orion two mkk 09-04-2015

Александр МайбородаКомпания AVANTA Consulting

Проект «Орион II»:

Использование внеземных ресурсов для

выхода из гравитационного колодца Земли

Московский Космический Клуб

9 апреля 2015

План презентации

• Рынок, в чем его проблема (у кого она возникла и в чем состоит), насколько она обострена

• Как проблему пытаются решить конкуренты, основная техническая трудность, мешающая им добиться успеха

• В чем прорыв, генеральная идея, насколько предлагаемый продукт ее решает

• Состояние дел, что достигнуто, что осталось сделать, риски

• Команда, имеющиеся ресурсы, потребности• Предложение инвестору

Кризис ракетно-космической техники • В 1964 году С.П. Королев: «скоро

люди будут летать в космос по профсоюзным путевкам».

• 2015 год: путевки в космос доступны только миллиардерам.

• Стоимость доставки грузов осталось высокой: от 10 до 50 тыс. долл./кг (в зависимости от орбиты).

• Такие цены сдерживают индустриали-зацию и коммерциализацию космоса: при цене меньше 3 тыс. долл./кг производство только полупроводников на орбите превысит 100 млрд.долл./год.

www.mayboroda.com3

[email protected]

Кризис ракетно-космической техники

• Ракета открыла дорогу в космос: первый спутник, полёт Юрия Гагарина, высадки луноходов и астронавтов на Луне, исследования Венеры и Марса, комет и дальних планет.

• Но, возможности ракеты на химическом топливе ограничены и необходимо искать ей замену.

www.mayboroda.com [email protected]

Проект «Орион» - попытка решения проблемы


Цена доставки на орбиту – 150 долл./кг.


• 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.


Проект «Орион II» - решение проблем проекта «Орион»

• В проекте Orion корабль приводится в движение потоками вещества в виде периодических ударных волн от ядерных взрывов.

• В нашем проекте OrionTwo устраняются ядерные взрывы как источник ударных волн вещества – вместо них используются потоки вещества на низкой околоземной орбите с скоростью превышающей 1-ю космическую.

• Потоки создаются космическими аппаратами на основе веществ астероидов, Луны, атмосферы Земли или других планет.

• 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.


Виды пропеллентных потоков системы «Орион II»


С Земли вертикально суборбитальными многоразовыми ракетами забрасывают в потоки пропеллента капсулы с грузами и пассажирами.

Капсулы имеют «паруса» – абляционные экраны, которые под действием ударов частиц пропеллента разгоняют капсулы до 1-й космической скорости. Давление – 5-50 бар.

Источники пропеллентных потоков системы «Орион II»

• Простейшим источником пропеллентных потоков является орбитальный накопитель вещества из атмосферы (системы PROFAC и PHARO) или из искусственно создаваемой газовой и аэрозольной среды на его пути (система ORBITRON).

• В перспективе помимо накопителей вещества из атмосферы Земли будут использоваться коллекторы газов из атмосферы Марса и Венеры, продукция которых доставляется межпланетными буксирами к Земле и используется для создания пропеллентных потоков.



• Другой источник пропеллента – автоматические транспортно-добывающие комплексы на Луне или близких астероидах, которые используют компоненты реголита в том числе водные ресурсы.



• До начала освоения ресурсов Луны астероиды из группы Easily Retrievable Object могут быть использованы для добычи пропеллента. У этой легкодоступной группы, требуется не более 500 м/с для возвращения грузовых КА к Земле. Полет к ним проще чем к Луне.

• Затем придет черед Фобоса и Деймоса, и троянских астероидов Марса и Юпитера, плоскости орбит которых лежат в плоскости эклиптики.



• Использование реголита Луны для создание пропеллентных потоков на дне гравитационной ямы Земли (на высоте 120-200 км) дает выделение кинетической энергии в 20 раз большей, чем энергозатраты на подъем реголита из гравитационной ямы Луны.

• Использование реголита астероидов из группы сближающихся с Землей дает превышение энерговыделения над затратами в сотни раз.


