Обсуждение космических программ

Цитата: Вадим Р. от 08.08.2024 08:22:22Теоретически это могло бы выглядеть, как посадка космонавта в открытом космосе на некий "скутер" и дальнейшее торможение его двигателем с первой космической на орбите МКС, например, до практически нулевой скорости на границе входа в стратосферу. Дальнейшее торможение только в одном скафандре и с выпущенным парашютом в атмосфере.
Т.е. при возникновении аварийной ситуации на борту с морганием красной лампочки и противной прерывистой сиреной народ должен сдриснуть со станции через торпедные аппараты эвакуационные люки на притороченных возле них снаружи "скутерах" и посыпаться, как горох, на Землю.
Осталось рассчитать ТТХ такого "скутера" и понять, реально ли это, а, если-таки да, то сто́ит ли овчинка выделки.

 
чуть выше я прикинул энергетику и какие системы для этого нужны ... ну и стоимость ...

Цитата: aspb от 07.08.2024 22:15:34Запуск драгона перенесен с 18 августа на неделю - на 24 августа. Причина - освободить от Старлайнера стыковочный узел к 19 августа  не смогут. Прилип.

При обсуждении возвращения экипажа старлайнера замаячил февраль 2025 и февральская пересменка только 2-х американских астронавтов.

Цитата: DMAN от 08.08.2024 09:01:55Вполне возможно. Но, жить захочешь и не так раскорячишся. (с)
Возьмем как гипотетическую ситуацию полет STS-107 Колумбия.
Мы сейчас знаем, что челнок окончательно разрушился на высоте
61,2 км на скорости 19932 км/час. Допустим об этом знали еще
когда челнок находился на орбите и был вариант воспользоватся
самоспасателем. Да вероятность благополучного исхода совсем
не 100%, но это и не гарантированная гибель всех, как было в 
реальности. И да, катапультное кресло тоже не гарантирует 100%
успеха, но все боевые самолеты им оборудованы.

 
дабы обеспечить скайдайвинг 300 кг тушки в скафандре и со всеми необходимыми для приземления системами, нужно иметь на старте на земле примерно 460 тонн и 80-100 млн баксов ...

Цитата: SteamDwarf от 08.08.2024 08:37:38На старлайнере внезапно отсутствует ПО для автоматической отстыковки. Отстыковаться можно только с экипажем внутри. Накатить и проверить ПО - месяц.

Всё там есть. Но рассчитанное на небольшие отклонения в работе двигателей. При неработающей целиком группе двигателей ( одной из 4-х) ПО действительно надо сильно править и отрабатывать на симуляторе. Задача совершенно новая.
Это говорит о том, что Боинг окончательно потерял надежду на восстановление работоспособности своих двигателей.

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 09:41:52
дабы обеспечить скайдайвинг 300 кг тушки в скафандре и со всеми необходимыми для приземления системами, нужно иметь на старте на земле примерно 460 тонн и 80-100 млн баксов ...

Напомню, Гагарин + КК Восток на Земле имели массу 4,725 тонн.
И полетели на орбиту с помощью РН Восток стартовой массой 287 тонн.
Непонятно - откуда 460 тонн? Расматриваемый мной самоспасатель
с торможением об атмосферу будет иметь массу наверно 400 кг.

Цитата: Вадим Р. от 08.08.2024 08:22:22Теоретически это могло бы выглядеть, как посадка космонавта в открытом космосе на некий "скутер" и ...
Осталось рассчитать ТТХ такого "скутера" и понять, реально ли это, а, если-таки да, то сто́ит ли овчинка выделки.

Вы тоже не читали? Примерная оценка веса "скутера" уже превышает вес спускаемого аппарата.
На мой прикид даже а разы, т.к спускаемый аппарат сбрасывает скорость за счёт торможения, а "скутер" за счёт двигателя с топливом и окислителем.

Цитата: xolod от 08.08.2024 08:06:00У Лукьяненко в каком-то из фантастических рассказов космонавты спускались с орбиты в индивидуальных капсулах изо льда. При торможении об атмосферу капсула таяла.. а потом спуск на парашюте.

 
можно прикинуть на пальцах ...

кинетическая энергия куска льда массой 1 кг при скорости 8 км/сек равна 32 МДж ...
теплоемкость воды составляет 4 кДж*кг*К ...
теплоемкость льда составляет 2,11 кДж*кг*К ...

если предположить начальную температуру льда 173К, то суммарная теплоемкость 1 до момента испарения 373 К составит примерно 0,6 МДж ...
 
0,6 против 32 4 как-бы не пляшут ...

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 10:26:16
можно прикинуть на пальцах ...

кинетическая энергия куска льда массой 1 кг при скорости 8 км/сек равна 32 МДж ...
теплоемкость воды составляет 4 кДж*кг*К ...
теплоемкость льда составляет 2,11 кДж*кг*К ...

если предположить начальную температуру льда 173К, то суммарная теплоемкость 1 до момента испарения 373 К составит примерно 0,6 МДж ...
 
