Форум Новости Космонавтики

.

Насколько мне известно, двигатели системы коррекции кораблей "Союз" и "Прогресс" работают на перекиси водорода ( H2[/size]O2[/size] ).

А каков химический состав выхлопа (в процентах) ?

Кто подскажет..

...

Цитировать.Насколько мне известно, двигатели системы коррекции кораблей "Союз" и "Прогресс" работают на перекиси водорода ( H2[/size]O2[/size] ).

Нееее!

ЦитироватьА каков химический состав выхлопа (в процентах) ?
Кто подскажет..
...

Кислород и вода. А вы где учитесь?

На перекиси концентрацией 85% работают сейчас только двигатели системы управления спуском "Союза".
У "старого" "Союза", до -Т, действительно, двигатели ориентации тоже были на перекиси. Сейчас - двухкомпонентное топливо из тех же баков, что и для СКД.

Разложение безводной перекиси даёт 33% объёмных кислорода и 67% объёмных водяного пара. Весовых будет 47% кислорода и 53% водяного пара, но объёмные в данном случае важнее. 85%-ная даст 40% весовых кислорода и 60% весовых воды, объёмных будет 27% кислорода и 73% воды.

ЦитироватьРазложение безводной перекиси даёт 33% объёмных кислорода и 67% объёмных водяного пара. Весовых будет 47% кислорода и 53% водяного пара, но объёмные в данном случае важнее. 85%-ная даст 40% весовых кислорода и 60% весовых воды, объёмных будет 27% кислорода и 73% воды.

Спасибо за точный ответ.

...

Вот ещё интересный момент.

Американцы пишут:

ЦитироватьProgress M PAO.  Other Designations: Priborno-agregatniy otsek. Part of: Progress M-SO. Class: Manned. Type: Spacecraft Module. Purpose: Equipment-engine section.

Improved PAO service module derived from Soyuz 7K-S with pressure-fed main engines and unitary RCS/main engine propellant feed system.

Length: 2.26 m (7.41 ft). Basic Diameter: 2.15 m (7.05 ft). Maximum Diameter: 2.72 m (8.92 ft). Mass: 2а950 kg (6а500 lb). RCS Coarse No x Thrust: 16 X 98 N. RCS Fine No x Thrust: 8 X 98 N. RCS Coarse Backup No x Thrust: No separate backup translation engines.  RCS Propellants: N2O4/UDMH. Main Engine: KTDU-80. Main Engine: 310 kg (680 lb). Main Engine Thrust: 6.197 kN (1а393 lbf). Main Engine Propellants: N2O4/UDMH. Main Engine Propellants: 880 kg (1а940 lb). Main Engine Isp: 302 sec. Electrical System: Solar panel span: 10.60 m; area 10.00 sq.m. Electric System: 0.60 average kW.

Т.е. у "Прогресса М" ( в отличие от "Прогресса" ) двигатели коррекции работают на гидразине.

...

Цитировать

ЦитироватьКислород и вода.

Интересно знать, сколько именно воды выделится при сгорании, например - 1 клограмма перекиси водорода.

При сгорании?  :shock:

ЦитироватьВот ещё интересный момент.

Американцы пишут:

ЦитироватьRCS Propellants: N2O4/UDMH.

Т.е. у "Прогресса М" ( в отличие от "Прогресса" ) двигатели коррекции работают на гидразине.

...

Эээээ... А где вы собственно перекись то увидели?

ЦитироватьТ.е. у "Прогресса М" ( в отличие от "Прогресса" ) двигатели коррекции работают на гидразине.

Не на гидразине - а на паре НДМГ-АТ.

Гидразин может использоваться, как горючее, а может, как монотопливо, и в качестве монотоплива даёт УИ почти в два раза больший, чем 85% перекись. Реально достигнутый УИ - около 236 секунд. Двухкомпонентник даёт на непрерывном режиме до 320 секунд, а в импульсном - от 240 с (на импульсах в 40 мс) и выше.

При использовании двухкомпонентного топлива разница в УИ между гидразином и НДМГ невелика.

Дима, вы сами кто, сколько вам лет, где учитесь? Ато я не знаю как с вами разговаривать...

ЦитироватьПри использовании двухкомпонентного топлива разница в УИ между гидразином и НДМГ невелика.

И по количеству воды в выхлопе, по-видимому, тоже.

