Инфраструктура экспедиций на Марс: орбитальный коллектор топлива с гиперзвуковой прямоточной ДУ

Jan 18, 2015 23:49

Исправил "киноляпы" и отредактировал видео о работе орбитальных накопителей компонентов ракетного топлива для марсианских экспедиций.

image Click to view



Орбитальный КА-накопитель вещества может быть оснащен не только ЭРД малой тяги, но и гиперзвуковыми прямоточными двигателями на химическом топливе большой тяги. Такой концепт перспективен, т.к. прямоточный двигатель будет получать не смесь азота с кислородом, а чистый кислород. Грузопоток такой системы на несколько порядков превысит пропускную способность системы с ЭРД малой тяги.
Этот тип КТС запатентован в России и патентуется в США.

На пути перед коллектором создается трек из окислителя (шугообразный кислород или смесь кислорода с озоном, фтор, тетраоксид азота, пероксид водорода и т.п.).  Концентрация окислителя в треке до четырех раз выше, чем в атмосфере, что позволяет подавать окислитель в прямоточный реактивный двигатель коллектора со скоростью больше 17 М, являющейся предельной для атмосферных гиперзвуковых прямоточных двигателей. Орбитальный КА-накопитель (коллектор), оснащенный данным типом прямоточного внеатмосферного двигателя, имеет тягу на единицу массы в 100-1000 раз выше, чем у КА-накопителя с электрореактивным двигателем. Соответственно и имеет лучшие технико-экономические показатели.
Сила тяги прямоточного двигателя используется для уравновешивания силы торможения, которая возникает при захвате компонентов топлива коллектором для орбитальных АЗС. Орбитальный коллектор вещества, благодаря низкой цене доставки топлива в орбитальные АЗС (50-100 долл./кг вместо 5000-10000 дол./кг), создает благоприятные условия для массовых экспедиций на Марс.

В качестве КТС, облегчающего старт с Марса (а также в перспективе и с Земли), используется КТС, предложенная ветеранами космонавтики Ю.М. Еськовым и В.И. Флоровым: двухчелночная система напланетного и орбитального базирования (смотреть начиная с четвертной минуты). Реализация этого перспективного типа КТС нуждается в недорогих источниках топлива на орбите, которые как раз создает орбитальный коллектор.



ПЕРСПЕКТИВНАЯ ДВУХЧЕЛНОЧНАЯ (ЗЕМНОГО И КОСМИЧЕСКОГО БАЗИРОВАНИЯ) СИСТЕМА ВЫВЕДЕНИЯ ГРУЗОВ НА ОРБИТУ ЗЕМЛИ

© Ю.М.Еськов, В.И.Флоров
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2002 г.



Космонавтика - область деятельности людей, направленная на преодоление их планетной ограниченности (пространственной, материально-энергетической, информационной, организационно-нравственной). Как и всякая деятельность, космонавтика есть производственная деятельность. Сегодня космонавтика раздвинула планетные пределы производства лишь в отношении пространства. Она создала космическое хозяйство Земли. Но в части ресурсной материально-энергетической базы космонавтика остается в старых, земных пределах.

Следующий этап ее развития, этап выхода на материально энергетические ресурсы космоса, возможен лишь при значительном улучшении экономических характеристик системы выведения грузов с Земли и их транспортировки в космическом пространстве. Эта задача может быть решена при создании производства ракетного топлива в космическом пространстве. Это уже начало выхода космического хозяйства Земли на космическую материально-энергетическую базу. С другой стороны это имеет важное значение для решения надвигающегося глобального кризиса Земли, так как дает Земле новый уровень, космический уровень ее производственного могущества. Поэтому, имея в виду комплекс проблем, в этом докладе мы акцентируем внимание на решении узловой его задачи: постановка системно-проектных исследований в части перспективной двухчелночной системы выведения двойного базирования, работающей на топливе космического производства.

Первый «челнок» - аэродромно-земного базирования выводит полезный груз на суборбитальную скорость, а второй - орбитально-космического базирования - сходит с орбиты, уменьшая скорость до выравнивания ее со скоростью первого «челнока». В точке уравнивания их скоростей происходит передача полезного груза от первого «челнока» ко второму (или обмен полезными грузами). Второй «челнок», разгоняясь, выходит на орбиту, а первый возвращается на Землю планированием. Второй «челнок» запитывается топливом космического производства на орбите. Спуск с орбиты он может производить как за счет торможения двигателем, так и за счет аэродинамического торможения.

Авторы доклада считают постановку системно-проектных исследований в части такой системы выведения назревшей.

Марс, Профак, революция цен, orbitron, $100/kg, орбитальные АЗС, ГПВРД, profac, zero orbitron

Previous post Next post
Up