когда на Луну слетали...
Да, пытались продлить праздинк...  Но не судьба. Все только усугубили...
И боюсь что "Black Lives Matter" - это уже точка C3....
Какие в задницу тут суборбитальные перевозки?
Дай бог что бы я был не прав
Но в любом случае нам давно "Не до жиру..." А суборбитальные перевозки это как раз тот самый жир.

[Кремальера]

То есть пик кривой Таинтера пройден в 70-х

Почему мы копим(и вынуждены все больше платить за это)эту самую сложность?Зачем дизеля со сверх-современным ComonRail для сумок на колесиках для домохозяек?Такие,в которых даже мне просоленному маслопупу уже не разобраться?Лишь только затем что мы заперты в банке.Мы не можем выплеснуть эту сложность и размазать ее шире  более эффективным(в духе викторианского индустриала,о котором так печется ув.AlexAV)слоем.Нам не по чему мазать.Маск-лишь пытается найти эту ,пусть дрянную,но все же новую поверхность.А так мы выродимся в мир "Бегущего" со стометровыми статуями стриптизерш в Вегасе.Хотя надо сказать,что только за один этот визуальный ряд надо давать Оскара.

[petrovich1964]

Американские домохозяйства ДАВНО потребляют на 30% больше чем реально производят

Швейцарские банкиры что реально производят?
И какое это имеет отношение к космонавтике?

[SpaceEngineer]

Я и не говорю что для концепции необходимость в 7-и безупречных пусках один за другим - смертельна. Убийственна.
Да, я думаю она, возможно, и преодолима.

Строим на орбите заправку, вмещающую достаточно пары. Сначала таскаем на неё пару танкерами, а потом запускаем пилотируемый старшип. Он стыкуется с ней, заправляется, и вперёд!

[BlackMokona]

Это разумность маньяка идущего к цели. На этом фоне все остальные его КРЕТИНСКИЕ идеи типа гиперлупа и простите (но хрен вы меня переубедите) "теслы" выглядят неким тролингом, отмазкой или "шумовой завесой" (возможно парню просто навесили некоторые "зеленые" проекты как обязательную обузу за возможность реализовать главную мечту жизни, а Марс для Маска несомненно идея фикс.

Тесла сейчас самая дорогая автокомпания в мире. Маск заработал десятки миллиардов на ней. Хватит на многое если завтра решит выйти из вопроса

[alex_semenov]

Строим на орбите заправку, вмещающую достаточно пары. Сначала таскаем на неё пару танкерами, а потом запускаем пилотируемый старшип. Он стыкуется с ней, заправляется, и вперёд!

Да, это была первая моя идея в поддержку концепта ITS. Самая очевидная. И возможно самая реалистичная. В конце концов это может быть "ненужная" верстия того же старшипа. Ну типа беспилотника. Если что (ну нет нужды его там держать) - спускаем на землю.

Вторая моя идея - в том что метан по массе лишь 1/5. И если возить на орбиту ТОЛЬКО метан, то количество ходок заправщиков упадет до двух. Где брать 4/5 массы, то есть кислорода? Давно есть идея сборщика воздуха в верхних слоях атмосферы.
Но к сожалению...



... тут нужна чудовищная удельная мощность подобного сборщика. Атомная удельная мощность. То есть при нынешних радиофобных настроениях - немыслимо.


Идея суперзаправщика - это уже третий мой подход на помощь Маску...

Тесла сейчас самая дорогая автокомпания в мире. Маск заработал десятки миллиардов на ней. Хватит на многое если завтра решит выйти из вопроса

А кто ему ДАСТ выйти из дела?
Миллионом владеешь ты, но миллирад уже владеет тобой.
"Тесла" - это икона экологизма и борьбы с/за глобальное потепление. Рептилоиды его мигом сожрут, дернись он из этого "бизнеса". Вся прибыльность компании - пузырь. Ибо "тесла" - симулякр на 100%. И не надо со мной спорить. Я не думаю. Я это ТВЕРДО ЗНАЮ! Точка.

Американские домохозяйства ДАВНО потребляют на 30% больше чем реально производят

Швейцарские банкиры что реально производят?

