Удельная стоимость доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны

Настолько устали читать статьи об освоении Луны, что просто валитесь с ног? Тогда вам просто жизненно необходимо выпить кофе свежего, которое взбодрит вас в мгновение ока. И вот вы уже приободрились и готовы с новыми силами приступить к изучению столь сложного материала!


043015 2000 1 Удельная стоимость доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны

Снижение стоимости транспортировки груза между орбитами Земли и Луны является одной из наиболее актуальных задач в процессе освоения ресурсов нашего спутника. На первых этапах освоения Луны снижение удельной стоимости грузовых перевозок может быть достигнуто практически лишь за счет использования многоразового электро- ракетного буксира, курсирующего между орбитами Земли и Луны.

 

В предыдущем разделе показана техническая эффективность применения ММБ, под которой подразумевается доставка наибольшей массы полезного груза на целевую орбиту за весь срок эксплуатации ММБ. Ниже, на основе работы [5.51], рассмотрен возможный алгоритм оценки (на ранних стадиях проектирования) экономической эффективности транспортной системы, использующей тяжелые PH, малые разгонные блоки и ММБ на основе ЯЭРДУ, т.е. оценки стоимости доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны.

 

043015 2000 2 Удельная стоимость доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны

Транспортировка РН «Ангара-5» к стартовой площадке

 

Ниже изложен подход к оптимизации ММБ в составе транспортной системы (PH, РБ на основе ЖРД, ММБ на основе ЯЭРДУ) для доставки беспилотных комплексов, например, для автоматической лунной базы, расходуемых материалов и других грузов. Основные результаты, как и в предыдущем разделе, получены для ММБ мощностью 1-1,5 МВт и более с доставкой на радиационно-безопасную орбиту высотой 800 км с помощью PH грузоподъемностью порядка 20 т («Протон», «Ангара-5», «Русь-М») и РБ с ЖРД при двухпусковой схеме развертывания. Однако рассмотренный подход может быть использован и для оценки удельной стоимости транспортировки и при использовании PH большей грузоподъемности.

 

Структура затрат лунной транспортной системы с ММБ.

С учетом оценки перспектив создания рассматриваемого ММБ не ранее 2020 г., в качестве примера был проведен расчет затрат на создание с приведением их к моменту запуска первого ММБ в 2020 г. Тем не менее, представляя возможность создания ММБ к 2020 г., при расчетах принимался пессимистический вариант применения ММБ с использованием средств выведения, обладающих характеристиками существующих в настоящее время PH класса «Протон-М», а также перспективной PH «Ангара-А5».

 

С использованием разработанной модели были оценены затраты на создание основных элементов ММБ — затрат на создание ЯЭУ, ЭРДУ, затраты на доставку модулей ММБ на стартовую орбиту, затрат на услуги контрольно-измерительного комплекса (управление полетом и контроль), затраты на закупку рабочего тела (ксенона), а также затраты на разработку и испытания (НИОКР) и капитальные затраты по созданию необходимой инфраструктуры производственных и исследовательских комплексов.

 

043015 2000 3 Удельная стоимость доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны

Структура затрат: а — в составе ММБ, снаряженного для одного рейса; б — в составе ММБ в течение срока его эксплуатации. Включены капитальные затраты и затраты на НИОКР; в — в составе транспортной системы, состоящей из 6 ММБ и позволяющей обеспечивать грузопоток в размере 100 тонн в год

 

На рис. выше приведена структура затрат в составе ММБ, снаряженного на один рейс (без учета капитальных затрат и затрат на НИОКР), ММБ в течение срока эксплуатации (определяется ресурсом ЯЭУ), а также флота из шести однотипных ММБ, обеспечивающих грузопоток в 100 т/год. Принятые на диаграммах обозначения: ЯЭУ — затраты на создание ядерной энергоустановки; ЭРДУ — затраты на создание одной электроракетной двигательной установки; СВ — средства выведения (затраты на доставку на орбиту 800 км энергетического и грузового модулей); КИК — контрольно-измерительный комплекс (затраты на управление полетом); РТ — затраты на приобретение необходимого количества рабочего тела.

 

Результаты выполненных оценок показали, что при принятых исходных данных затраты на средства выведения составляют от 38% в структуре затрат на осуществление единичного полета буксира на орбиту Луны и обратно (без учета капитальных затрат и затрат на НИОКР) и возрастают до 47% в структуре затрат на создание транспортной системы из шести ММБ, обеспечивающей грузопоток на орбиту Луны в размере 100 т в год.

 

Стоимость производства ЯЭУ, составляя до 39% собственно одного транспортного средства (ММБ), снижается до 5-6% в структуре затрат на создание полной транспортной системы из нескольких ММБ (в рассматриваемом примере флота из шести ММБ в транспортной системе для обеспечения грузопотока 100 т/год). Затраты на рабочее тело незначительны (2-3%).

 

043015 2000 4 Удельная стоимость доставки полезного груза с поверхности Земли на орбиту Луны

Таким образом, применительно к перспективным задачам обеспечения больших грузопотоков с использованием небольшого флота ММБ на основе ЯЭРДУ относительная стоимость затрат на ЯЭУ (с учетом затрат на разработку) невелика и не превышает 10%. Поэтому к наиболее существенным результатам с точки зрения дальнейшего снижения стоимости доставки полезного груза на целевую орбиту могут привести следующие усовершенствования:


Найти на unnatural: Удельная стоимость доставки полезного груза поверхности Земли на орбиту Луны
Автор: admin | 1 Май 2015 | 206 просмотров

Новые статьи:

Оставить комментарий:

Все размещенные на сайте материалы без указания первоисточника являются авторскими. Любая перепечатка информации с данного сайта должна сопровождаться ссылкой, ведущей на www.unnatural.ru.
Rambler's Top100