Новый российский космический корабль

[Святогор]

[/quote]
Результат: 15-20 % пустого объёма, по сравнению с компоновкой спускаемого аппарата КК "Союз".
[/quote]

Вообще, я имел в виду объём, который нельзя использовать, ни в каком случае! Это  кольцевой объём у днища образованной стенкой под острым углом и оборудованием, имеющим некоторую высоту.
Что касается положения ног на креслах, то может быть вам стоит поэкспериментировать: лечь в такой позе и пролежать 2-3 часа. Я экспериментировал - ощущения не из приятных.
 Что касается,  фразы  "спускаемый аппарат должен быть максимально лёгким" - то это касается только обшивки корпуса и не касается оборудования!

[Грехов Михаил]

Михаил, а вот у меня такой вопрос - какая на современных "Союзах", авионика?

Чего не знаю, того не знаю. Я занимался  гермокорпусами 11Ф732. Бытовой отсек, СА, приборный отсек. Причём в основном СА, так как по другим отсекам проблем (брака и вопросов) в разы меньше. Ещё ЭВТИ. Из того, чего я касался по авионике, так это гермовводы разъёмов и установочные места. 

Но вообще авионика там конечно старинная, но надёжная.  Единственное, что знаю, так это её последнее время довольно быстрым макаром меняют на более современную и интегрированную. Экономится масса корабля.

http://www.federalspace.ru/12288/

Хотелось бы конечно, чтобы и дальше в том же духе продолжали. А лучше - новая разработка. Всё-таки от специфики не совсем грамотной реализации корабля не уйдёшь.

Вообще, я имел в виду объём, который нельзя использовать, ни в каком случае! Это  кольцевой объём у днища образованной стенкой под острым углом и оборудованием, имеющим некоторую высоту.

Насчёт пустого пространства - это вы не правы. "в Аполлоне" там довольно много систем, баков, двигатели ориентации... в общем довольно плотно всё понатыкано:

http://www.de-la-terre-a-la-lune.com/documents/images/cm_cutaway.png

А экипаж всё-равно сидит в довольно замкнутом объёме.

Что касается,  фразы  "спускаемый аппарат должен быть максимально лёгким" - то это касается только обшивки корпуса и не касается оборудования

Не получится. Размещённое внутри оборудование должно иметь кронштейны, да и само имеет вес. Значит этот вес должен воспринимать корпус СА. Кроме этого СА должен иметь повышенную надёжность к нагрузкам при нештатном баллистическом спуске (выше перегрузки). принимать вес людей. Не деформироваться при всяких операциях, быть герметичным. Хочешь-не хочешь, а получается "танк".

Так да... конечно стараются делать максимально лёгким... и это всем известно. Но ни в коем случае за счёт надёжности и запаса прочности.

[Golossvyshe]

А мне вот интересно, в свете текущих событий - неужто и дальше намерены вбухивать деньги в разработку пепелацев, пупертяжей и т. п. "баз на Марсе и других планетах", по выражению трща Рогозина?
Или суровая реальность всё-таки отрезвит?

[gals]

  Дык никто и не вкладывает в разработку папелацев и т.п. - вкладывают в проекты указанных девайсов, пока что не более того.

[Golossvyshe]

  Дык никто и не вкладывает в разработку папелацев и т.п. - вкладывают в проекты указанных девайсов, пока что не более того.

В смысле - все молчаливо подразумевают, что строить в металле ничего такого не будут, но тем не менее бумажный этап проекты исправно проходят?

Или у РФ такой избыток конструкторов высокой квалификации, что можно позволить себе загружать их всякой маниловщиной?

[gals]

  Скорее, недостаток: просто некому проектировать по-настоящему и делать. Так что на бумагу работать оно спокойнее и вернее.

[Golossvyshe]

  Скорее, недостаток: просто некому проектировать по-настоящему и делать. Так что на бумагу работать оно спокойнее и вернее.

То есть Вы полагаете, что ПТК нынче не прикроют, и сизифы будут ещё какое-то время катать свои камни?

