Дата: 27 июня 2016 (2016-06-27)
От: Boris Paleev
Тема: Hовое семейство ракет-носителей Китая
Hello All!
https://cont.ws/post/305315
Tay
Сегодня 11:54
Hовое семейство ракет-носителей Китая
01.jpg
В минувшую субботу успешно прошел первый пуск китайской ракеты-носителя
"Великий поход-7" среднего класса. Это уже вторая ракета нового семейства. А
скрытность китайской космонавтики преподнесла нам сюрприз - оказывается, одной
из полезных нагрузок этого экспериментального пуска был макет нового
пилотируемого космического корабля.
Hаведем порядок
02.jpg
Под общим названием "Великий поход" (далее они же CZ, Чанчжэн или LM) китайцы
объединили самые разные ракеты, поэтому необходимо навести некоторый порядок с
обозначениями.
Легкая ракета "Великий поход-1" запустила первый китайский спутник, а версия 1D
предлагалась для коммерческих пусков. Клиентов не нашлось, поэтому CZ-1 была
запущена всего два раза, а CZ-1D три раза испытывала боеголовки.
"Великий поход-2" является семейством ракет сам по себе. Были разработаны
легкие версии -2A,C,D (до трех тонн на низкую орбиту) и средние E (9200 кг на
HОО) и F (8400 кг на HОО). CZ-2E уже не летает, а -2F является рабочей лошадкой
китайской пилотируемой программы.
"Великий поход-3" это подсемейство ракет-носителей легко-среднего класса, от 5
до 13 тонн на низкую орбиту. Более грузоподъемные варианты B и C используются
для вывода спутников на геостационарную орбиту.
"Великий поход-4" в разных вариантах выводит 4-4,2 тонны на низкую орбиту и
используется для пусков на полярную орбиту.
Все вышеперечисленные ракеты используют в качестве топливной пары гептил и
амил. Гептил (несимметричный диметилгидразин) - это вещество высшего класса
опасности, яд, канцероген, мутаген, тератоген и в целом редкостная гадость.
Амил (тетраоксид азота) - пакость чуть менее гадкая, ядовит всего лишь как
хлор, и от него растения лучше растут. Эти компоненты были удобны для боевых
межконтинентальных ракет, потому что могли храниться в жидком виде при
комнатной температуре, и ракета могла в любую секунду стартовать. Они также
очень удобны в космосе, потому что не требуют специальной теплоизоляции. И если
несколько сотен килограмм отравы на разгонном блоке, спутнике, межпланетном
аппарате или космическом корабле еще можно пережить, то сотни тонн гептила и
амила на первых ступенях ракет-носителей - это по современным представлениям
уже перебор. Они также более дорогие, чем кислород и керосин, и требуют для
производства специальных заводов, на которых также приходится принимать меры
безопасности, чтобы не потравить персонал и живущих в округе. Поэтому, как и в
случае с нашим "Протоном", дни этих ракет подходят к концу. А на их место
придут более экологически чистые ракеты:
"Великий поход-11" - это новая твердотопливная ракета-носитель легкого класса,
впервые полетевшая в 2015 году и имеющая грузоподъемность 700 кг на низкую
орбиту.
И, наконец, новое семейство кислородно-керосиновых ракет:
"Великий поход-6" - ракета-носитель легкого класса (одна тонна на полярную
орбиту, несколько на низкую околоземную). Впервые полетела в сентябре 2015.
"Великий поход-7" - ракета-носитель среднего класса, 13,5 тонн на низкую
орбиту, впервые полетела в субботу.
"Великий поход-5" тяжелая ракета-носитель, 25 тонн на низкую орбиту, первый
полет ожидается во второй половине этого года.
Кроме этого известно, что CZ-9 - это проект сверхтяжелой ракеты
грузоподъемностью 130 тонн.
А эта диаграмма показывает годы службы каждого типа ракет.
03.jpg
Родня по двигателям
Почему эти три ракеты можно отнести к одному семейству? Дело в том, что они
используют одни и те же двигатели. С двухтысячных годов Китай разрабатывает
технологию жидкостных ракетных двигателей закрытого цикла. В результате были
созданы два кислородно-керосиновых двигателя: YF-100 и YF-115.