До 1970-го банкиры брали на себя риски производителей (строго по Хазину). Да и после тоже брали. Но брали уже НЕПОСИЛЬНЫЕ риски (неоправданные никакими рыночными законами). Брали на свой страх и риск, в надежде на будущий прогресс, которого не случилось (компьютеризация случилась, но такого скачка производительности труда как в предыдущие кондратьевские циклы - уже нет.Тут - полный провал). И надорвались. Не надо было (если по уму). Кривой Таинтера они  не избежали. Сложность увеличивается, а реальная отдача от роста сложности с 1980-го (рейгономика) реально падала и все это нависало, нависало, нависало над Западом домокловым мечом. Когда-то это обрушится... Строго по кривой Таинтера.

И какое это имеет отношение к космонавтике?

Самое прямое. Если "продленное настоящее" есть часть вашего техпроцесса отработки технологии. А у Маска именно так.

[Кремальера]

Строим на орбите заправку, вмещающую достаточно пары. Сначала таскаем на неё пару танкерами, а потом запускаем пилотируемый старшип.

Флаговтык в Марс возможен и без бункеровок.Система Starship/FSH может положить на Марс 30 тонн ПН(плюс 100 тонн сухого веса Старшипа) просто в однопуск.

[crazy_terraformer]

А так мы выродимся в мир "Бегущего" со стометровыми статуями стриптизерш в Вегасе.

Генная терапия и генная инженерия человека ещё скажет своё заветное слово.Кривая Гаусса может сдвинуть свой пик в сторону инженеров, врачей и учёных...

[petrovich1964]

Тесла

Мой друг сделал заказ на Теслу. Сказал, что машину продают за 1000$. Деньги перевёл. Получил ответ, что поставки Теслы в РФ будут не в этом году. Он потребовал вернуть деньги. Ему ответили, что ему не отказали в продаже машины, раз заплатил - то получит, но только тогда когда начнут поставлять Теслу в РФ. За что купил, за то и продаю.

Это так, прелюдия. А фактически что наблюдаем? Что электромобили востребованы. Что Теслы будут продаваться. Так к чему всякие фантазии на тему, что

Вся прибыльность компании - пузырь.

[crazy_terraformer]

Маск заработал десятки миллиардов на ней.

В котировке акций?

[petrovich1964]

Генная терапия и генная инженерия человека ещё скажет своё заветное слово.Кривая Гаусса может сдвинуть свой пик в сторону инженеров, врачей и учёных...

Крейзи фантазии не требуют обоснований и логики.
И вообще не соответствуют теме межпланетного транспорта. Ну, в крайней мере можно посчитать, что фантазия на тему что для межпланетного транспорта будут выращивать инженеров в пробирках ...

В котировке акций?

вообще не соответствуют теме межпланетного транспорта

[alex_semenov]

Действительно. давайте от тесло-холивара уходить.
Может все-таки подумаем над морской рептилией-заправщиком? А вдруг пригодится? Пусть посидить в тени/засаде пока (под водой спрячется)?
А?....
 
Я тут пытаюсь в сети быстренько найти что-нибудь "диетическое" по ТРЕХКОМПОНЕНТНЫМ ЖРД... Но как-то плохо находится.
Может кто встречал? Что посоветуете?
Все-таки скачок уи у РД-701 как-то завораживает взгляд...



Идея в чем? Что разбавляя метан водородом (в очень небольшой пропорции) мы можем сильно увеличить удельный импульс (и по ф. Цилковского сильно срезать стартовую массу) но при этом (за счет того что водород лишь 1/3 от массы всего топлива) не сильно наращивать у ракеты водородный бак.

Кстати этой идеей можно было бы прокачать и масколет, если что...
 

[BlackMokona]

Мой друг сделал заказ на Теслу. Сказал, что машину продают за 1000$. Деньги перевёл. Получил ответ, что поставки Теслы в РФ будут не в этом году. Он потребовал вернуть деньги. Ему ответили, что ему не отказали в продаже машины, раз заплатил - то получит, но только тогда когда начнут поставлять Теслу в РФ. За что купил, за то и продаю.

Тесла в РФ официально не продаётся и в планах нету. Все желающие получали деньги назад, о чём было 100500 хейтерских статей как вся очередь уже забрала деньги и сбежала с деньгами.