Или всё-таки бросят все остатние силы/средства на создание собственных спутников ДЗЗ и связи, чтобы у "Алении" не заказывать?

p.s. Я без всяких подколок спрашиваю, мне интересно знать Ваше мнение, как специалиста отрасли. Картинка-то весьма скверная вырисовывается, в связи с санкциями.

[gals]

  Я не Кассандра: отрасль сейчас трясет, к чему приведут реформы слияния-объединения и обрезания, непонятно. Про ЦНИИМаш писал: там на грани закрытия весь прикладной комплекс, включающий экспериментальную базу аэродинамики, тепловых процессов, прочности. Реформаторы - отставные полковники. Остаются ЦУП, ГЛОНАСС, что-то связанное с ДЗЗ и идеологи, работающие на бумагу. Начальник ЦУПа, д.т.н. Иванов убран - по слухам что-то посмел возразить новому начальству. Назначен очередной отставник. Так как-то. Но там новых спутников не создают.
  Так что и без санкций картина скверная.

[Святогор]

Насчёт пустого пространства - это вы не правы. "в Аполлоне" там довольно много систем, баков, двигатели ориентации... в общем довольно плотно всё понатыкано:

Обратите внимание на эскиз внизу - это размещение оборудования в каркасе СА. У нас тоже такая картинка получилась!
На счёт утверждения:...много систем, баков, двигатели ориентации. Согласен только на присутствие баков, двигателей ориентации и системы подачи рабочего тела для ДУ и электроинтерфейсов контроля и управления ПАО. Даже при размещении всех перечисленных агрегатов, мест там остаётся в избытке. А именно -15-20% от приборного пространства. К стати сказать : "А не можете  ли Вы привести среднюю плотность размещения оборудования в СА?"

[Грехов Михаил]

Хрен его знает. Думаю это эмпирический, а не конструкционный показатель. Много что будет зависеть от методики расчёта и принятых величин и допущений. Конкретных размеров уже не помню всё-равно. А некоторых и не знаю совсем. Да и смысл?

От некоторых вещей и неоптимальностей конструкции всё-равно не убежишь. В основном надо резко (в разы) уменьшать габариты приборов, интегрировать их в один модуль, уменьшать кол-во разъёмов и всего прочего.  Где-то должны быть проёмы для циркуляции воздуха и охлаждения, для удобства обслуживания и монтажа.

Мне вот как конструктору не сильно нравится форма СА Союза. Из-за переходов конус-сфера и размещения в этих местах всяких кронштейнов и элементов корпуса. Получаются очень сложными для исполнения. С одной стороны вогнутый конус, который должен переходить на сферу. То, что все элементы "завалены" на этот угол конуса и как бы не выпрямлены.   

[Святогор]

Думаю это эмпирический, а не конструкционный показатель. То, что все элементы "завалены" на этот угол конуса и как бы не выпрямлены.   

Да, вы правы!
Но все элементы  в  СА КК "Орион" будут "завалены" на этот угол конуса больше, чем в  СА КК"Союз". Этот фактор не позволит обеспечить ни эргономику, ни приличную вентиляцию  жилого объёма и оборудования. Есть стандартный приём: размещение оборудования по типовым стойкам с формированием между этих стоек канала вентиляции. Мы так делали с орбитальным отсеком, не знаю возможно ли это сделать в СА. Слшком мало строительной высоты.

[Грехов Михаил]

Никакого завала не будет. Будут просто косые стенки внутри обитаемого объёма. А почти вся хрень будет располагаться в том самом нижнем боковом объёме и под креслами астронавтов.  Компоновка корабля совсем другая. Более прогрессивная, чем у Союза.

[Святогор]

Никакого завала не будет. Будут просто косые стенки внутри обитаемого объёма. А почти вся хрень будет располагаться в том самом нижнем боковом объёме и под креслами астронавтов.  Компоновка корабля совсем другая. Более прогрессивная, чем у Союза.