04.jpg
YF-100 - двигатель тягой 136 тонн в вакууме. Говорят, что КБ "Южное" (Украина)
в начале 90-х годов продало в Китай документацию на двигатель второй ступени РH
"Зенит" РД-120, и на ее основе китайцы стали делать ракетные двигатели
замкнутого цикла. Даже если дело было действительно так, YF-100 не является
прямой копией, его тяга заметно больше, чем 85 тонн РД-120, а удельный импульс
ниже.
05.jpg
YF-115 - двигатель тягой 15 тонн, с удельным импульсом 341 секунда, выше, чем
YF-100 (335 секунд) и ниже РД-120 (350 секунд).
Использование закрытого цикла, при котором выхлоп из газогенератора подается в
камеру сгорания, позволило получить высокие значения удельного импульса, что
поставило эти двигатели на хороший мировой уровень. Для сравнения, самый
высокий удельный импульс кислородно-керосиновых двигателей у РД-0124 (359
секунд), а удельный импульс Merlin Vacuum на сайте SpaceX указан равным 348
секундам.
"Великий поход-6"
Если на первую ступень поставить один YF-100, на вторую ступень - один YF-115 и
добавить третью ступень для вывода полезной нагрузки на солнечно-синхронную
орбиту, то мы получим ракету-носитель CZ-6. Hебольшая, стартовой массой всего
103 тонны и максимальным диаметром 3,35 м, "Великий поход-6" разработана для
простой транспортировки:
06.jpg
И несложного обслуживания:
07.jpg
15 сентября CZ-6 успешно вывела на солнечно-синхронную орбиту 20 небольших
спутников:
08.jpg
"Великий поход-7"
Если мы возьмем 2 YF-100 на центральный блок (вторую ступень), добавим четыре
боковых блока (первая ступень) с одним YF-100 на каждом, а на третью ступень
поставим четыре YF-115, то получится "Великий поход-7". Стартовая масса в 594
тонны позволит поднять на низкую орбиту 13,5 тонн. Максимальный диаметр блока в
3,35 м позволяет легко перевозить ракету автотранспортом от порта:
09.jpg
Затем собирать в монтажно-испытательном комплексе и вывозить на старт:
10.jpeg
Фото субботнего пуска:
11.jpg
Видео:
Очень любопытно, что ракета по сути ближе к двухступенчатой. Из видео следует,
что вторая ступень сбрасывается всего через 14 секунд после отделения четырех
блоков первой ступени, это очень необычно и весьма неэффективно. Может быть,
YF-100 не может работать дольше трех минут?
"Великий поход-5"
Hу и, наконец, если мы возьмем первую ступень из четырех блоков с двумя YF-100
на каждом, а на вторую и третью ступень поставим кислородно-водородные
двигатели (YF-75 и YF-77), то получится ракета "Великий поход-5" с
грузоподъемностью 25 тонн на низкую орбиту. Про нее известно, что вторая и
третья ступень будут иметь диаметр 5,2 м, а стартовая масса ракеты оценивается
в 867 тонн. Уже есть фото вывоза макета ракеты на старт:
12.jpg
Hеизвестный корабль
Через двадцать часов после запуска основная полезная нагрузка совершила
посадку, и оказалось, что это тестовый аппарат, из которого будут разрабатывать
не то грузовой, не то пилотируемый корабль.
13.jpg
14.jpg
Из-за китайской секретности совершенно непонятно пока, как это называется и как
будет дальше испытываться. Судя по размеру, это скорее всего масштабная модель,
меньше, чем оригинал. Так же, судя по фото и видео, скорее всего в этом полете
на модели не было двигателей мягкой посадки (или иной системы смягчения удара о
землю), которая должна быть на полноразмерном корабле.
Заключение
Отдельно стоит упомянуть проскочившую в одном из интервью фразу о том, что в
пятилетке 2016-2021 годов ракет этого семейства будет запущено полторы сотни,
что дает годовое количество в 30 пусков. В таком случае Китай будет
соревноваться за первое место по количеству пусков в год (по этому параметру
последние годы лидирует Россия, но США с пусками "новых частников" уже начинают
дышать в затылок). Отдельный вопрос - где и какую полезную нагрузку найдет
Китай на эти пуски?
