Мобильный ракетный комплекс для пилотируемой космонавтики

В статье рассматривается возможность и цели полёта многоразовой двух-трёхступенчатой ракеты с воздушно-реактивной ступенью, способную стартовать в лесу с опушки или с небольшого судна. Также рассмотрены потенциальные возможности применения ядерной и иной не на валентных k,l- серий электронах химической силовой установки, в качестве рабочего тела может быть  как вода так и другие элементы, особенно в случае последнего источника. Частный случай с халькогенидными элементами был найден моим отцом по телу и зарегистрирован как открытие. Он в отличие от покойного настоящего соавтора, другие были вынужденные, Евгения Павловича Лемана не разделяет моего оптимизма на сей счёт. Так бывает.

Я нисколько не специалист в области ракетно-космической техники, разве поступал в ленинградский Военмех на кафедру двигателей летательных аппаратов (к счастью учился в Политехе в основном), да три ВУЗовских учебника школьником прочёл насколько мог понять по ЖРД, их системам и РДТТ. По ЖРД оказались весьма полезными для изобретений ДВС и прочих, технике физического эксперимента, некоторых техпроцессов.

Вместе с тем, имеющиеся экспериментальные данные, в частности по ультрадисперсным водным системам проводившихся в первую очередь моим отцом и в т.ч. автором данной статьи как с ним так и самостоятельно позволяют надеятся на создание в первой половине 21 века ракетных и воздушно-реактивных двигателей подобных продемонстрированному на "Буревестнике" но без ядерного топлива с заправкой достаточной на 1-2 полёта на орбиту и обратно.

Сам принцип не является оптимальным для аппаратов последовательного премещения людей поэтому предлагается тут как достаточный и имевший место быть в технике на Земле, переоткрытый не позднее 1950-60-х годов в СССР.

Двуступенчатая ракета.
 

Мобильный комплекс "Гном" с межконтинентальной ракетой с первой воздушно-реактивной ступенью (наиболее реальна та что слева крайняя) и стартовым ускорителем, как прообраз мобильного комплекса для запуска людей. Разработка 1960-х годов. Забрасываемая масса не менее тонны. Скорость и высота отделения 1 ступени весьма близки к предполагаемым в рассматриваемом в статье комплексе. БЧ 535кг Вес ПУ ВМЕСТЕ С РАКЕТОЙ около 60 тонн.

Схема ракеты ЗРК "Круг" 2к11

Прямоточная ракета с 4 стартовыми ускорителями, высота 25км на 1км/с (3,2-3,3М) 1965г

Она же на марше пусковая установка  2П24:

Масса снаряжённых ракет менее 2,5тонн масса БЧ 150кг

ПЕРВАЯ СТУПЕНЬ

Химический вариант:

РДТТ отсутствует. Запуск происходит на стартовой установке с ног 1 ступени — они должны быть достаточно крепкими чтобы выдержать посадку 5т аппарата с высокой скоростью снижения. Пуск ПуВРД хорошо знаком некоторым аиамоделистам. Тут несколько иные параметры, как и для посадки с применением двигателя для выработки тормозной тяги потребуется как минимум однократный воздушный запуск в полёте, что нетривиально но возможно малой кровью. Детонационник до 0,8М проигрывает ПуВРД, выше ТРДД и ТРД сотвественно, а выше 3,5-4,5М прямоточнику, но в целом вполне приемлем. Кроме того при управляемом горении возможно существенное расширение диапазона где данный двигатель будет наиболее эффективен.

После набора скорости выше 4,5-5М он перейдёт в прямоточный режим и будет так разгоняться ещё, хотя повторюсь — данный режим в чистом виде может не существовать.

Разделение ступеней достаточно традиционное, пироболтами, высота 35-40, скорость 5М и выше.

Ядерный/ k-l-химический вариант

Предполагается что именно данная ступень может иметь в качестве основного двигателя, потребуется ещё стартовый ускоритель, ПРВД с ядерным или на k, l сериях химии. В последнем случае мягкое рентгеновское излучение преобразуется в тепло в т.ч. посредством нагрева воздуха или рабочего тела (дисперсная система с расходуемым рабочим телом) 
 

ВТОРАЯ СТУПЕНЬ

Далее если традиционно, нагрузка упадёт в несколько раз, то  ЖРД, либо керосин-кислород либо, что более эффективно при детонационном — метан, водород нежелателен ввиду геморроя с ним и низкой плотности, более высокй температуры нагрева мест горения. Также СПГ интереснее в плане охлаждения стенок двигателя — данное решение — стенка из трубок было в частности применено на F-1 ракеты Saturn-5. Сейчас можно иметь теплосъём, с фазовым переходом с наиболее термонапряжённых частей двигателей несколько иначе и весьма эффективно. Помимо ранее применявшейся термодиффузионнной сварки сейчас есть 3D печать которая при решении проблемы шероховатости стенок позволит делать теплосъём гораздо более эффективным занятием, можно увеличить ресурс двигателей, при метане температуры немалые и это важно, кроме того при детонации имеют быть процессы когда классические решения полувековой с лишком давности могут быть неприменимы по ряду причин. К примеру мои опыты с дисперсными средами показали определённые эффекты которые вместо того чтобы вредить могут быть использованы для улучшения характеристик ЖРД и двухрежимного ПуВРД детонационного типа.