Я другого мнения на счёт "компоновки корабля  Более прогрессивной, чем у Союза".
Поясню. На счёт понижения центра тяжести - да, но происходит увеличение мощности системы СОТР в сязи с совмещением излучения тепла от приборов с расположением космонавтов на креслах. Ухудшение безопасности от взгорания приборов.
Кроме того ухудшается шумовой режим "обитаемой зоны". Другими словами, попробуйте прочуствовать: как космонавты будут жить с шумом от вентиляторов у головы в течении 8 суток и более?
Астронавты "Аполлона" при полётах на Луну были в таких условиях. А по опыту полётов на МКС, астронавты не в восторге от такого шумового фона!
Так что, насчёт перспективности  предлагаемой компоновки, я выскажусь однозначно против!!!

[Грехов Михаил]

Так что, насчёт перспективности  предлагаемой компоновки, я выскажусь однозначно против!!!

Ок. Ваши предложения, маэстро?  Нарисуйте предполагаемый эскиз перспективного спускаемого аппарата!

Насчёт шумов - ну да... есть такое дело. Но с этим по возможности борются. А от вентиляторов сё-равно не уйти, ибо конвекция без гравитации невозможна. Вентиляторы есть и на "Союзе" Может установят вентилятор побольше (обороты меньше, а воздуха прокачивает столько же). Может где-то в глубине да на виброизоляции со звукозащищённом кожухе.

Астронавты "Аполлона" при полётах на Луну были в таких условиях.

Но и астронавты в общем-то в космос летят.... а не на курорт на Мальдивах. Могут и потерпеть. Наверное настоящие мужчины, а не неженки. Есть работа и с бОльшим уровнем шума в разы.  Или астронавты с Луны прилетали с Луны с дикими отклонениями в слухе, неадекватностью мышления и психики?

Я пока вижу такой недостаток, как единый гермообъём. В Союзе туалет в Бытовом отсеке и если кто-то стесняется, то люди могут уплыть в СА, пока человек сделает свои дела.  Здесь отворачиваться что ли? А если в экипаже - дама с бОльшим спектром проблем?  Впрочем при полёте на Луну будет ещё один отсек.  Не знаю.

[Святогор]

Я пока вижу такой недостаток, как единый гермообъём. В Союзе туалет в Бытовом отсеке и если кто-то стесняется, то люди могут уплыть в СА, пока человек сделает свои дела.  Здесь отворачиваться что ли? А если в экипаже - дама с бОльшим спектром проблем? 

Вот и Вы пришли к выводу, что компоновка нового космического корабля прямо скажем, не блестящая!
Мои предложения  по совершенствованию компоновки такие:
1. Необходимо расположить все системы с использованием вентиляторов в ноги космонавтов;
2. Разделить тепловые потоки от человека и от аппаратуры разными контурами;
3. Необходимо влючить в состав нового космического корабля - орбитальный отсек, который должен быть защищён от радиации с эквивалентной толщиной не менее 12 гр/см²;
4. Ёмкости нельзя множить как это сделано в КК "Орион". Чем больше ёмкость под рабочем телом. тем меньше относительная масса ЗАНЯТАЯ В СИСТЕМАХ, например в СЖО.
Если взять компоновку КК "Союз", то все мои предложения можно осуществить легко, увеличивая только диаметр всех отсеков допустим до 5 метров.

[Грехов Михаил]

1. Необходимо расположить все системы с использованием вентиляторов в ноги космонавтов;

Так и так всё так и сделано. В Орионе все приборы охлаждаемые в ногах астронавтов и за их спинами. И в Союзе тоже.

2. Разделить тепловые потоки от человека и от аппаратуры разными контурами;

Зачем? что это даст? да и возможно ли, ибо по сути придётся придумывать отдельный гермообъём для человека внутри корабля с отдельной системой кондиционирования.

3. Необходимо влючить в состав нового космического корабля - орбитальный отсек, который должен быть защищён от радиации с эквивалентной толщиной не менее 12 гр/см2;

Для полётов к МКС данный отсек не нужен почти. сейчас Союз при удачных обстоятельствах долетает за 6 часов. Зачем с собой возить ещё балласт? А в длительных миссиях к Луне он предусмотрен. Так что всё нормально. При этом астронавты, летавшие на Луну вполне себе обходились алюминием и ни один не помер от радиации вскоре после полёта. Доживают до преклонных лет, которым позавидуешь. Предлагаете свинцовый корабль сделать? Ну и полетит как утюг!  Если кто-то боится, тот пусть индивидуально оденет свинцовые трусы...

