Почему считается ненадежным РД-170?

Автор mark200000, 08.01.2010 19:49:32

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

mark200000

1. А никто не скажет, почему считается ненадежным РД-170 - в нем какой то серьезный конструктивный просчет, мелкие недоработки или, просто, заводской брак?
2.Какой, по Вашему мнению, двигатель лучше для сверхтяжелого носителя - РД-170 или РД-180 (или какой либо иной?)?

Дмитрий В.

Если кратко, то:
1)РД-170/171 считается ненадежным, потому что отказал три раза при более чем 80 применениях (в т.ч. 8 применений в составе РН "Энергия"). Причиной ненадежности считается предельность параметров рабочего процесса (давление в КС, а также давление и температура в "кислом" газогенераторе). Это делает его чувствительным к попаданию посторонних частиц в ТНА - при этом, как правило, развивается пожар.
2)Для сверхтяжелых носителей лучше РД-170. А вообще считается, что лучше всего для сверхтяжелых носителей был бы "умеренный" керосиновый двигатель большой тяги. Ну, что-то вроде F-1. :roll:
Хотя у С.П.Королева было иное мнение на этот счет :wink:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Вадим Лукашевич

Вот ответ представителя разработчика - д.т.н. Челкиса Феликса Юрьевича  - на следующий вопрос (касательно РД-701):
- Почему вы выбрали «кислую» (с избытком окислителя) схему? Она очень опасна для пилотируемых полетов. Тем более что на борту водород, который позволяет пойти на сладкую, а вы пошли на кислую. Это путь в тупик, так как никто не даст вам сертификат на пилотируемые полеты.

Ответ:
- На эту тему я мог бы говорить очень долго. Но скажу следующее - я надеюсь, что здравый смысл возобладает и сертификат на пилотируемые полеты мы получим раньше, чем реализуется этот проект. Я думаю, что на «Ангаре» мы это реализуем, и слухи о том, что окислительная схема опасна, и двигатели, выполненные по этой схеме, никак не могут использоваться для пилотируемых полетов - это всего лишь слухи, это рассуждения тех, кто не знает сути, кто далек от тех реалий, которые на самом деле существуют. Нужно не распускать слухи, а заниматься культурой производства, обеспечивать требуемое по нормативной документации качество сборки, и все будет в порядке

hecata

Можно еще вспомнить, что больше десяти двигателей взорвалось на стендах во время отработки, а от первого прожига до первого удачного (без взрыва, на 70% мощности) прожига прошло 3 года.

mark200000

Спасибо за интересную информацию. Разрешите задать еще несколько вопросов.

1. А нельзя увиличить надежность снизив немного давление? Или ТНА оптимизирован так. что доработке не поддается? В конце концов, даже если ТНА заново придется разрабатывать, это все равно дешевле, чем делать полностью новый двигатель.
2. По поводу посторонних частиц. В 2000 году два "Протона" ушли за бугор из за малюсеньких кусочков аллюминия в двигателе. Есть ли, вообще, двигатель способный переварить тряпку или стружку в ТНА?
3. В чем преимущество "кислой" схемы? Ведь У.Е. такого двигателя ниже?
4. Интересен расказ про сертификацию. Под этот двигатель были завязаны два пилотируемых корабля ("Буран" и "Заря"), и, если бы он не прошел сертификацию... Впрочем, обе программы и так были сорваны.

Shestoper

ЦитатаВот ответ представителя разработчика - д.т.н. Челкиса Феликса Юрьевича  - на следующий вопрос (касательно РД-701):
- Почему вы выбрали «кислую» (с избытком окислителя) схему? Она очень опасна для пилотируемых полетов. Тем более что на борту водород, который позволяет пойти на сладкую, а вы пошли на кислую. Это путь в тупик, так как никто не даст вам сертификат на пилотируемые полеты.

Ответ:
- На эту тему я мог бы говорить очень долго. Но скажу следующее - я надеюсь, что здравый смысл возобладает и сертификат на пилотируемые полеты мы получим раньше, чем реализуется этот проект. Я думаю, что на «Ангаре» мы это реализуем, и слухи о том, что окислительная схема опасна, и двигатели, выполненные по этой схеме, никак не могут использоваться для пилотируемых полетов - это всего лишь слухи, это рассуждения тех, кто не знает сути, кто далек от тех реалий, которые на самом деле существуют. Нужно не распускать слухи, а заниматься культурой производства, обеспечивать требуемое по нормативной документации качество сборки, и все будет в порядке

Да, оптимальным c точки зрения надежности выглядел бы четырехкамерный трехкомпонентник в диапазоне тяги примерно 600-1200 тонн, с водородом для привода ТНА. Чистый водородник такой тяги было бы трудно создать из-за больших объемов перекачиваемого водорода.
Возможно ещё использование метана, но там возможно сажеобразование, так что уж лучше керосин+водород, хотя три компонента и усложняют носитель.