Вопрос о воде в выхлопе двигателей коррекции меня заинтересовал после того, как я посмотрел видео со стыковкой "Прогресса" М-59 и МКС. Там при каждом включении двигателей коррекции поднималась небольшая метель:

(http://7cats.jino-net.ru/add/Progress_RCS_1.jpg) (http://7cats.jino-net.ru/add/Progress_RCS_2.jpg)
(http://7cats.jino-net.ru/add/Progress_RCS_3.jpg) (http://7cats.jino-net.ru/add/Progress_RCS_4.jpg)


А вот как это выглядело при стыковке "Союза" ТМА-8 :

(http://7cats.jino-net.ru/add/Soyuz-RCS.jpg)

Если это не перекись, значит в те годы, когда её активно использовали - двигатели коррекции давали раза в полтора-два больше снега.

...

Это ни в коем случае не снег, струя слишком горяча для этого. Это светится СО, причём, в основном, поглощая ультрафиолет Солнца и переизлучая его в видимом диапазоне :)

Струя перекисного движка вообще в космосе невидима, т.к. у воды все основные линии - в ультрафиолете. А у СО2 - в ИК.

Чтобы струя ярко светилась, в ней должны быть твёрдые частицы. А вот такое диффузное свечение, создающее эффект снега, видно только на фоне чёрного космоса.

ЦитироватьЭто ни в коем случае не снег, струя слишком горяча для этого. Это светится СО, причём, в основном, поглощая ультрафиолет Солнца и переизлучая его в видимом диапазоне  

Струя перекисного движка вообще в космосе невидима, т.к. у воды все основные линии - в ультрафиолете. А у СО2 - в ИК.

Чтобы струя ярко светилась, в ней должны быть твёрдые частицы. А вот такое диффузное свечение, создающее эффект снега, видно только на фоне чёрного космоса.

Я тоже всегда думал, что это не снег.

Однако (в рамках изложенной Вами теории) некторые факты не находят, на мой взгляд, себе объяснения.

1. На видео струя хорошо видна на фоне освещённых облаков Земли.  Это означает, что мы наблюдаем не люминисценцию, а обычное диффузное рассеяние, причём как минимум с таким же альбедо, что и у земных облаков. Похоже, что мы наблюдаем тот же материал, который образует облака (продукты конденсации водяного пара).

2. Пламя двигателей разгона и коррекции корабля "Прогресс" видно значительно слабее, чем освещённый солнцем снег выхлопа (как раз это пламя только и видно на фоне космоса или в тени Земли).

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/76717.jpg)

Или это не аутентичная фотография? Откуда этот жёлтый цвет.. Может быть такое, чтобы насовцы этот снимок "улучшили" и на самом деле там цвет выхлопа не жёлтый, а белый..

...

У Шаттла, в примерно такой же ситуации, мы видим совсем другое:

(http://images.jsc.nasa.gov/lores/STS007-18-778.jpg)

Полная аналогия с кадрами видео работы RCS "Прогресса" и серьёзное противоречие с приведённой выше фотографией..

Кстати сказать, на этом снимке выхлопа OMS Шаттла - снег (?) по яркости, похоже, довольно точно совпадает с земными облаками..

Насколько химический состав выхлопа двигателей орбитального маневрирования и коррекции Шаттла отличается от такого же у "Прогресса" ?

...

ЦитироватьКстати сказать, на этом снимке выхлопа OMS Шаттла - снег по яркости, похоже, довольно точно совпадает с земными облаками..

И у Шаттла тоже снег? ;)

Цитироватьу Шаттла тоже снег?

Условно говоря.

Возможно, это не снег, а туман..

Высокое давление в реактивной струе должно вызывать конденсацию воды при температурах значительно больших 100 C ( это так? ).

А что происходит потом..

Что происходит с туманом выхлопа при его дальнейшем пребывании в космическом вакууме?

Исчезает ли этот туман бесследно ( превращаясь опять в газообразную воду, т.е. пар ) или замерзает, образуя снег.

А что происходит в космосе с CO2 ..

Кто отчётливо представляет себе эти фазовые превращения?

...

ЦитироватьВысокое давление в реактивной струе должно вызывать конденсацию воды при температурах значительно больших 100 C ( это так? ).

Это не так. Это ужас.
 Почему вы не говорите сколько вам лет и каково ваше образование?

ЦитироватьКто отчётливо представляет себе эти фазовые превращения?

