SpaceX семейство метановых двигателей Raptor

[amster]

Помню лет 10-15 назад на фнк и других форумах было мнение что больше 200тс на горшок не получится сделать, а схема газ-газ принципиально невозможна. У Дидов же не получилось

Речь шла про керосинки закрытой схемы.
И таких действительно нет и сейчас.

Вы полагаете проект YF-130 закроют?

Правильнее ставить вопрос - какова будет тяга YF-130 когда он полетит с ПН.

[fagot]

не забываем про Мерлин на тех же компонентах, многоразовый не на бумаге, с недостижимым для "самого лучшего в мире" соотношением тяги к массе (90 против 190 )  Так и где и в чем самый лучший в мире лучший, хоть в чем-нибудь ?

В УИ на керосине и в тяге на один двигатель.

[Дем]

Помню лет 10-15 назад на фнк и других форумах было мнение что больше 200тс на горшок не получится сделать, а схема газ-газ принципиально невозможна. У Дидов же не получилось

Это про керосинки было. Метан получше, но и у него потолок, порядка 300тс вроде

[vlad7308]

Помню лет 10-15 назад на фнк и других форумах было мнение что больше 200тс на горшок не получится сделать, а схема газ-газ принципиально невозможна. У Дидов же не получилось

Это про керосинки было.

только про тягу. Газ-газ на керосине никто сделать не пытался. И не просто про керосинки, а про замкнутые керосинки. Потому что из открытых был F1.

Метан получше, но и у него потолок, порядка 300тс вроде

Откуда потолок?

[Шлангенциркуль]

Газ-газ на керосине никто сделать не пытался.

А это вообще возможно? Сажей забьется. А в рубашке камеры сгорания по принципу expander cycle мощности вроде не хватит.

[vlad7308]

Газ-газ на керосине никто сделать не пытался.

А это вообще возможно? Сажей забьется. А в рубашке камеры сгорания по принципу expander cycle мощности вроде не хватит.

так потому и не пытался

[Дем]

Откуда потолок?

Так оттуда же. Просто метан горит иначе, вот и потолок у него другой. Но не слишком далеко.

[vlad7308]

Откуда потолок?

Так оттуда же. Просто метан горит иначе, вот и потолок у него другой. Но не слишком далеко.

не понимаю

[Дем]

не понимаю

Чем больше камера сгорания и чем выше в ней давление - тем сильней в ней колебания. При каком-то размере*давлении - её начинает ломать.

[DiZed]

колебания являются следствием возникновения положительной обратной связи процессов смесеобразования и горения с пучностями давления в камере сгорания. из чего следует что метан в этом контексте предпочтительнее - а не наоборот? и из чего следует, что верхний порог именно такой - и что он вообще существует и неустраним выбором соответствующей геометрии камеры и форсунок? когда-то вч колебания казались непреодолимыми для 80-тонного РД-107 - и его расщепили на 4 камеры. при том вскоре для вдесятеро более мощного F-1 не пошли по пути деления его на 40 камер, но добились устойчивого самозатухания извне провоцируемых колебаний в любых режимах, т.е. продемонстрировали что явление это вполне управляемо и парируемо на очень больших масштабах. когда маска на пресс-конференции пытались спрашивать - как они решили проблему вч-колебаний - он не мог понять о чем вообще речь, и начал говорить про механические резонансы при раскрутке турбины. судя по тому как они уверенно наращивают параметры двигателя - у них это отнюдь не главная головная боль, и отрабатывается в основном расчетно, на стадии проектирования.

[Feol]

В схеме газ+газ в камере нету капелек. По этому нет и вч-неустойчивости. В газогенераторах соотношение компонентов далеко от стехеометрического. По этому, там вч-устойчивость тоже обеспечить проще. Имхо. Только надо сладкую и кислую турбины сажать на один вал, с торцов. Затем по направлению к середине вала - 1 или несколько ступеней насосов горючего со стороны сладкой турбины, аналогично, 1 или несколько ступеней насосов окислителя со стороны кислой турбины. Посередине продуваемый и контролируемый разделитель для исключения опасного соседства. Будет на порядки более простой запуск, регулирование, следственно, проще и дешевле конструкция, выше надёжность ценой, видимо, некоторого роста габаритов и массы, возможно, некоторого снижения КПД ТНА.

