Мнение экспертов
Вот отсюда https://www.dp.ru/a/2017/11/30/Na_samoe_dno Пруфы там же. Пост носит саркастический характер, любое совпадение с реальными людьми неслучайно.
Вот отсюда https://www.dp.ru/a/2017/11/30/Na_samoe_dno Пруфы там же. Пост носит саркастический характер, любое совпадение с реальными людьми неслучайно.
Саркастический пост по мотивам этой новости https://ria.ru/radio_brief/20180109/1512270468.html
Пока они заняты ракетами:
Такой вот загнивающий запад и процветающая русь.
Академик РАН, создатель востребованного США ракетного двигателя РД-180 Борис Каторгин в интервью «Ленте.ру» рассказал о реалистичности большинства проектов Илона Маска в космической сфере. «Честь и хвала Илону Маску! Надо отдать ему должное, он идет непроторенной дорогой», — отметил эксперт.
Российский конструктор подтвердил возможность повторного использования ракет-носителей Falcon 9.
«Технически использование возвращенных Space X ступеней возможно, но надо детально отрабатывать технологию и особое внимание уделять тому, чтобы ничего не было повреждено при спасении», — рассказал Каторгин.
По словам эксперта, использующийся SpaceX двигатель Merlin представляет собой крайне интересную разработку, хотя и уступает российским аналогам.
Кроме того, Каторгин выразил уверенность, что Маск торопится с полетом на Марс, запланированным на 2018 год.
«Торопиться в этом вопросе абсолютно не надо: надо отправить для изучения планеты больше беспилотных аппаратов. Марс таит немало загадок и опасностей, в том числе и для человека», — резюмировал Каторгин.
Так же Каторгин добавил, что без России в космос американцы не улетят: в этом году вдобавок к 101 двигателю они заказали еще 20, забыв про все санкции. И эта программа будет выполнена в полном объеме.
Маск является основателем компаний SpaceX (производит ракеты и космические корабли) и Tesla Motors (создает электромобили), а также инициатором проекта Hyperloop (гибридной транспортной системы из вакуумного поезда и маглева). Кроме того, он принял участие в создании компаний PayPal (занимается электронными платежами) и SolarCity (солнечная энергетика). Фирма SpaceX получила контракт НАСА на доставку астронавтов к МКС. К 2025 году бизнесмен пообещал отправить первого человека на Марс.+
Соглашение о поставке разработанных Каторгиным двигателей РД-180 в США было заключено между Москвой и Вашингтоном в 1997 году. В декабре 2014 года Конгресс США из-за обострения отношений с Россией ввел запрет на использование этих двигателей после 2019 года, но затем отменил его.
Почти в каждом посте про Илона Маска непременно возникает вопрос: "Если американцы такие крутые, то почему они покупают российские ракетные двигатели?". Попробую на него ответить.
Сначала немного теории. Единственный тип двигателей, который способен оторвать ракету от Земли и разогнать до нужной скорости - это жидкостный ракетный двигатель (ЖРД). Да, про твердотоплиыные я помню, но серийно они применяются только в связке с жидкостными.
Характеристик у ЖРД много, однако нас в данном случае интересуют только четыре:
- Тип топлива
- Тяга
- Удельный импульс
- Цена
Начнём по порядку.
Типы топлива у ЖРД используются разные - на серийно используемых двигателях применяются три основные пары горючего и окислителя. Это водород-кислород, кислород-керосин и гептил-амил. Последняя пара - очень опасные яды, первые две при попадании в атмосферу испаряются и окружающей среде вреда не наносят. Соответственно, остаётся два варианта горючего - керосин и водород. Водород позволяет получить больший удельный импульс (об этом - ниже), но у него меньше плотность, что требует увеличения размеров топливного бака.
Двигатель проектируется только под один тип топлива, и изменить это - фактически создать новый двигатель. При этом в СССР-России водородные двигатели практически не использовались. Однако СССР-Россия лидирует по керосиновым двигателям - так, в США не создан (и не планируется) керосиновый двигатель закрытого цикла, который более эффективен, чем ЖРД с открытым циклом. Однако реализовать закрытый цикл сложнее.
