Альтернат. способы вывода на орбиту

[GrandMagic]

На сегодняшний день вывод в космос 1 кг. груза стоит около 20 Кбаксов. Есть ли другие варианты дешого запуска, которые реальны и не требуют больших кап. вложений?

Предлагаю поделится последними достижениями в этой области, думаю будет весьма интерсно. А также плюсами и минусами этих технологий.

От себя же могу предложить два варианта дешевого вывода это электромагнитная пушка, и вывод на орбиту с помощью монорельса.
Обе технологии весьма похожи поэтому плюсы и минусы:
Плюсы:
- Дешевый запуск.
- Быстрая перезарядка, возможность за короткое время вывести несколько объектов.
- Хороший контроль траектории если установка стационарна.
- Скорее всего, независимость от погодных условий

Минусы.
- Большая ифраструктура (электростанция, длинна установки)
- Большие прегрузки свыше 1000G при длине менее 1км.
- Проблемы с выводом по различным траекториям т.к. Установка стационарна.
- ?

Решение увеличение длинны установки до 50-100 км. Или вывод небольших объектов некритичных к перегрузке.

[noir]

"Общепланетная транспортная система" Юницкого

- ОГРОМНЫЕ капиталовложения на начальном этапе.
  Невозможность вывода небольших обьектов.
  Все, что летает ниже высоты расцепки "поезда" будет  уничтожено

+ В пересчете на килограммы запуск будет дешевым.


Лазерный, плазменный и т.д. запуск.

[anovikov]

Задача обеспечения дешевого доступа в космос - не техническая, а маркетинговая. Дешевого доступа в космос нет потому, что нет осознанной потребности в нем.

Технически решение может быть любым и уже сейчас есть несколько вполне реальный вариантов, если поднапрячься и вложить 10-100 гигабаксов. Это может быть ГПВРД + ЖРД на позднем этапе разгона, сверхгегкий аппарат на ЖРД, запускаемый с высотного самолета, вполне обыкновенный (с массовым числом 5-7) аппарат, запускаемый с гиперзвукового самолета с ГПВРД, та же самая пушка длиной 5-10 км, сооруженная в горах и запускающая снаряды с начальной скоростью 1-2 км/сек и перегрузкой 10-20g, что на короткое время еще вполне допустимо, а дальше - вакуумный ЖРД с высоким удельным импульсом. Вариантов море, и коммерчески вполне реальных.

Другое дело, что никому это не нужно. Потребности Земли в области телекоммуникаций полностью обеспечены уже сейчас, и стоимость запусков составляет не более 15% в структуре затрат, так что в ее снижение никто серьезно вкладываться не будет. А осознанного желания летать в космос "ради прикола", в целях туризма, развлечения пока нет, не сформировали. Пытаются формировать - например, X-Prize. Посмотрим, что получится.

[bob]

"Задача обеспечения дешевого доступа в космос - не техническая, а маркетинговая."
Согласен. Дешевизна продукта определяется конъюнктурой. За клочок шёлка от Армани платят больше, чем за тысячу лет труда китайского шахтёра. Все "цены" на оружие и космонавтику имеют ту же природу..

[bob]

В связи с этим предлагаю альтернативный способ вывода груза на орбиту без всякой цены. Способ прост - в одной из стран мира делается социалистическая революция и реввоенсовет отдаёт приказ запустить груз на орбиту  Цену революции в расчётах не учитывать, так она - сопутствующий эффект, и жёлтом металле не выражается

[Altair]

Один реальный проект из тех, что назвал anovikov, а именно наш родной "МАКС", обещает снизить цены до 1 тысячи баксов за кг. Он не черезчур альтернативный и вполне реальный.

[anovikov]

Вовсе нет. МАКС потребует применения двух совершенно неотработанных технологий, по крайней мере одна из которых сформулирована настолько невнятно, что позволяет предполагать, что весь МАКС - это чисто рекламная акция, призванная заработать паблисити участвующим в ней конторам.

А именно:

- Разделение МАКС-а и самолета-носителя. Никто так и не объяснил (и не продумал!), как именно аппарат будет отделяться от носителя так, чтобы куда-то улететь и при этом не разрушить носитель. Насколько мне известно, все попытки промоделировать этот процесс оканчивались неудачей.
- Двигатели. МАКС должен использовать экзотический двигатель, работающий то на смеси керосина с водородом + кислород, то чисто на водороде+кислород, для оптимизации тяги и расхода топлива на всех участках полета. Двигатель создан, но результаты его испытаний настолько противоречивы, что не позволяют говорить об успехе.

Кроме того, подвесной бак МАКС просто слишком велик, и соединение его с аппаратом и безопасное отделение также может оказаться непростой задачей, хотя это конечно уже скорее из области решаемого.

Зря вы так насчет конъюнктуры, т.е. не стоит думать, что компании набивают цену. Просто снижение цен означало бы необходимость резкого увеличения объемов пусков, а доставлять на орбиту в таких количествах просто нечего. Спутников больше не запустишь (они дороги в изготовлении, да и просто не нужны), а люди туда пока еще просто не хотят.

[GrandMagic]

Есть еще проект -  гибрид ракета-самолета. (Проект, участник в X-Prize). Вроде даже испытания прототипа уже закончились.
Думаю очень перспективная штука.

Схема такая: взлет как самолет, поднятие до макс высоты в 30 км на реактивной тяге. Затем включение раетного двигателя  и выход в космос. Преземление как у Шатла, на почти обычный аэродром.