Кинетический двигатель – машина утилизации потенциальной энергии небесных тел

• Обозначения:• 1 – корпус двигателя;• 2 – днище камеры с абляционным

и вспомогательным буферными веществами;• 3 – камера двигателя;• 4 – система охлаждения;• 5 – сопло двигателя;• 6 – входящий высокоскоростной трек (лента или трубка),

изготовленный, например, из лунного или астероидного вещества.


Кинетический двигатель – машина утилизации потенциальной энергии небесных тел

• Трек (6) входит в камеру (3) кинетического двигателя, расположенную в кормовой части запускаемого аппарата. Испытывает ударное торможение в газовой среде камеры (2), которое снабжено абляционным покрытием и вспомогательными буферными веществами.

• Удар приводит к испарению вещества трека и выбросу образовавшихся газов в обратную сторону через коническое сопло двигателя (5). В итоге получаем реактивную струю, разгоняющую аппарат.

• В физико-теоретическом смысле, здесь используется упругий удар.


Экспериментальная основа КТС OrionTwo

• Запуск корабля потоком разряженного вещества из космоса – это почти полный аналог торможения космического корабля атмосферой.

• Устойчивость абляционного экрана корабля («паруса») испытывалась в ходе работ по проекту Orion:

• на моделях, приводимых в движение взрывами зарядами химической взрывчатки;

• при взрывах термоядерных зарядов.


Экспериментальная основа КТС OrionTwo


Суборбитальные многоразовые ракеты и ракетопланы – готовые компоненты системы OrionTwo


КТС «Рысь». Ресурс – 5000 запусков. Частота запусков – каждые 4 часа.

Патенты

• Способ и система питания реактивных двигателей. Патенты России RU2385275, Украины 100625, Беларуси ЕАПО 018524.

• Способ энергообеспечения космических аппаратов-накопителей. Патент России RU2451631.

• Energy supply method for spacecrafts-accumulators. Патентная заявка US 2013/0233974 A1.

• Method and system for feeding jet engines. Патентная заявка US 2014/0326832 A1.


Патенты• Продолжается процесс рассмотрения

патентной заявки США Method and system for feeding jet engines (Способ и система питания реактивных двигателей).

• По заявке в апреле с.г. получен запроса экспертизы США.

• Необходимы микроинвестиции для оплаты работы патентных поверенных по составлению ответа на запрос.

• Срок предоставления требуемых материалов в патентное ведомство США истекает 16 июня 2015. При оплате дополнительной пошлины может быть продлен на 3 месяца.

• Нарушение сроков приведет к аннулированию российского приоритета в США.


Патенты

• Method and system for delivering cargoes into space. US 8882047 B2. Status: Grant of patent is intended

• Method for delivering cargoes into space and a system for implementation of same. EP2390188Status: Grant of patent is intended (Great Britain, Germany, France).

• Способ доставки грузов в космос и система его осуществления. Патент России RU2398717

• Способ доставки грузов в космос и система его осуществления. Патент ЕАПО 017577• Спосіб доставки вантажів в космос і система його здійснення. Патент Украины 99230• Способ энергообеспечения космических аппаратов-накопителей. Патент России

RU2451631• Energy supply method for spacecrafts-accumulators. Патентная заявка US 2013/0233974

A1• Method and system for feeding jet engines. Патентная заявка US 2014/0326832 A1www.mayboroda.com [email protected]

Коммерциализация: продажа лицензий на технологию КТС OrionTwo

• Компания AVANTA Consulting планирует в качестве первого этапа коммерциализации проекта:

• вести торговлю лицензиями в странах, в которых запатентована технология «Орбитрон», ключевая для технологии «Орион II» (США, Великобритания, Германия, Франция, Россия и др.);

• торговать франшизами и ноу-хау в тех странах, где отсутствует патентная защита.

• В качестве второго этапа коммерциализации компания AVANTA Consulting планирует производить (используя подрядчиков) и продавать:

• оборудование наземной части; • расходные материалы и ключевые агрегаты орбитальной части

системы для установки на КА заказчиков.


Коммерциализация: КТС OrionTwo и космическая энергетика

• Поставки материалов для сооружения спутниковых солнечных электростанций, например, только в рамках японской программы Solarbird на сумму 24 млрд. долл.

• Замещение углеводородных источников энергии космическими к концу XXI века.