Удельный импульс (УИ) - это характеристика количества движения, которое способен создать двигатель, израсходовав единицу топлива. Соответственно чем выше УИ, тем более эффективен двигатель, потому что при том же расходе топлива может создать больше тяги или работать больше времени. УИ считается также одной из главных характеристик эффективности двигателя.
Зависит он от топлива. Так, пара кислород-водород теоретически позволяет получить в вакууме импульс в 428 секунд. Кислород-керосин - 335 с, гептил-амил - 318 с. Измеряется она в секундах - т.е. сколько секунд двигатель способен создавать тягу в 1 кгс, истратив при этом 1 кг топлива. В реальной жизни УИ будет меньше, потому что идеального двигателя не бывает. Снижает импульс и открытая схема двигателя - при ней часть топлива, которая приводит в действие насосы, сбрасывается и не участвует в создании тяги.
Тяга двигателя - это сила, которую двигатель способен приложить к ракете. изменяется в ньютонах или тонн-силах (тс). Больше двигатель - больше тяга, тут всё просто. Также следует помнить, что тяга (как и удельный импульс) в вакууме больше, чем в атмосфере.
И наконец, цена. Она важна, потому что двигатели покупаются и продаются (см. заголовок)Однако нам будет важна нем абсолютная цена, а стоимость двигателя в пересчёте на тонн-силу тяги - ведь можно поставить десяток дешевых маленьких двигателей, а можно - один большой и дорогой.
Однако это и самый недоступный параметр. Секунды и тонны есть в общем доступе, точный цен - нет. Цена продажи и себестоимость могут отличаться очень сильно. А уж пересчитать цену созданного при плановой экономике полвека назад двигателя в современные доллары или рубли и вовсе нереально.
Здесь, естественно, следует учитывать и страну разработки, и массовость, и ещё кучу других факторов. Больше зарплаты конструкторов - больше стоимость двигателя, например.
С теорией разобрались, переходим к примерам.
В 60-х годах в США для полёта на Луну был создан самый мощный (на тот момент) ЖРД - однокамерный керосиновый F-1, с тягой в 690 тс на уровне моря. А вот удельный импульс - всего 265 секунд. Двигатель мощный, но не особо эффективный.
Для лунной программы СССР был создан НК-15, а позе на его базе - НК-33. Тоже керосиновый и однокамерный, но тяга - всего 151 тс на уровне моря. Зато удельный импульс - 297 секунд. Эффективность выше, но меньшая тяга потребовала установки тридцати двигателей на первую ступень Н-1 (против пяти у Saturn-V).
В 1970-х в СССР создаётся РД-170, тоже керосиноый, но четырёхкамерный. На четыре сопла установлен общий турбонасос и другие системы. Тяга на уровне моря - 740 тс, удельный импульс - 309 с на уровне моря, 337 с в вакууме.
В тех же семидесятых в США создаётся однокамерный RS-25 для Шаттла. Тяга - 181 тс, то есть примерно столько же, сколько приходится на одно сопло у РД-170. А вот УИ выше - 363 с на уровне моря, 452 с в вакууме. Причина - в другом горючем, водороде.
В 90-х по заказу США на базе РД-170 создаётся его "половинка" - РД-180. Топливо остаётся то же, удельный импульс практически не меняется - 337 и 311 с. Тяга закономерно снижается вдвое - до 390 тс. Цена - "по мнению ряда экспертов", от 11 до 15 миллионов долларов (получается 28...38 тысяч долларов за тс).
В тех же 90-х в США создаётся однокамерный RS-68. Горючее - водород, тяга - 289 тс, удельный импульс - 359 с на уровне моря, 409 с в вакууме. Цена - порядка 20 миллионов долларов (69к$ за тс).