0,6 против 32 4 как-бы не пляшут ...

Справедливости ради надо добавить энергию на испарение воды,
удельная теплота испарения воды при обычном давлении - 2.3 Мдж/кг,
2,3 МДж + 0,6 МДж = 2,9 МДж
и этот  эффект абляции используется на спускаемых аппаратах
с весом у Союза в 3 тонны.
Большая часть энергии при торможении передается окружающей среде,
поэтому при наличии силового каркаса для торможения вполне себе интересная идея

Цитата: AndreyK от 08.08.2024 11:27:28Справедливости ради надо добавить энергию на испарение воды,
удельная теплота испарения воды при обычном давлении - 2.3 Мдж/кг,
2,3 МДж + 0,6 МДж = 2,9 МДж
и этот  эффект абляции используется на спускаемых аппаратах
с весом у Союза в 3 тонны.
Большая часть энергии при торможении передается окружающей среде,
поэтому при наличии силового каркаса для торможения вполне себе интересная идея

 
да, я хотел написать и про энергию испарения и про плавление ... но где там "обычные условия"? ... и где достоверные данные взять? ... как ведет себя конкретно лед ... он ведь может сразу переходить в пар в определенных условиях ...

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 12:27:08
да, я хотел написать и про энергию испарения и про плавление ... но где там "обычные условия"? ... и где достоверные данные взять? ... как ведет себя конкретно лед ... он ведь может сразу переходить в пар в определенных условиях ...

Понятно, что это фантастика и прикидки. 
Для абляции (теплозащиты) лучше использовать другие материалы,
например графит превышает теплоту парообразования воды почти в 15 раз.
Но если нет ничего другого в такой ситуации почему бы и не пофантазировать.

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 10:26:16
можно прикинуть на пальцах ...

кинетическая энергия куска льда массой 1 кг при скорости 8 км/сек равна 32 МДж ...
теплоемкость воды составляет 4 кДж*кг*К ...
теплоемкость льда составляет 2,11 кДж*кг*К ...

если предположить начальную температуру льда 173К, то суммарная теплоемкость 1 до момента испарения 373 К составит примерно 0,6 МДж ...
 
0,6 против 32 4 как-бы не пляшут ...

В этой прикидке не учитывается то, что капсула со временем теряет массу. Те килограммы льда, которые испарятся первыми... из по сути уже не стоит задача тормозить до нуля совместно с капсулой.

Есть расход рабочего тела, есть изменение скорости, есть изменение массы.

Получается та же математика как и при разгоне ракеты. Нет задачи всю стартовую массу ракеты разогнать до первой космической... а нужно только полезную нагрузку.

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 12:27:08 как ведет себя конкретно лед ... он ведь может сразу переходить в пар в определенных условиях ...

А это не важно, закон сохранения энергии требует равноценности путей перехода вещества из одного состояния в другое.

Цитата: DMAN от 08.08.2024 10:15:20Напомню, Гагарин + КК Восток на Земле имели массу 4,725 тонн.
И полетели на орбиту с помощью РН Восток стартовой массой 287 тонн.
Непонятно - откуда 460 тонн? Расматриваемый мной самоспасатель
с торможением об атмосферу будет иметь массу наверно 400 кг.

 
ваш оптимизм заразителен ... но птица обломинго ... ладно, запощу еще раз ... и да, это прикидки на пальцах, а не точный рассчет ...

давайте договоримся о начальных и граничных ...

1) задача погасит кинетическую и потенциальную энергии объекта относительно точки приземления до открытия парашюта ...
2) используем ракетный метод ...
3) эта задача обратная задаче разогнать объект ... и требует той же энергетики, что и выведение на орбиту ...
4) масса объекта ... пусть будет 300 кг ...

подтвердите пожалуйста ваше согласие с этими условиями ...

если согласны, то:

наша задача требует той же энергетики, что и выведение на орбиту ... смотрим, что у нас есть на 300 кг пн ... ракета электрон массой 12,5 тонн выводит 320 кг на ноо ... не будем мелочитъся +/- пойдет ... тем более, что нам еще до ноо с мкс лететь ... это и будет наш ракетный гаситель ... ну или его эквивалент ...

далее, этот аппарат на орбите не зародится самостоятельно ... его нужно сделать на земле и поднять на орбиту ... 12,5 тонн пн на ноо даст нам ракета зенит ... т.е. это 460 тонн стартовой массы и 80-100 млн долларов по затратам вместе с нашим тормозом ...

т.е. на одной чаше весов имеем спускаемый аппарат с тепловой защитой килограмм 500+ ... который по любому уже есть на орбите ... и наш веселый скайдайвинг на 450 тонн и 100 лямов ...

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 10:26:16
можно прикинуть на пальцах ...

кинетическая энергия куска льда массой 1 кг при скорости 8 км/сек равна 32 МДж ...
теплоемкость воды составляет 4 кДж*кг*К ...
теплоемкость льда составляет 2,11 кДж*кг*К ...