4. Ёмкости нельзя множить как это сделано в КК "Орион". Чем больше ёмкость под рабочем телом. тем меньше относительная масса ЗАНЯТАЯ В СИСТЕМАХ, например в СЖО.

С этим согласен. В принципе все газы и жидкости можно разместить по одной ёмкости шарообразной. Но опять же её диаметр и вес будет велик. Потребуется какой-то ложемент под неё, разводку трубопроводов... то-сё. Так что есть своя золотая середина. И в Союзе всякого рода компоненты систем содержатся не в единых баках, а в 2-4.... так как их надо рассредоточить по цилиндрическому корпусу КА, чтобы ЦТ не смещать. И при том, что топливо расходуется и ЦТ тоже не должен смещаться. Так что в общем люди не дураки сидят.

И я уже описывал недостатки Союза как системы. Допустим размещение приборов в 3-х независимых отсеках (бытовой, СА, ПАО) порождает необходимость сделать во всех отсеках гермоплаты ввода, кучу разъёмов, и кабель-мачту расположенную с одной стороны КА для связи между приборами. Потом это дело должно всё расстыковываться. Значит должны быть пружины-толкатели, пиросистемы. А это всё масса, дополнительные элементы ненадёжности (вдруг негерметичность, или нерасстыковка кабель-мачты) повышение трудоёмкости. Поэтому как факт-все ценные приборы должны быть в СА и из СА только кабели для управления допустим клапанами или чем-то ещё. ну и естественно всё надо уменьшить на современных технологиях и электронике.

У Союза есть обтекатель. А у Ориона- функцию обтекателя выполняет практически сам корабль (опять упрощение конструкции, снижение массы и повышение надёжности так как уменьшается кол-во элементов корабля).  Кроме этого есть подхваты СА (очень массивные) в случае пожара на старте -они подхватывают СА и уносят вверх системой. Но их надо каждый раз делать новые. и это же вес! У Ориона их нет! система САС располагается непосредственно вверху СА. И у СА "Аполлон" тоже.

Куча вещей, которые должны быть упрощены, изменены и др. Применены новые материалы (композиты и т.п. в случае многоразовой конструкции это оправдано). Но это будет уже другой корабль и другая история.     

[ratamaque]

А у Ориона- функцию обтекателя выполняет практически сам корабль

Судя по статье в википедии, это не так.

[Грехов Михаил]

Да, но при этом этот обтекатель (предохранительный конус) всё-же легче, чем на Союзе. Нет решётчатых стабилизаторов. Часть корпуса корабля вообще без обтекателя. То есть относительная масса конструкции в головной части РН меньше. И поскольку он не силовой, то имеет право быть полегче и потоньше. И это выгоднее по идее.

[Святогор]

Грехов Михаил:"Для полётов к МКС данный отсек не нужен почти. сейчас Союз при удачных обстоятельствах долетает за 6 часов".

Вынужден не согласиться! Это устаревший подход к проектированию! Прежде всего, необходимо обеспечить безопасность и комфортабельность пребывания космонавтов! А потом уже - удешевление запуска РН, реализацию любыми средствами выполнения задачи. Сравните надёжность и безопасность "Шаттла", "Ориона" с "Союзом" и вы поймёте, почему КК "Шаттл", КК "Орион" прососуществовали  сравнительно недолго по сравнению с КК "Союз".
Да и вы сами пришли к выводу, что наличие орбитального отсека -  программирует большие возможности по безопасности и комфортабельности.
Например при НС (пожар, частичная разгерметизация, адаптация к невесомости, отправление собственных нужд, психологический климат, необходимость ВКД) подвергает опасности реализацию всей экспедиции.

[bob]

Прежде всего, необходимо обеспечить безопасность и комфортабельность пребывания космонавтов! А потом уже - удешевление запуска РН

Безопасность - да. Всем остальным следует жертвовать. Или, наконец, всё-же свернуть пилотируемую космонавтику. Это - радикальное решение в части комфорта и безопасности.