[GrandMagic]

А это уже "отечественный производитель" предлагает:

Анатолий Карпов: ""Руслан" осваивает профессию космического "извозчика""
http://www.avia.ru/inter/2000/13june-1.shtml

[anovikov]

>Есть еще проект -  гибрид ракета-самолета. (Проект,
>участник в X-Prize).

Ты про Xerus? X-Prize - это не выход в космос. Требования X-Prize настолько просты, что аппараты, созданные в рамках этого проекта, не потребует никаких технических усовершенствований - всего-то надо поняться на 100км!

Запас характеристической скорости такого аппарата, учитывая и сопротивление атмосферы, и потери на земное тяготение, не превысит 2 км/сек. Для этого достаточно простейших монотопливных жидкостных движков на перекиси при массовом числе около 5 или двухтопливных на перекиси/керосине при массовом числе около 3. Armadillo Aerospace делает такой аппарат буквально на коленке, в гараже, и я уверен, сделает.

[Altair]

Действительно интересно, как они собираются запускать МАКС с самолета. Видится один вариант --- как у WHAL: сбросить эту штуку и поскорее сматываться, пока она не заработала. Однако внешний вид комплекса и картинка из старой книжки про "Свитязь" наводят на мысль, что конструкторы замыслили именно старт со спины самолета.

А в каком отношении находятся МАКС и Свитязь?

[Altair]

Ну вот, "Руслан" так и собирается делать: поднимать ее в воздух, а потом "десантировать" и улетать от нее подальше. Странно, что в списке участников не был назван Миасс, поскольку я там был и видел подобные проекты. Они, кстати, предполагали вертикальный старт ракеты, в вертикальное положение ракета приводилась парашютом, а ракета была вполне традиционная, обычная МБР. Мой отец прокомментировал вертикальный старт очень уверенно: "щастье и экономия энергии в том, чтобы поскорее вылететь за пределы атмосферы, а там уже разгоняться".

[RDA]

Зря вы так насчет конъюнктуры, т.е. не стоит думать, что компании набивают цену. Просто снижение цен означало бы необходимость резкого увеличения объемов пусков, а доставлять на орбиту в таких количествах просто нечего. Спутников больше не запустишь (они дороги в изготовлении, да и просто не нужны), а люди туда пока еще просто не хотят.

На подобную тему было несколько обсуждений на космических форумах:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/ubb/Forum1/HTML/000389.html
http://airbase.ru/forum/3/1027/index.htm

[piter]

Дорогой запуск потаму, что много лишнего груза поднимает, то есть топливо для ускорения.
А если  ракета будет закачивать атмосферный воздух в камеру сгорания, а разогревать этот воздух до огромной температуры будет лазерная установка, которая расположена на Земле.

Вес полезной нагрузки, при тех же затратах в десятки раз возрастет, а следовательно и стоимость вывода на орбиту груза в десятки раз уменьшится!

[anovikov]

Остается только понять, как решить следующие проблемы:

1. Создание пучка такой мощности самого по себе (учитывая КПД лазеров в несколько %, придется потреблять несколько десятков гигаватт мощности!). Правда, в течение всего нескольких минут, так что затраты энергии сами по себе не так велики, но именно задача доставки электроэнергии с такой мощностью в одно место так, чтобы оно работало и при этом не вывело из строя сеть, когда потребность в такой мощности отпадет, весьма нетривиальна и малорешаема при современном уровне развития электроэнергетики. Правда, для аппаратов совсем небольшого масштаба, видимо, все решается посредством проведения специальных ЛЭП от нескольких электростанций с одновременным скоординированным увеличением мощности на них, с какими-то промежуточными устройствами-заглушками, потребляющими излишнуюю энергию во время "разгона" и "заглушения" системы перед и после запуска, т.к. электростанциям, в зависимости от типа, потребуется от десятков секунд до десятков минут для такого значительного увеличения мощности, и для снижения тоже, иначе турбины просто пойдут вразнос.

2. Удержание пучка на элементе конструкции КА, принимающем энергию. Отклонился чуть - и КА сгорел.

2. (2) с учетом рассеяния пучка атмосферой, его расфокусировки.

3. Само по себе устройство железяки, принимающей энергию.

4. Задача фокусировки пучка для железки на позднем этапе разгона, когда расстояние от точки старта будет составлять тысячу и более КМ.

В общем это почти нереальная задача :-( Если уж делать революционное средство выведения, то дешевле и проще сделать "всеядный" двигатель, работающий и на жидком двухкомпонентном топливе, и на горючем с атмосферным окислителе. По современным понятиям тоже нереально, но не так нереально как это :-)

[anovikov]

Да и непрерывных лазеров с выходной мощностью в сотни мегаватт и гигаватты еще пока не придумали...

[userkc]

можно еще проще, в стратосферу на воздушном шаре, а дальше на ракете.

[Diletant]

Несколько слов про эл.магн. катапульту (пушку). Допустим снаряд намагничен по оси ствола. Вокруг ствола- обмотки. При пролете снаряда сквозь обмотку, ее намагниченность нужно изменить на противоположную, надо поменять направление тока. А это как раз обмотки делают очень неохотно, индукция однако. И вот прожект пушки на постоянных магнитах. Около ствола два магнита вращаются, попеременно обращаясь к стволу одноименными полюсами. Снаряд подлетая- притягивается, а отлетая отталкивается (при пролете магниты поворачиваются на 180 град.).