Прототипы космических транспортных систем Orbitron и OrionTwo.

1. 1
Александр Майборода
AVANTA Consulting
ПРОТОТИПЫ
систем Orbitron и OrionTwo
Приложение к проекту Орбитрон-Орион
Инвестиционный форум «Умные Деньги»
Ростов-на-Дону
Ноябрь 19, 2016

2. 2
Принципиальная схема лунной КТС «Орбитрон»

3. 3
• В качестве катапульты могут использоваться метатели различных типов:
- электромагнитные (релганы и катушечные со скоростями метания 800-1200 м/с);
- механические (80-230 м/с);
- газовые, огнестрельного или газопламенного типа (300-1700 м/с);
- газовые, пневматического типа на легких газах (800-1200 м/с);
- гидравлические на основе водных растворов (800-1200 м/с);
- импульсные и пороховые гидропушки (1200-1600 м/с).
• Для метания твердых веществ предпочтительны скорострельные малокалиберные легкогазовые катапульты на
сжатых газах с рециркуляцией газов при выстрелах. При современных технологиях потери газов при рециркуляции
сокращаются до тысячных долей процента.
• Для метания жидких веществ предпочтительны гидравлические катапульты при использовании переохлажденных
жидкостей (для минимизации испарения в вакууме).
• В гидравлических катапультах при использовании жидких пропана и метана скорость метания струй 1500-1700 м/с,
жидкого водорода – до 4000 м/с (на практике освоены крионасосы с давлением 4000 бар, выбрасывающие
высоконапорные струи жидкого азота).
• Применение огнестрельных катапульт целесообразно при использование метательных зарядов на основе
жидких метательных веществ и наличия у пользователя на его базе системы переработки отработанных
газов в новые порции «жидкого пороха».
Прототипы системы «Орбитрон»

4. 4
Прототипы системы «Орбитрон»
• ВКСН – советский прототип
системы «Орбитрон».
• ВКСН – воздушно-космический
самолёт с накоплением
(кислорода).
• Соразработчик ВКСН академик
РАН Маров М.Я.
• PROFAC – зарубежный
прототип системы «Орбитрон».
• PROFAC – PRopulsive Fluid
ACcumulator.
• ВКСН-PROFAC удачно
решали ценовую задачу.

5. 5
Прототипы системы «Орбитрон»
• Прототипы ВКСН-PROFAC это воздушно-космические летательные
аппараты, орбита которых проходит на высоте 100-120 км, на границе
атмосферы и космоса.
• ВКСН-PROFAC оснащены воздушными диффузорами, такими же как у
прямоточных двигателей гиперзвуковых самолетов, при помощи
которых захватывают разряженный воздух.
• Захваченный воздух сжижается: кислород накапливается; азот
поступает в электрореактивный двигатель для создания реактивной
струи.
5

6. 6
Прототипы системы «Орбитрон»
• Аппараты типа ВКСН-PROFAC при полете в относительно
плотных слоях атмосферы (100-120 км) не могли использовать
солнечные батареи из-за их большой «парусности».
• Энергоснабжения двигателей поэтому должен был осуществлять
ядерный реактор.
• В результате заключения международного соглашения о запрете
полетов ядерных КА на высотах ниже 800 км перспективный
проект ВКСН-PROFAC был закрыт.

7. 7
• Специалистами Института
космических исследований
Принстонского университета был
предложен проект электромагнитного
ускорителя (катапульты) для
недорогого вывода сырья в
окололунное пространство и проект
орбитального коллектора – ловушки
грузов, запускаемых катапультой.
• Был изготовлен и испытан в наземных
условиях опытный образец
электромагнитной катапульты.
• Принципиальный недостаток этой
системы – большая масса, на три
порядка превышающая
допустимые величины.
Прототипы системы
«Орбитрон»

8. 8www.mayboroda.com 8mayboro@gmail.com
Цена доставки на орбиту – 150 долл./кг.
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»
Космический корабль
с импульсным ядерным ракетным двигателем.
Проекты США и СССР.