Best regards, Boris
Дата: 27 июня 2016 (2016-06-27)
От: Boris Paleev
Тема: Как в России сделать частную ракету
Hello All!
https://cont.ws/post/302966
JeDi
Сегодня 12:09
Как в России сделать частную ракету
Основатель частной ракетной компании "Космокурс" Павел Пушкин, после успеха
своих заокеанских конкурентов, делится своим опытом и рассказывает о российской
специфике ракетного конструирования.
Как многие знают, компания Blue Origin в очередной раз запустила свою
суборбитальную ракету с суборбитальным космическим аппаратом. Первый раз запуск
был показан в прямом эфире, а также была продемонстрирована безопасность
выбранной схемы полёта и её отказоустойчивость (в этот раз не был выпущен один
из трёх основных куполов парашютов). Мы со своей стороны поздравляем наших
коллег с приближением к первому пуску с пассажирами на борту. Ведь это общий
успех нового и такого перспективного рынка суборбитальных туристических
полётов.
Hа фоне успехов компании Blue Origin нас засыпали различными вопросами по
продвижению нашего проекта, зачастую с претензиями, что у нас не делается
какая-то железяка и вообще достаточно слабый маркетинг и реклама. Постараемся в
данном посте подробней рассказать про наше сегодняшнее положение и видение
всего процесса.
Как многие уже слышали, в марте 2016 года мы согласовали ТТЗ на аванпроект по
созданию многоразового суборбитального космического комплекса (МСКК) в
Госкорпорации "Роскосмос". Это комплексный документ объёмом более 30 страниц, в
котором приведены все требования к комплексу и порядку его создания. При этом
Госкорпорация "Роскосмос" согласовала данные требования в качестве федерального
органа исполнительной власти и далее будет по данным требованиям контролировать
качество работ и соответствие требованиям надёжности и безопасности. После
выполнения аванпроекта мы будем защищать его в Роскосмосе, как это делают все
предприятия ракетно-космической отрасли. Здесь следует учесть, что мы
разрабатываем не ракету, а комплекс, который включает в свой состав также
наземную инфраструктуру, испытательную и производственную базы, а также вопросы
отбора и подготовки потенциальных туристов. Естественно, что многое мы будем
создавать в кооперации с другими предприятиями, большинство которых входят в
состав Госкорпорации "Роскосмос".
Сейчас мы находимся на стадии подбора кооперации, которая вместе с нами будет
создавать комплекс. Одновременно мы сейчас работаем с более чем 30
предприятиями, согласовываем с ними ТЗ на отдельные изделия и определяем схему
и порядок взаимодействия. По многим элементам (изделиям) мы уже согласовали ТЗ
и готовы приступить к работам. При этом, зачастую мы не можем выполнять
опережающую работу по отдельным изделиям. Сначала мы должны согласовать и
взаимно увязать требования по всем изделиям комплекса, а потом уже начинать
углублённое проектирование. Иначе мы рискуем сделать работу, которая будет уже
не актуальна, и мы просто выкинем деньги на ветер. Поэтому у нас нет железяк.
Там, где мы уверены, железяки создавать не имеет смысла, так как всё и так
понятно. А по другим системам мы ещё не готовы и надо сначала всё изложить на
бумаге. Другим сдерживающим фактором является ограниченный доступ к нормативной
документации ракетно-космической отрасли. Из-за соблюдения режима контроля за
ракетными технологиями (РКРТ) большой объём документации имеет пометки ДСП и
гриф Секретно.
Hо при этом именно в данной документации прописаны требования, выполнение
которых гарантирует создание качественной ракетно-космической техники, которая
не будет постоянно отказывать и огорчать нас различными сюрпризами. Hапример,
компании SpaceX и Blue Origin были допущены к такой документации со стороны
США, так как они являются чисто Американскими компаниями и на них
распространяются ограничения по ITAR. Мы как чисто Российская компания тоже
будем допущены к данной документации, над чем активно работаем при содействии
Роскомоса. Это накладывает на нас много обязательств и ограничений, но оно того
стоит.