если предположить начальную температуру льда 173К, то суммарная теплоемкость 1 до момента испарения 373 К составит примерно 0,6 МДж ...
 
0,6 против 32 4 как-бы не пляшут ...

При разложении воды на кислород и водород при высокой температуре... 142 Мдж на кг. (хотя нет, вру это толь для водорода ... в 9 раз меньше если с учётом массы кислорода... 15.7 МДж... но все равно

Цитата: НАлЕ от 08.08.2024 12:40:04ТЗП абляционного типа -  это наше фсёё истчо со времён царя Гороха.
Грубо говоря, применялось в ракетно-космической технике всю жизнь, применяется сейчас и будет применяться в дальнейшем.

Тут касались не вполне очевидной вещи с энергетической точки зрения, 
куда уходит энергия при торможении.
Кинетической энергии спускаемого аппарата хватает на то, чтобы испарился весь аппарат,
если перевести эту энергию в энергию нагрева аппарата,
а испаряется только небольшое абляционное покрытие.
Теплозащита позволяет передать всю кинетическую энергию окружающей среде
(грубо аппарат разгоняет за собой воздух).
Да, и на Буране и Челноках обходились, как заявлялось,
неразрушающейся керамической защитой без абляции.

Цитата: xolod от 08.08.2024 13:46:14Энергетика будет меньше... поскольку ракете при старте с земли нужно преодолевать ещё силу гравитации...  а не просто разгон по прямой в космосе..  ещё нужно преодолевать силу трения воздуха.. и траектория ракеты с Земли изначально вертикальная, чтобы атмосферу покинуть быстрее, что не идёт в плюс к орбитальной скорости.

 
во-первых, если и меньше, то на величину аэродинамических потерь ...

во-вторых, это прикидка на пальцах, а не точный расчет ...

в-третьих, с чего бы гравитационным потерям быть заметно меньшим? ... не забываем, что орбитальную скорость нужно погасить еще до вхождения в плотные слои атмосферы ... т.е. до высоты 120 км ... и затем повторить посадку первой ступени фалкона ...

если хотите посчитать точнее - милости просим ...

Цитата: Фёдор144 от 08.08.2024 14:19:39
во-первых, если и меньше, то на величину аэродинамических потерь ...

во-вторых, это прикидка на пальцах, а не точный расчет ...

в-третьих, с чего бы гравитационным потерям быть заметно меньшим? ... не забываем, что орбитальную скорость нужно погасить еще до вхождения в плотные слои атмосферы ... т.е. до высоты 120 км ... и затем повторить посадку первой ступени фалкона ...

если хотите посчитать точнее - милости просим ...

Нет, народ, ну чё вы такие скучные? Я же предложил суперидею, а вы начали - не получится, никак не выйдет. Вот кто из вас сказал бы что кк может приземляться вертикально на своих двигателях, лет 20 назад? Да все бы сказали - фантастика на втором этаже. В общем с вами всё ясно - искать энтузиастов надо среди студентов )

Цитата: НАлЕ от 08.08.2024 14:22:43Цитата: AndreyK от 08.08.2024 13:34:20Тут касались не вполне очевидной вещи с энергетической точки зрения, 
куда уходит энергия при торможении.

На абляцию.
Такое во оно энергоемкое. Это самое абляционное покрытие 

Тут был подсчет Федора, что кинетическая энергия при 8 км/с превышает существенно
энергию испарения любого простого вещества. 
Эта энергия соответствует энергии испарения абляционного покрытия, но
никак не покрывает всей массы аппарата.
Абляционное покрытие нужно только для того, чтобы
сохранить поверхность аппарата неразрушенной при высокой температуре,
а не для гашения всей кинетической энергии аппарата.
Из 3 тонн аппарата покрытие, может быть  несколько процентов.
Вот столько же процентов кинетической энергии до 5 и тратится на абляцию,
остальное уходит на разгон воздуха.
В многоразовых Челноках вся кинетическая энергия идет на разгон воздуха,
точно так же как и кинетическая энергия пули уменьшается разгоном воздуха.

Цитата: xolod от 08.08.2024 13:26:48При разложении воды на кислород и водород при высокой температуре... 142 Мдж на кг. (хотя нет, вру это толь для водорода ... в 9 раз меньше если с учётом массы кислорода... 15.7 МДж... но все равно

 
есть теория ... не знаю насколько она обоснована ... что тунгусский метеорит был ядром ледяной кометы оценочной массой примерно 30 млн тонн (примерно 300 м в диаметре) ... взорвался на высоте 4 км ...

Цитата: slavae от 08.08.2024 14:48:34Нет, народ, ну чё вы такие скучные? Я же предложил суперидею, а вы начали - не получится, никак не выйдет. Вот кто из вас сказал бы что кк может приземляться вертикально на своих двигателях, лет 20 назад? Да все бы сказали - фантастика на втором этаже. В общем с вами всё ясно - искать энтузиастов надо среди студентов )

 
где я написал, что не получится? ... конечно получится ... технически это вполне себе реализуемо и реализовано ... на луну так и сажают ...