[DiZed]

не думаю, что схема газ-газ сама по себе отменяет проблему вч неустойчивости; хотя бы потому что при при 300 атм. плотности газообразных компонентов сопоставимы с таковыми для жидкостей. вообще-то термоакустические эффекты наблюдаются - и пульсационные трубы работают - и в гомогенных газовых средах при очень умеренных параметрах, вопрос исключительно в том, чтобы уметь эти эффекты прогнозировать, рассчитывать и управлять ими

[Шлангенциркуль]

Отсутствие капель в системе газ-газ позволяет топливу сгорать быстрее и более полно, как следствие, есть возможность уменьшить камеру сгорания.

[DiZed]

из этого не следует, что такая система будет более термоакустически стабильна. насколько я понимаю, фишка пинтл-форсунки в мерлине как раз в том, что она создает существенные пространственные неоднородности состава топливной смеси, не совпадающие с пучностями акустического поля - и именно это способствует подавлению вч-неустоичивостей.
разговоры о связи размеров камеры сгорания и давления в ней с вч-нестабильностью имели бы смысл - если бы существовала формула, связывающая эти параметры, описывающая границу стабильности - и объясняющая, отчего в камере F1 с 70 атм. и 800 тоннами тяги проблемы неустойчивости нет, а в камере РД-170 с вчетверо меньшей тягой но втрое более высоким давлением - есть. насколько я представляю, никакой фундаментальной связи между этими величинами не установлено.

[ratcustorb]

Только надо сладкую и кислую турбины сажать на один вал, с торцов.

Пишут, что такая схема имеет ряд недостатков:

Вы не можете просматривать это вложение.

[Streamflow]

Господа не мешки ворочающие могут получить неплохое представление о высокочастотных автоколебаниях в камерах сгорания РД из работы  "Феноменологический анализ высокочастотных автоколебаний жидкостных ракетных двигателей", см. http://www.synerjetics.ru/article/LRE_high_friquency.htm

Однако это сделать могут только те, кто способен прочитать и даже понять более нескольких страниц текста

[AlexandrU]

Помню лет 10-15 назад на фнк и других форумах было мнение что больше 200тс на горшок не получится сделать...

Практических ограничений для тяги на камеру не существует. Есть ограничение по предельному давлению в камере для разных схем.

[Streamflow]

Практических ограничений для тяги на камеру не существует.

Да, не существует. Но, теоретических. Это следует из представленного выше текста. А практических может быть сколько угодно - от станочного парка производителя двигателей, до глупости генерального конструктора.

[AlexandrU]

Да, не существует. Но, теоретических...

Имелись в виду потребные на практике тяги моторов.

[Streamflow]

А какие "потребны на практике"? 3 кН хватит?

"Академик РАН В. П. Глушко, который не менее полувека позиционировался, как крупнейший в стране специалист по ракетным двигателям, писал о своих разработках в те годы, что двигатель ОРМ-52 тягой 2.9 кН кг на керосине и азотной кислоте «прошел официальные сдаточные стендовые испытания» в 1933 году (в год создания Ракетного института (РНИИ)), а двигатель РД-1 для разгона самолетов при взлете на таком же топливе и с точно такой же тягой «находился в серийном производстве» с 1944 года. К тому же времени был также разработан двигатель РД-2 с тягой вдвое большей [17], который, однако, потом нигде не мог быть использован (из-за неустойчивости). Так что прогресс за 10 – 12 лет с момента начала серьезного финансирования подобных работ совершенно не впечатляет, особенно по сравнению с тем, что в это время было достигнуто немцами сначала в Куммерсдорфе, а затем на ракетном полигоне Пенемюнде".