Да вобщем то все всё себе ясно представляют. Но как вам объяснить? Как с вами разговаривать? Как с ребёнком в песочнице?
 То что вы не знаете как рассчитать разложение перекиси указывает что вы ещё не начали учить в школе химию. Значит вам лет гдето 13? Меньше?

...

Сравним два снимка:

"Прогресс" отстыкован:

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/76719.jpg)

"Прогресс" пристыкован и проводит коррекцию орбиты МКС:

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/76717.jpg)

Теперь понятно, что на снимке мы видим выхлоп орбитальных двигателей "Прогресса" и двигателей коррекции МКС.

Эти двигатели работают на паре АТ/НДМГ ( или, по английски - N2O4/UDMH ).

Получается, что пламя выхлопа двигателей на этом топливе имеет выраженный жёлтый цвет.

Это так ???

...

Цитировать

ЦитироватьВысокое давление в реактивной струе должно вызывать конденсацию воды при температурах значительно больших 100 C ( это так? ).

Это не так. Это ужас.
 Почему вы не говорите сколько вам лет и каково ваше образование?

Язва вы, Старый. Сами то уверены, что сможете назвать продукты выхлопа движка на перекиси ? Там ведь совсем не только водяной пар и кислород.

ЦитироватьЯзва вы, Старый. Сами то уверены, что сможете назвать продукты выхлопа движка на перекиси ? Там ведь совсем не только водяной пар и кислород.

Надо понять с кем говоришь. Если ему нужны такие подробности то я скажу ему куда обратиться. А если он уверен что вода конденсируется прямо в двигателе потому что там высокое давление а из сопла вылетает снег то зачем ему подробности?

Накинулись, блин, на ребёнка... Нет чтобы нормально всё разжевать. Или стебаться над незнанием интереснее?  :evil:

ЦитироватьНадо понять с кем говоришь. Если ему нужны такие подробности то я скажу ему куда обратиться. А если он уверен что вода конденсируется прямо в двигателе потому что там высокое давление а из сопла вылетает снег то зачем ему подробности?

Так и спрашивай какие подробности ему нужны ! Лишь бы подковырнуть человека. А про конденсацию он говорил в сопле, а в двигателе. Я вот тоже не уверен, что там нет конденсированной воды в выхлопе. Уж больно это необычный вопрос - истечение струи в вакуум. Что-бы и ты посомневался, напомню про образование твердой углекислоты при распыление жидкой через сопло. А ведь дело то всего лишь в удачном соотношении удельных теплот парообразования,  кристаллизации и теплоемкости. Ну и начальные условия.

ЦитироватьЧто-бы и ты посомневался, напомню про образование твердой углекислоты при распыление жидкой через сопло.

И не подумаю сомневаться. Температура то какая у "жидкой углекислоты"?
 Газореактивные сопла работают на многих спутниках и кажется ни у кого ещё ничего не сконденсировалось? А если мы поднимем темперутуру до температуры разложения перекиси а тем паче температры горения двухкомпонентного топлива сразу начнёт конденсироваться? ;)

Может, перекисной выхлоп и конденсируется в воду близко к срезу сопла, но в вакууме, как известно, любая вода, даже твердая  :wink: , очень быстро испаряется... А в тех количествах и в тех фракциях, как идет из управляющих сопел, время превращения воды в пар стремительно приближается к нулю...

...

Цитироватьв вакууме, как известно, любая вода, даже твердая, очень быстро испаряется

Вы хорошо себе представляете физику испарения?

Может ли испарение (хоть бы и сублимационное) происходить без притока энергии от внешнего источника (у нас - Солнца). Не правильнее ли говорить не про "вакуум", а про околоземный космос, где на солнечной стороне неслабо припекает..

Кометы, как известно - состоят (в основном) из твёрдых H2O и CO2. Что-то они не торопятся испариться в глубинах космоса. Терпения хватает на тысячи лет. Только подвергнувшись воздействию энергии Солнца, кометы начинают образовывать "хвосты".

Весьма напоминающие, согласитесь, по цвету и яркости "хвосты" двигателей RCS на приведённых мною снимках.

Поэтому, предлагаю не фантазировать на тему вакуумной сублимации в отсутствие притока энергии, а просто и ясно ответить на два вопроса:

1. Из чего состоят (хорошо заметные на фоне освещённых Солнцем облаков Земли) ярко-белые "хвосты" двигателей RCS, наблюдаемые при прямом солнечном освещении.