А кто ему ДАСТ выйти из дела?

Ох уж эти рептилойды, просто продаст как делал это с Зип и ПейПал.

[alex_semenov]

Ох уж эти рептилойды, просто продаст как делал это с Зип и ПейПал.

Все. Давайте завязывать с этим. Это действительно глупый разговор. Ведущий к штрафам за оффтоп.
Я понимаю что это мировоззренческий бэкграунд и самое святое. Но давайте не здесь.
Давайте подитожим.
Планы Маска сработают, если мир продолжит "сбалансированное развитие" (как эта хрень называется у верующих в продленное настоящее). Но продолжит ли? Вопрос спорный. На этом и закончим. Ни вам ни мне.

Давайте лучше вот над чем помедитируем:



Это та же формула, что приводилась выше для термического двигателя, но тут изобарическая теплоёмкость газа расписана через коэффициент адиабатичности.
И мы видим, что помимо температуры в камере сгорания Т₁ и давления P₁ (Р₂ - это по-сути дела длина сопла) ключевой параметр гамма . Очень даже ключевой.

[petrovich1964]

Планы Маска сработают, если мир продолжит "сбалансированное развитие"

Как мне кажется, Маск вообще не спрашивает у "мира" каких либо разрешений. Решил производить, продавать электромобили - и начал. Решил создать глобальный интернет - и начал. И при этом он действовал из простого принципа - если людям что то нужно, и ты первым дал им это, то ты на этом разбогатеешь.
А уж имея деньги, можно их тратить на что угодно. Кто то покупает футбольные клубы, кто то строит ракеты чтобы на них долететь до Марса. И тут я согласен с Семёновым - раз Илон решил осуществить мечту, то деньги ничто, а мечта всё.

[alex_semenov]

И тут я согласен с Семёновым - раз Илон решил осуществить мечту, то деньги ничто, а мечта всё.

Да, но В РЕАЛЬНОСТИ  надо еще и "поймать волну"... Но не будем углубляться...
Давайте уходить от этого. Повторяю свою запись на предыдущей странице...

Давайте лучше вот над чем помедитируем:



Это та же формула, что приводилась выше для термического двигателя, но тут изобарическая теплоёмкость газа расписана через коэффициент адиабатичности. И, кстати, "ушла" молярная масса!
R - универсальная газовая постоянная.
И мы видим, что помимо температуры в камере сгорания Т₁ (которую хрен поднимешь выше) и давления P₁ (Р₂ - это по-сути дела длина сопла) ключевой параметр - гамма . Очень даже ключевой.

Как оценить гамму для ТРЕХ-компонентного ЖРД?
Откуда возникает такой скачек уи (с 330 до 415 с) у РД - 701 при разбавлении водородом (1/2.5) керосина?
Я думаю, что все дело в том, что образуются не ТРЕХ-атомные продукты сгорания ( СО₂ Н₂О c адиабатой в 1.33) а двухатомные радикалы (СО-, HO-) c  бОльшей гаммой (1.4 примерно но это при комнатной температуре). Отсюда такой скачок. Хотя и удельная энергетика за счет водорода тоже возрастает процентов на 25. Но этого не достаточно чтобы объяснить такой сильный рост удельного импульса.

Другой вопрос, который вызывает у меня эта моя картинка...



Каким образом "Раптор" ухитряется быть таким эффективным? Видите? Он самый ПРАВЫЙ на данном графике. Интегральный кпд (k) у него ПО ИДЕЕ получается самым высоким (~ 0,7). Рекордно высоким. За счет чего?
Давления? У него в камере ТИПИЧНОЕ давление.
Топливо?
А в чем особенность метана по сравнению с керосином и водородом?
Напротив. Его удельная калорийность - самая низкая из трех  топливных пар на графике.
На моем графике видно что все примеры двигателей как-то дружно КУЧКУЮТСЯ вокруг примерно одного k (0.39-0.47),  что советские, что американские. А вот "Раптор" явно стоит особняком со своим выдающимся 0.7.
Как это объяснить?
Что за чудо?

Удельные импульсы у всех двигателей взяты для вакуума.

[AlexAV]

Флаговтык в Марс возможен и без бункеровок.Система Starship/FSH может положить на Марс 30 тонн ПН(плюс 100 тонн сухого веса Старшипа) просто в однопуск.