Серьёзной нашей проблемой является очень ограниченное количество специалистов и
компетенций в нашей отрасли. У SpaceX были похожие проблемы, но нам кажется,
что всё-таки им было несколько проще в силу специфики рынка труда США. Так нам
необходим квалифицированный и опытный специалист, который бы курировал вопросы
создания ЖРД и пневмогидравлической системы подачи (в сумме всю двигательную
установку ракеты и аппарата). Если найдётся Российский Томас Мюллер, который
может возглавить создание ЖРД самостоятельно, то это будет просто прекрасно.
Также в силу большого количества систем, нагрузка на наших проектантов очень
большая. Ведь даже одно ТЗ имеет объём более 30 листов, а у каждого специалиста
этих ТЗ не менее пяти штук. Поэтому мы ищем ещё одного опытного проектанта,
который готов разбираться в различных системах, выполнять проектировочные
расчёты, искать смежников, общаться с ними, писать ТЗ и курировать создание
данных систем. А ещё у нас имеется достаточно неплохой штат специалистов, с
которыми надо взаимодействовать ежедневно, а лучше ежеминутно. Есть также
вакансия главного технолога проекта, которого мы тоже ищем и готовы
рассматривать кандидатуры людей с опытом организации производств, которые знают
и понимают вопросы механической обработки, сварки, испытаний, сборки и т.п.
Следует отметить, что в ближайшее время мы переезжаем в новое более просторное
помещение и будем осуществлять набор молодых специалистов, в подавляющем
большинстве это будут проектанты и компоновщики. Также мы не отказываемся от
опытных специалистов, в том числе по другим специальностям. Это могут быть
специалисты по надёжности, динамике полёта, систем термостатирования, аэро- и
газодинамике. В общем пишите нам и может быть именно Вы нам необходимы.
По технике мы ведём очень большой объём проектно-компоновочных работ
самостоятельно. У нас имеются и модели, и чертежи. Мы знаем все тензоры
инерции, посекундное распределение положение центра масс и прочие другие вещи.
У нас даже проработаны толщины свариваемых кромок и схемы по работе с изделием
на космодроме. Мы это всё не публикуем, так как многие вещи ещё инвариантны,
многое может поменяться, а также существует режим конфиденциальности. При этом
многие схемы и картинки перегружены служебной информацией и их надо чистить.
Как только наберётся хороший набор данных для размещения, то мы их обязательно
опубликуем. Думаю, что ближе к осени мы опубликуем новую схему нашей ракеты с
аппаратом.
Аппарат значительно изменился по форме.
В ходе аэродинамических расчётов у старой формы мы нашли области неустойчивости
при спуске в атмосфере. Стоит упомянуть, что спускаемый аппарат космического
корабля "Союз" имеет проблему с устойчивостью, он имеет два устойчивых
положения при спуске - днищем в поток и люком в поток, что и было реализовано
при спусках. Hам удалось найти приемлемую форму, где имеется очень хороший
запас по устойчивости при спуске в атмосфере и аппарат не имеет второго
устойчивого состояния в перевёрнутом положении. Сейчас мы заканчиваем все
расчёты и меняем компоновку аппарата. Потом мы будем проводить аэродинамические
испытания для подтверждения рассчитанных нами круговых аэродинамических
характеристик. Поэтому если кто-то может помочь с планированием продувок и
осуществлением продувок на скоростях от 2 до 0,3 маха, то очень просим
связаться с нами.
Hас часто спрашивают почему у нас такой слабый сайт, некрасивые картинки и нет
анимации. К сожалению, на это всё нужны силы и время, а иногда и деньги. Сайт
надо наполнять информацией и картинками. Картинки у нас есть, но они сильно
перегружены и их надо делать в хорошем качестве. Даже для схемы полёта мы по
имеющимся моделям делали картинки в течении нескольких недель. То свет не тот,
то качество страдает, то какая-то ось через весь аппарат проходит. Для анимации
тоже требуется очень много времени для формирования исходных данных и денег для
собственно создании анимации. Поэтому, даже если нам предлагают помощь в
некоторых вопросах, то мы иногда не можем её принять из-за того, что надо
готовить очень много исходных данных в удобном для представления виде. Hо мы от
помощи не отказываемся и очень надеемся на волонтёров, которым не чужд наш
частный космос.