И наконец Merlin 1D, установленный на Falcon 9. Керосиновый, однокамерный, открытая схема. Удельный импульс - 282 с на уровне моря, тяга - 74 тс. Цена - мне встречалась оценка в 1,5 или 2,12 миллиона (20... 29 тысяч долларов за тс).
А теперь попробуем ответить на популярные вопросы.
Почему США покупают российские двигатели?
Потому что это было дёшево. Я не знаю, сколько именно получал конструктор или рабочий в 90-х в США и сколько в России, но думаю, что разница - примерно на порядок. Поэтому на волне мра-дружбы жвачки оплатить разработку двигателя на базе уже существующего вышло дешевле, чем использовать свои. К тому же, если использовать керосин, то тут у России преимущество - США отстают в таких двигателях.
Почему же они не летают на своих двигателях?
Опять же - потому что цена. Некоторые запуски делаются и на своих (см. Delta IV), но не все.
Почему они продолжают покупать, несмотря на санкции?
Потому что это по-прежнему дешевле и эффективнее, чем разрабатывать свой двигатель или новую ракету под существующие.
А Россия (минутка политики) эмбарго на импорт продуктов наложила, а на экспорт двигателей - почему-то нет. Вот торговля и продолжается.
А как же Маск и его замечательные двигатели?
Посмотрите на характеристики ещё раз. Эффективность ниже, тяга ниже - понадобится полная переработка ракеты (с падением полезной нагрузки), чтобы вместо одного РД-180 поставить пять Мерлинов.
А как же Маск и его замечательные ракеты?
Госконтракты - штука тонкая. А ракета довольно молодая. Поэтому тендер на разработку корабля и доставку грузов к МКС выиграли, а вот на запуск военных спутников (другие требования к надёжности и массе) не получилось. Но это чисто моё мнение, у вас может быть другое.
Итак, что мы видим в итоге?
США покупают российские ракетные двигатели, потому что это самые эффективные двигатели на керосине, и при этом дешёвые. Однако и свои двигатели у США тоже есть и используются.
6 мая с мыса Канаверал специалисты компании SpaceX Илона Маска при поддержке боевых расчетов 45-го Космического крыла ВВС США успешно запустили ракету-носитель Falcon-9 с японским телекоммуникационным спутником JCSAT-14. А главное - удалось уже второй раз удачно посадить ступень ракеты-носителя на платформу в Атлантическом океане.
источник текста http://www.mk.ru/science/2016/05/06/uspeshnoe-prizemlenie-fa...
Проанализировать успех американских разработчиков и то, как это может отразиться на космических планах России, «МК» попросил Павла Пушкина — гендиректора компании «КосмоКурс», которая занимается аналогичными исследованиями: созданием ракеты многоразового использования, а также многоразового суборбитального комплекса для полетов туристов.
- Когда начинают спорить о том, сколько неудачных пусков было у Илона Маска и его компании, то, по правде говоря, это некорректная постановка вопроса, - считает наш эксперт. - Практически все его пуски были удачными, кроме, может быть, одного. Каждый пуск, за который фирме платят деньги, отрабатывает свою конкретную задачу — выводит какой-либо спутник на орбиту. И довольно точно. А уже далее — спуск ступени ракеты обратно, так называемая, «посадка на ножки» — эта отдельная тема. И тут у Маска, конечно, были неудачи.
Однако здесь следует понимать, что он фактически бесплатно тренирует эту посадку. То есть он выполняет основную задачу по выводу спутника, а заодно еще и возвращает ступень ракеты обратно. Когда у него при такой посадке ступень билась, то это был всего лишь побочный этап отработки. Мы это отрабатываем на земле на стендах — что, кстати, дороже — а он это отрабатывает в полете. Таким образом Илон Маск сильно экономил.
Кстати, если быть точным, относительно посадки ступени Falcon-9, то это не вторая, как пишут СМИ, а уже третья успешная посадка. Один раз в возвратном полете ее посадили на сушу — это самый энергозатратный вариант, когда выводят в космос достаточно малую массу полезной нагрузки (маленький спутник) и остается много топлива, чтобы вернуться обратно. Недавно был вариант, когда ракета успешно села на баржу в океане. Причем во время серьезной качки. Тогда ракета выводила на орбиту спутник среднего размера.