Вторая ступень вышеописанные ЯРД или двигатель на более энергетически емкой "химии" более внутренних электронных оболочек. Рабочее тело от воды, большой бак, до металлов, например алюминия (может быть полезен в случае массированного применения для некоторых типов терраформинга) или даже железа, при вулканических извержениях куда больше чем при регулярных стартах каждый день по несколько ракет выбрасывается всего одним вулканом Ключевская сопка. Не всегда излучение даёт на железе наведённую остаточную радиоактивность. Особенно на k-l сериях. Просто недостаточно энергии. Важно что процесс при менее плотном рабочем теле будет в случае мягкого рентгеновского излучения (МРИ) происходить в т..ч. на достаточном удалении от стенок теплообменного аппарата. При минимально соблюдаемых техники и средствах безопасности МРИ, а я периодически работал с ним и не один год, не более опасно чем микроволновка. Можно на силикатах делать, в этом случае часть топлива становится рабочим  телом по выработке, но там грань между взрывом и тепловыделением очень тонкая и для пилотируемых полётов негодится. Да и температура такой плазмы обещает быть в сотни тысяч градусов, возникает проблема тепловых нагрузок предельных для материалов, даже перспективных на как раз данной "k-l-химии". Компактные системы отжимания плазмы от стенок пока не придумали, с абляционными полегче - секунд 20 так что бы выдержали испаряясь под излучением уже были продемонстрированы но не в РФ/СССР, во всяком случае нет данных.

Или вовсе обычная ракета с ЖРД на метан-кислородной паре но с определённым техпроцессом при испарении в детонационном двигателе. Не пропадать же такой возможности обработки многокомпонентных систем втуне! Высокие динамические пульсирующие нагрузки могут весьма серьёзно влиять на подаваемые системы в «камеру сгорания» или у рабочей стенки двигателей. Двигатель может существенно отличаться от того что видел с детства в ГДЛ или в ВУЗовских учебниках. Как и от двигателей с центральным телом.

При этом нагрузка вряд ли превысит 1,5тонн. Корабль будет не для людей с клаустрофобией. Кусок трубы в лучшем случае прямоугольной со скруглёнными краями с сечением не более 1,2-1,5м2

Система аварийного спасения

Выше баков по традиции отсек в обитателями, тяжеленная САС от «Союза» в случае ЯРД/kl-химии или ему подобная но полегче, автоматики наиболее сложная часть и прочее, вблизи работающих подобных двигателей управляющее железо может подвергаться пиковым весьма большим перегрузкам что нехорошо для управляющей техники, блоки ионных двигателей ориентации и малой тяги. Всего не менее 5 тонн. Собственно нагрузка не более 3 тонн.

Стартовое устройство.

Может отсутствовать в случае посадочных опор рассчитанных на большие ударные нагрузки. Вместе с тем для пилотируемых запусков применение дополнительных или внешних опор было бы интересно.

Размещение космонавтов и цели полёта

На самом деле цели полётов могут быть существенно отличны от тех что сейчас имеются.
 

Технический момент

Спускаемая капсула ракеты Р-5 была весьма малой. Максимум полустоя один человек если перекомпоновать:

Если же отойти от круглой формы мы можем получить два вполне комфортабельных места с сечением 1,2х0,7х3м расположение тандемом один над другим. В случае пар возможности компоновок несколько расширяются. Хотя размеры не для страдающих клаустрофобией, скорее для спелеологов-любителей, жителей хрущовок и любителей путешествовать в купе впятером в СССР, я часто спал в поезде Москва-Владивосток в багажном отсеке над проходом коридора, удобней полок.

Можно впрочем и иначе поступить, залить космонавта или двух близкой к амнеотической ждкостью и перевести на принудительное жидкостное дыхание, человек теряет до 90-95% веса и даже 10-кратные перегрузки может перенести в других положениях, тогда как сейчас лишь лёжа. На орбите данная жидкость отфильтруется и или при посадке применяться будет или весь период люди будут в ней как рыба в желе, или переработается на обычную воду которой на борту мало не бывает, достаточно взглянуть как забиты все возможные места на МКС ею. В целом объёма при «полусухой» посадке в варианте пары должно хватать на несколько недель полёта, если рабочие основные цели, при рециклинге полном.

Оплодотворение естественным путём вместо ЭКО. У меня дети есть, но имеется много пар с большими проблемами. Малая/микрогравитация в случае низкой подвижности спермы а против людей настоящая война развернулась, возможно будет способствовать в случае химического и иного «зова» яйцеклетки движению к ней. Процесс недешёвый но при наличие денег и определённых религиозных и этических норм вполне клиенты будут. Дополнительно можно иметь виртуальную направляющую определёнными физическими слабыми полями, даже легче было бежать к яйцеклетке.

Т.к. радиационные нагрузки достаточно экстремальны, выше чем в туалете авиалайнера, будут увеличиваться мутации, но с ними и появятся люди способные подолгу жить на кораблях, сейчас это малая часть среди космонавтов.

Хотя американцы сим делом занимались, но видимо космос не для них, да и цели были скорее посмотреть как хомячки будут размножаться. Как и в случае пары Николаев-Терешкова такие эксперименты не должны проводится в данной форме. Пара должны быть сформирована естественным путём задолго до полётов. Думается оба должны всё же быть семейной парой, иметь решённых хотя бы основные психологические проблемы до полёта в отношениях и лично и иметь в отличие от эксперимента гарантированное уединение. Тк все три направления равноценны то можно иметь весьма странные или невозможные на Земле способы, превосходящие в т.ч. то что на стенах индуистских храмов в Индии изображены.
 

Отдельный интересный момент — случай если полёт происходит в амнеотической жидкости.

Это позволит иметь дополнительные ощущения, какие — для кого и как покажет лишь опыт полётов в т.ч. с данной целью.

Автор текста Лебедев Владислав Анатольевич.

Санкт-Петербург, июнь-июль 2019

#пилотируемыйкосмическийкорабльсопушкилеса, #наземныймобильныйпилотируемыйкосмическийкорабль, #ЯРД, #klхимия, #рабочеетело, #металлическоерабочеетелоракетногодвигателя, #размножениенаорбите, #размножениевкосмосе