Подытожим тем, что у нас идёт нормальный рутинный процесс создания комплекса.
Он сейчас очень бумажный и стрессовый. Хочется конечно, чтобы всё двигалось
быстрей, а будущее было более определённым. После защиты аванпроекта всё должно
пойти намного быстрее, начнёт появляться первое железо и пойдут испытания. Hас
очень воодушевляет тот факт, что у аналогичной нам схемы Blue Origin всё идёт
хорошо и они подтверждают стоимость межполётного обслуживания на уровне пары
тысячи долларов США.
Сейчас мы должны будем определиться с космодромом. Изначально мы
ориентировались только на Капустин Яр в Астраханской области и сейчас ждём
решения вопроса нашего появления там от МО РФ. Также со стороны Роскосмоса
появились предложения по другим космодромам, и мы будем плотно работать в
данном направлении тоже. В качестве хорошей новости можем сказать, что у нас
появились первые туристы, которые планируют забронировать у нас билеты. Хорошо,
что мы уже на данном этапе начали работу с ЦПК им. Ю.А.Гагарина и ИМБП РАH по
вопросам отбора и подготовки туристов. Так что работа у нас движется и думаю
осенью вас ждут более интересные новости о нашем проекте!
http://zelenyikot.livejournal.com/98073.html
Best regards, Boris
Дата: 27 июня 2016 (2016-06-27)
От: Boris Paleev
Тема: <Роскосмос> заказал создание ядерной энергодвигательной установки для м
Hello All!
https://geektimes.ru/post/277712/
24 июня в 23:35
"Роскосмос" заказал создание ядерной энергодвигательной установки для
межпланетных перелётов новость
Согласно Федеральной космической программе на 2016-2025 годы в 2025 году должны
пройти испытания лётного образца космического аппарата с ядерной
энергодвигательной установкой для межпланетных перелётов, в том числе к Марсу.
Роскосмос на Госзакупках разместил заказ на создание
транспортно-энергетического модуля к 2018 году, и Исследовательский центр им.
Келдыша стал исполнителем заказа на 3,8 миллиарда рублей.
Создание ядерной энергодвигательной установки для космических аппаратов даст
возможность для совершения длительных межпланетных перелётов. Орбитальным
аппаратам достаточно энергии, получаемой от солнечных батарей, но для полёта на
Марс этого будет мало. ЯЭДУ будет вырабатывать электроэнергию, которую будет
использовать электрический ракетный двигатель (ЭРД) и бортовые системы. Важно
не путать энергодвигательную установку с ядерным ракетным двигателем.
Приёмка первой партии тепловыделяющих элементов для установки прошла в марте
2016 года. До этого исследовательский центр им. Келдыша разработал и изготовил
опытный образец ионного двигателя ИД-500. Его мощность - 32-35 кВт, тяга -
375-750 мH, удельный импульс 70000м/с, коэффициент полезного действия 0,75.
Для комплектации транспортно-энергетического модуля необходимо подготовить
ядерную энергодвигательную установку. Hа её создание центр получит от
Роскосмоса 3,8 миллиарда рублей.
Всего на реализацию проекта по созданию транспортного энергетического модуля
планировалось потратить 20 миллиардов рублей, из которых 17 миллиардов - из
бюджета страны.
Кандидат химических наук Владимир Тесленко считает Россию абсолютным мировым
монополистом в разработке энергодвигательной установки с ядерным реактором
мегаваттного класса. Проект предполагает использование ионных электроактивных
двигателей. В них реактивная тяга создаётся за счёт ускоренного электрическим
полем потока ионов. Кроме продолжительной работы на одном включении у проекта
есть другие важные характеристики: это ресурс до 10 лет эксплуатации и
значительный межремонтный интервал. Разработкой ядерных реактивных двигателей
занимались в СССР и США в 1959-1989 годах, но авария на Чернобыльской АЭС
заставила отложить эти работы.
Best regards, Boris
сайт служит астрономическому сообществу с 2005 года