Каким образом? Давайте считать. Возьмём заявленные характеристики отсюда (https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship).

Сухая масса первой ступени - 180 т, запас топливной пары - 3400 т, УИ - 330с (3234 м/c). Сухая масса второй ступени - 120 т, запас топливной пары - 1200, УИ - 375с (3675 м/c). ПН - 30 тонн.

Легко вычислить, запас ХС после отработки первой ступени - 3784 м/c, вторая добавляет сюда ещё 8075 м/c. В сумме 11859 м/c. Выход на околоземную орбиту с учётом аэродинамических и гравитационных потерь требует ХС около 9.4 км/c. Итого остаётся запас ХС 2.5 км/c.

Для выхода хотя бы на гомоновскую к Марсу с LEO нужен запас ХС около 3.7 км/c. Т.е. системе ХС не хватает даже для того, чтобы отправить 30 тонн ПН на орбиту которая  хотя бы удаляется от Солнца на 1.524 а.е., про коррекцию наклонения и посадку даже речи не идёт.

В общем нет, однопуском Starship при заявленных характеристиках отправить на Марс 30 тонн не может никак (и 5 тонн тоже не может, при заявленных характеристиках при старте с поверхности Земли даже пустая вторая ступень данной системы до Марса не долетит никак).

P.S. Естественно речь о случае, если не используется дополнительный разгонный блок, выполняющий роль третьей ступени. Т.е. запуск только за счёт двигателей и запаса топлива самой системы.

[дерево]

Каким образом "Раптор" ухитряется быть таким эффективным? Видите? Он самый ПРАВЫЙ на данном графике.

Откуда такие большие удельные энергии q водорода и керосина, и почему у метана меньше керосина? Если теплоты сгорания керосина, метана и водорода составляют 43, 50 и 120 МДж/кг, то их смеси с кислородом дадут 9,7 МДж/кг, 10 МДж/кг и 13,3 МДж/кг, то есть максимальную скорость 4,41 км/с, 4,47 км/с и 5,16 км/с без учёта больших затрат энергии на диссоциацию (с которая уменьшается при увеличении давления), из-за которой ещё меньше на 5...20%. С этим уточнений уже эффективность k современных ракет вплотную приблизится к 1.
Кстати подмешивание ~10...30% (по массе) гелия к кислороду с водородом мало уменьшит температуру, так как энергия на его нагрев пойдёт из уменьшения диссоциации (резко увеличивающейся с температурой), но скорость атомов гелия в 2 раза больше воды при равной температуре, в результате на несколько процентов увеличится средняя скорость, но больше 4,5 км/с скорее всего не получить.


Таблицы из [Ракетные топлива. Паушкин Я.М, Чулков А.З. 1975]

Что касается военного применения...
Есть сомнения. Ну не может же быть чтобы не было!!! Не бывает такого!

Отсутствие финансирования много более дешёвого (благодаря масштабируемости до малых мощностей) и простого по сравнению с имеющими финансирование ядерными является косвенным подтверждением, что военного применения действительно нет.

[BlackMokona]

Давайте подитожим.
Планы Маска сработают, если мир продолжит "сбалансированное развитие"

Ага при нефти в 500$ конечно электроавто и солнечные панельки проиграют конкуренцию ТЭЦ и ДВС?
Акции Теслы падают при падении цен на нефть и растут на её росте
Но ладно на этом оффтоп закончиваю с Теслой.

Отсутствие финансирования много более дешёвого (благодаря масштабируемости до малых мощностей) и простого по сравнению с имеющими финансирование ядерными является косвенным подтверждением, что военного применения действительно нет.

Есть есть, военные уже высказывали прямой интерес к Старшипу. Только сначала они деньги дали традиционным подрядчикам на многоразовую систему и всё такое. Но те под себя сходили в туалет. Вот теперь уже думают давать ли деньги Маску. Планов у них там громодье, от возрождения СОИ , орбитальных десантов и складов военных на орбите Земли. Просто Боинг,Локхид, Нортроп и так в ярости от этого Маска, а если он ещё и эти пираги утащит. Поэтому все так медленно и тянется. Надеются что загнётся.