L_Pt

Цитата- Почему вы выбрали «кислую» (с избытком окислителя) схему? Она очень опасна для пилотируемых полетов. Тем более что на борту водород, который позволяет пойти на сладкую, а вы пошли на кислую. Это путь в тупик, так как никто не даст вам сертификат на пилотируемые полеты.
А это действительно есть такой сленг, на «восстановительную» говорить «сладкая»?

Shestoper

Цитата1. А нельзя увиличить надежность снизив немного давление? Или ТНА оптимизирован так. что доработке не поддается? В конце концов, даже если ТНА заново придется разрабатывать, это все равно дешевле, чем делать полностью новый двигатель.

Доработать можно. Но тяга двигателя уменьшится пропорционально уменьшению давления - при меньшем давлении в КС фиксированного размера можно загнать меньше топлива. Другое дело, если увеличить размерность камер - но это будет уже новый двигатель.
В качестве промежуточной (по сравнению с разработкой нового двигателя) меры я предлагал использовать на новых носителях дефорсированный до тяги в 550 тонн и давления в КС в 180 атмосфер РД-170.

Цитата3. В чем преимущество "кислой" схемы? Ведь У.Е. такого двигателя ниже?

Мощность ТНА не в последнюю очередь зависит от объема прокачиваемого через турбину газа. Ещё от температуры и давления, но эти параметры были на РД-170 "выжаты досуха". А чем мощнее ТНА, тем под большим давлением можно компоненты загонять в камеру сгорания.
Объем кислорода на борту носителя гораздо больше, чем у керосина. Плюс к тому у керосина при высоких температурах и давлении начинается разложение с сажеобразованием, это может вызвать осаждение сажи в трубопроводах, форсунках и ТНА, вплоть до его разрушения.
Так что если ЖРД кислород-керосиновый, на "сладком" газе высокое давление в КС не реализуешь. Высокое давление (и на основе этого высокий удельный импульс) были "пунктиком" Глушко, как двигателист он любил предельные параметры.

Цитата4. Интересен расказ про сертификацию. Под этот двигатель были завязаны два пилотируемых корабля ("Буран" и "Заря"), и, если бы он не прошел сертификацию... Впрочем, обе программы и так были сорваны.

Когда работы над РД-170 начинались, о проблемах с достижением надежности при таком давлении ещё не знали.
А потом альтернативы ему уже не было. Точнее была - НК-33. Но он в 5 раз меньше, а главное - Глушко бы скорее удавился, чем его использовать. Ведь КБ Кузнецова сделало двигатель для Н-1, из-за чего он в своё время разругался с Королевым.

RadioactiveRainbow

ЦитатаА это действительно есть такой сленг, на «восстановительную» говорить «сладкая»?
Среди двигателистов - да.
Глупость наказуема

mark200000

Я начинаю понимать, почему американцы свой "Арес - 1" твердотопливным делают. Урод, конечно, получается, но, зато, мусор в ТНА ему не страшен!

Петр Зайцев

ЦитатаЯ начинаю понимать, почему американцы свой "Арес - 1" твердотопливным делают. Урод, конечно, получается, но, зато, мусор в ТНА ему не страшен!
Ничего вы не понимаете. Ares I был твердотопливным по политическим соображениям. Главная задача его конструкции была в том, чтобы программу очень трудно было убить. Ну то есть фактически деньги выделяемые на программу "Созвездие" служили взятками сенаторам в регионах которых распологались в том числе изготовители твердотопливных ступеней (за них получал Оррин Хатч). По крайней мере таков был план Гриффина. Ну а его подручный Хоровиц несколько раз менял работу между NASA и ATK, и имел доступ к уху Гриффина. Так что какие получались параметры у ракеты, никого не волновало. Бы ли бы у Хатча и Шелби под крылышком заводы жидких двигателей, сделали бы на жидких (сладких, конечно -- кислых в Америке делать не умеют).
-- Pete

pragmatik

Цитата
ЦитатаЯ начинаю понимать, почему американцы свой "Арес - 1" твердотопливным делают. Урод, конечно, получается, но, зато, мусор в ТНА ему не страшен!
Ничего вы не понимаете. Ares I был твердотопливным по политическим соображениям. Главная задача его конструкции была в том, чтобы программу очень трудно было убить. Ну то есть фактически деньги выделяемые на программу "Созвездие" служили взятками сенаторам в регионах которых распологались в том числе изготовители твердотопливных ступеней (за них получал Оррин Хатч). По крайней мере таков был план Гриффина. Ну а его подручный Хоровиц несколько раз менял работу между NASA и ATK, и имел доступ к уху Гриффина. Так что какие получались параметры у ракеты, никого не волновало. Бы ли бы у Хатча и Шелби под крылышком заводы жидких двигателей, сделали бы на жидких (сладких, конечно -- кислых в Америке делать не умеют).
-- Pete
а как же рд-180? его вроде бы купили,.. т.е. производить на месте можно, и вроде бы (тьфу тьфу) он пока штатно в АТЛАСе работал.