Коммерциализация: КТС OrionTwo и космическая энергетика

• Рынок фотоэлектрических преобразователей – 100 млрд. долл./год,

• в т.ч. тонкопленочных солнечных батарей – 25 млрд. долл./год.


Коммерциализация: КТС OrionTwo и космический туризм


Требуемые инвестиции

• Этапы рабочего процесса: • эскизное проектирование;• компьютерное моделирование процессов;• изготовление демонстрационной модели КА с кинетическим

двигателем; стендовые испытания, доработка; • изготовление КА в версии микроспутника для орбитальных

испытаний, доработка. • Требуемые ресурсы: денежные средства в сумме 20 млн. руб.:

5 млн. руб. от частного инвестора, дополнительно к дотации на сумму 15 млн. руб. от фонда «Сколково» (на срок 2 года).

• На вклад инвестора предоставляется доля в 5 процентов уставного капитала старт-апа.


Потенциальные партнёры• Planetary Resources • Deep Space Industries • SpaceX • Bigelow Aerospace • Boeing Company • EADS Astrium • MDA • Mitsubishi Corp.• Shimizu Corp.• ЦНИИмаш (орбитальный КА-накопитель воздуха и бескаркасные СБ)ЦНИИмаш (орбитальный КА-накопитель воздуха и бескаркасные СБ)• ИКИ РАН (математические модели КТС)ИКИ РАН (математические модели КТС)• ОИВТ РАН (математические модели ударных процессов) ОИВТ РАН (математические модели ударных процессов) • ИФП СО РАН и РКК «Энергия» (технологический модуль ОКА-Т) ИФП СО РАН и РКК «Энергия» (технологический модуль ОКА-Т) • МГТУ им. Н.Э.Баумана (тросовый электродвигатель ЭДТС)МГТУ им. Н.Э.Баумана (тросовый электродвигатель ЭДТС)• ГКНПЦ имени Хруничева (суборбитальный демонстратор МРКС-1)ГКНПЦ имени Хруничева (суборбитальный демонстратор МРКС-1)• КБХА (термо-химический имитатор ЯРД)КБХА (термо-химический имитатор ЯРД)• ГНЦ ФГУП "Центр Келдыша" (теплообменная водородная ДУ СТРД)ГНЦ ФГУП "Центр Келдыша" (теплообменная водородная ДУ СТРД)• Компания «Лин Индастриал» (суборбитальные мини-РН)Компания «Лин Индастриал» (суборбитальные мини-РН)www.mayboroda.com [email protected]

Группа Группа поддержкиподдержки


Видео концептуальных схем работы OrionTwo

• Lunar material for OrionTwo (2 мин 22 сек)https://youtu.be/GtymC1ZysrU

• OrionTwo - Орион II (1 мин 11 сек)https://youtu.be/zcOhK5Yo4eM

• OrionTwo Stream ( 1 мин 15 cек)https://youtu.be/wEJCYrpXKX0

• Astrojet Project (8 мин 50 сек)https://youtu.be/PLR-SUHp04w


https://youtu.be/GtymC1ZysrU




https://youtu.be/zcOhK5Yo4eM

https://youtu.be/zcOhK5Yo4eM

https://youtu.be/wEJCYrpXKX0




https://youtu.be/PLR-SUHp04w

https://youtu.be/PLR-SUHp04w

Резюме и контакты

• Разработанная система обеспечивает радикальное снижение затрат на доставку грузов в космос.

• Экономия издержек создает возможности получения дополнительной прибыли в сфере доставки грузов и пассажиров в космос.

• Для вывода проекта из начальной стадии необходимы партнеры.• Компания AVANTA Consulting готова к переговорам о сотрудничестве

по вопросу коммерциализации разработки «Орион II» (OrionTwo).• Адресные данные компании: Россия, г. Ростов-на-Дону, пр. Большая

Садовая, 150, офис 909. • Тел.: +7 (863) 221 73 71; +7 (863) 263 32 94 • Mail: [email protected]

Сайт: www.mayboroda.com

Спасибо за внимание! Вопросы?


mailto:[email protected]

http://www.mayboroda.com/

http://www.mayboroda.com/

orion two mkk 09-04-2015

Technology