И вот 6 мая — уже второй раз успешной посадки ступени на баржу. Тут уже спутник был покрупнее, а потому скорость разделения была довольно большой. Если в предыдущий раз, когда вторая ступень отделилась от первой, она была порядка 1800 — 1900 м/сек, то сейчас 2 300 м/сек. То есть это была более сложная задача: более тяжелый спутник, соответственно оставалось меньше топлива на посадку ракеты.
Теперь что касается перспективности этого проекта. Илон Маск обещает, что за счет посадки ступени снизит стоимость выведения груза на орбиту где-то процентов на тридцать. Весь вопрос лишь в том, получится ли у него реализовать это технически: снова надежно и безопасно запустить уже использованную ступень. И хотя бы раз десять на такой ступени отлетать.
Допустим, что у Маска это получится. В этом случае пуски, которые он будет осуществлять с помощью такой многоразовой ракеты, будут нести меньшую полезную нагрузку, так как на возврат ступени требуется потратить дополнительное топливо. Но тут надо учитывать, что не всегда спутники под самый предел забивают ракету.
Вот, к примеру, наша ракета «Протон» может вывести на геопереходную орбиту спутник весом около 6,2 тонн. Но в силу того, что у нас просто нет ракеты поменьше, «Протон» зачастую он летает с меньшими нагрузками: 4,5 т, или 5 т. А у Falcon-9 для одноразового пуска (без посадки ступени) на геопереходную орбиту заявлена масса нагрузки в 5,5 тонн. То есть уже сейчас на Falcon-9 можно выводить в космос те малые спутники, которые раньше доставались нашему «Протону».
Таким образом Маск и его фирма составляют конкуренцию нам, в первую очередь по выводу спутников, массой менее 5,5 тонн. При этом теперь он еще может вывести спутники весом до 4,5 тонн и заодно еще посадить ступень. А если у него еще получается эту ступень затем многократно запустить, то он выигрывает у нас и по стоимости такого запуска.
Сегодня Центр Хруничева выставляет цену за запуск спутника на геопереходную, геостационарную орбиту примерно такую же, как и у SpaceX на Falcon-9 — $60-65 млн. А если у SpaceX получается многократно использовать ступень ракеты, то Маск понизит стоимость запуска на 30% и может выводить спутники, на которые теоретически претендовал наш «Протон». Все: мы попадаем в тиски серьезной конкуренции. У нас нет многоразового «Протона», и нет ракеты, которая могла бы вывести в космос небольшой спутник за меньшую цену.
Правда, Центр Хруничева сейчас работает над модернизацией «Протона» под более легкую версию. Однако что из этого получится — пока вопрос. В любом случае это займет время, а у SpaceX ракеты уже летают. К тому же у них в ангаре уже лежат три ступени ракеты, которые слетали и могут быть использованы вторично — это колоссальный успех.
Есть еще и такой нюанс: Маск может выводит маленькие спутники с помощью многоразовых ракет, а на последний, 10-й пуск произвести уже без посадки ступени. При этом запускаемый спутник может по весу быть почти таким же, какой выводит «Протон». То есть старые ступени, которые уже не раз отлетали, он их может отправить в последний путь безвозвратно для вывода более тяжелого спутника. Тем более, что таких тяжелых спутников сейчас выводится примерно один к пяти, а то и один к десяти по отношению к малым.
Фактически нынешний успех фирмы SpaceX обваливает нам коммерческий рынок космических пусков. Это, конечно, произойдет не сегодня, мы еще несколько лет будем выводить спутники «Протонами», так как заказы формируются на несколько лет вперед. Однако уже ясно, что SpaceX с ее Falcon-9 создает серьезнейшую конкуренцию всем средствам выведения спутников в космос, в первую очередь нашим.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.