Дмитрий В.

Цитатаа как же рд-180? его вроде бы купили,.. т.е. производить на месте можно, и вроде бы (тьфу тьфу) он пока штатно в АТЛАСе работал.

А что РД-180? Он в готовом виде поступает из России. Лицензия на производство у американцев есть, но производить его сами они не спешат - покупать пока дешевле.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

pragmatik

Цитата
Цитатаа как же рд-180? его вроде бы купили,.. т.е. производить на месте можно, и вроде бы (тьфу тьфу) он пока штатно в АТЛАСе работал.

А что РД-180? Он в готовом виде поступает из России. Лицензия на производство у американцев есть, но производить его сами они не спешат - покупать пока дешевле.
понятно,... с аресом, политика слилась с экономикой.
Но по теме,  Так что? РД-170 считается надежным,  только технологию производители не блюдут. :) ?

mark200000

А, помоему, zaitcev прав.
Дешевле и лучше было бы запускать "Орион" на "Атласе -5" или "Дельте - 4", чем городить такую хрень как "Арес - 1". Вообще, вся их Лунная программа выглядит так, как будто ее главная цель, обеспечить работой те 125 000 человек, которые остануться не удел после прекращения полетов Шаттла. А, Луна, как получиться.

mark200000

А, вообще, какие сейчас самые большие давления реализованы в двигателях?

Насколько я помню, в начале 90-х в КБХА всерьез прорабатывалься вопрос создания двигателей с давлением в КС 700 - 800 атмосфер. Для боевых ракет, конечно. Ракета с таким двигателем по скорости разгона не уступает твердотопливной. Но, потом, наметился прогресс в твердотопливных двигателях и работы эти были прекращены.

Peter

Если склероз не изменяет, то 500 атм. в РД0410
Хотя он не совсем ракетный (ТФЯРД), но все же.

mark200000

ЦитатаЕсли склероз не изменяет, то 500 атм. в РД0410
Хотя он не совсем ракетный (ТФЯРД), но все же.
У меня в голове крутиться цифра чуть чуть по менше - 400 атм., но, тоже, за память ручаться не могу.
А, что касается его не ракетности, так он целый час работает при таком давлении, а химический 5 - 7 минут.

Т.е. РД 0410 рекордсмен по давлению, химических на более высокое давление создано не было?

Peter

Там давление "обжимает" стержни, не давая им расплавится, т.е., является положительным фактором. В РД - сугубо отрицательным, с точки зрения конструкции.
А прибавка УИ при росте выше 200 атм - копейки. Масса и габариты сопла сдерживают.

Вадим Лукашевич

Цитата
ЦитатаА это действительно есть такой сленг, на «восстановительную» говорить «сладкая»?
Среди двигателистов - да.
Это была цитата из дискуссии с одного из круглых столов по МАКСу. Наблюдать это было занятно в том смысле, что доклады по трехкомпонентникам попеременно делали представители "Энергомаша" и Воронежа, а другие им, соответственно, оппонировали.
Сначала выступал "Энергомаш" со своим РД-701, рассказывая, что они взяли керосиновый контур от РД-170 и добавили туда водородный, который они предложили сделать воронежцам. Те оппонировали, в т.ч. каверзными вопросами.
Затем выступал представитель Воронежа, говоря, что они взяли отработанный РД-0120, и добавили туда керосиновый контур, и ему пришлось отбиваться уже от вопросов "Энергомаша". Дело дошло до того, что, как только кончился доклад Воронежа, представители обеих контор, не обращая внимание на дальнейший ход Круглого стола, вышли в курилку и там продолжили прямое выяснение отношений. Я при сем присутствовал, но, к сожалению, не все понял (разговор уже был чиста-канкретна технический), да и не все помню, но вот хитрый Игорь Афанасьев был там же с диктофоном :wink:
Как я понимаю, именно после этого в НК появилась его статья по трехкомпонентникам, но она носила обзорный характер и массу интересных нюансов и деталей того спора он, ессно, опустил