9. 9www.mayboroda.com 9mayboro@gmail.com
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»

10. 10
• Orion – проект пилотируемого
ядерно-импульсного
космического корабля,
разрабатывавшийся в США в
1950-1960-х годах.
• В основу работы двигателя
корабля положено
использование энергии ядерного
взрыва.
• Экономические показатели
системы «Орион» были
настолько хороши, что Луна,
Марс, Юпитер могли быть
освоены еще в прошлом веке.
• Экологические параметры
системы «Орион» наоборот были
ужасающими, что привело к
закрытию проекта.
www.mayboroda.com 10mayboro@gmail.com
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»

11. 11
• В проекте Orion корабль приводится в
движение потоками вещества в виде
периодических ударных волн от ядерных
взрывов.
• В проекте «Орион II» (OrionTwo) устраняются
ядерные взрывы как источник ударных волн
вещества – вместо них используются потоки
вещества (капель жидкости и пыли) малой
плотности на низкой околоземной орбите со
скоростью превышающей 1-ю космическую.
• Потоки создаются космическими аппаратами
на основе веществ астероидов, Луны,
атмосферы Земли или других планет.
• При разработки запасов водяного льда
астероидов и Луны, ударные волны создаются
посредством выбросов потока капель воды и
ледяной пыли из вспомогательных
космических аппаратов.
• Энергозатраты на создание пропеллентных
потоков в десятки, сотни и тысячи раз меньше,
чем та энергия, которую они обретают в конце
падения на дно гравитационного колодца
Земли и передают ускоряемым аппаратам.
www.mayboroda.com 11mayboro@gmail.com
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»

12. 12
• Устойчивость
абляционного экрана
корабля доказана
испытаниями в ходе
работ по проекту Orion:
- на моделях,
приводимых в движение
взрывами зарядами
химической взрывчатки;
- при взрывах
термоядерных зарядов.
www.mayboroda.com 12mayboro@gmail.com
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»

13. 13
• Запуск корабля потоком разряженного вещества
из космоса – это практически полный аналог
торможения космического корабля атмосферой.
www.mayboroda.com 13mayboro@gmail.com
Проект «Orion» - прототип системы «Орион II»

14. 14
Видеоматериалы
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/164643/164643_original.gif
- Аналог орбитального коллектора лунных грузов. При скорости коллектора 1680
м/с и метании грузов со скоростью 900 м/с, относительная скорость входа грузов
в коллектор равна 780 м/с. В этом случае работа коллектора аналогична работе
Bullet-trap (пулеулавливателя).
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/158602/158602_original.gif
- Аналог орбитального коллектора на основе поглощающего слоя из
гранулированного реголита, затормаживающий буллеты на скорости до 1100
м/с. При должной толщине поглощающего слоя перехватываются порции
грузов (сырья), имеющие относительную скорость 1700 м/с.
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/162846/162846_original.gif
- Принципиальная схема разгона суборбитальной капсулы дискретным потоком
вещества из внеземных источников. Используются твердофазные пленки и
капельные образования в качестве разгонных потоков.
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/163255/163255_original.gif
- Принципиальная схема разгона суборбитальной капсулы непрерывным
потоком вещества из внеземных источников. В качестве разгонных треков
используются тонкостенные газонаполненные баллоны из высокопрочного
полиэтилена (для уменьшения доли оболочки в общей массе баллона).

15. 15
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/164351/164351_original.gif
- Принципиальная схема создания пропеллентного (толкающего)
потока группировкой межорбитальных буксиров из веществ Луны или
астероидов для разгона суборбитальных аппаратов до орбитальной
скорости в околоземном пространстве.
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/162594/162594_original.gif
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/164421/164421_original.gif
- Демонстрации возможности высокоточного позиционирования
ракетных летательных аппаратов относительно заданной точки в
пространстве.
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/162493/162493_original.gif
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/159284/159284_original.gif
• http://ic.pics.livejournal.com/alboros/15109996/158399/158399_original.gif
- Принципиальные схемы передачи жидких и сыпучих грузов с
поверхности Луны на спутник-коллектор.
Видеоматериалы