2. Заметные в отсутствие прямого солнечного освещения факелы двигателей RCS, работающих на паре N2O4/UDMH имеют насыщенный жёлтый[/size] цвет. Насколько это типично для реальной работы систем RCS в космосе при использовании именно этого топлива.


Проще говоря - есть ли хоть один сделанный в космосе снимок, где факелы двигателей RCS ( работающих на N2O4/UDMH ) имели бы другой цвет пламени.

...

Ну что, тимошка и радуга, видели? А говорите я язва. Опровергателей надо нюхом чуять.

ЦитироватьНу что, тимошка и радуга, видели? А говорите я язва. Опровергателей надо нюхом чуять.

А что я должен был увидеть ?????
Последний пост вполне разумно предлагает не фантазировать на тему чего не знаем, а попытаться дать объяснения пому что видим на фото.
С этого топик и начинался. Только объяснения никто не дал, кроме твоего заявления что конденсироваться там ничего не может.

Цитировать...

Цитироватьв вакууме, как известно, любая вода, даже твердая, очень быстро испаряется

Вы хорошо себе представляете физику испарения?

Может ли испарение (хоть бы и сублимационное) происходить без притока энергии от внешнего источника (у нас - Солнца).
...

Может быть, я и плохо представляю себе физику сублимации, но я, вообще-то, говорил про перекисный выхлоп.
Первое. Двигатели СУС работают при низком давлении в камере (от 5 до 10 атм), степень расширения сопла порядка 1000 (по давлению), таким образом на срезе 0.005-0.01 атм. Может ли пар сконденсироваться в воду при таком давлении? Наверное, при определенных условиях сможет - если температура потока будет НИЗКАЯ. Мне сейчас недосуг считать температуру газа на срезе сопла, но что-то мне подсказывает, что она будет все-таки много выше, чем 273К. Но, не надо забывать, что стенка сопла (на которой, скорее всего, будет конденсироваться пар) ГОРЯЧАЯ.
Второе. Даже если в потоке, истекающем из сопла, образуются капли (микро-капли) воды, Вы представляете себе их размеры и скорость? Уже через секунду после выхода из сопла любая такая капля оказывается на расстоянии больше 1 км от двигателя. Здесь у нее есть шанс замерзнуть. Ну и что? Примерно столько же у нее будет шансов по пути испариться (пардон, испариться - замерзнуть - сублимировать) Наверное, не совсем корректно будет сравнивать эти капли с кометами. У микрочастиц "снега", вылетающего из сопла двигателя СУС, соотношение площади поверхности, с которой идет сублимация, к замерзшей массе, несколько иное, чем у кометы - отсюда у последних и образуются "сотни лет..."

Цитироватьпро перекисный выхлоп

Про перекисный выхлоп у меня вопросов больше нет.

Увидев, какие яркие "хвосты" дают двигатели ориентации "Прогресса" - я заинтересовался, А ЧТО ЭТО ТАКОЕ.

Вопрос про перекись возник из моего незнания того всем (кроме меня) хорошо известного факта, что и "Прогрессы" и "Союзы" давно используют в системе RCS совсем другое топливо, а именно пару N2O4/UDMH.

Поэтому интересующий меня вопрос теперь звучит иначе:

Из чего состоят (хорошо заметные на фоне освещённых Солнцем облаков Земли) ярко-белые "хвосты" двигателей коррекции "Союза" и "Прогресса", наблюдаемые при прямом солнечном освещении.

...

Цитировать

Цитироватьпро перекисный выхлоп

Про перекисный выхлоп у меня вопросов больше нет.

Поэтому интересующий меня вопрос теперь звучит иначе:

Из чего состоят (хорошо заметные на фоне освещённых Солнцем облаков Земли) ярко-белые "хвосты" двигателей коррекции "Союза" и "Прогресса", наблюдаемые при прямом солнечном освещении.

...

А состоят они (особенно при импульсном включении ЖРД) из жуткой смеси паров воды, водорода, аммиака, углекислого газа, угарного газа, окислов азота всех сортов и высокомолекулярных продуктов (смолы), которые образуются при неполном сгорания АТ и НДМГ (в НК была статья по поводу всей этой дряни, которая возникает при работе управляющих двигателей МКС - "прогрессовские" движки того же сорта. "Читайте Новости космонавтики" (с): НК №4, 2004, стр. 15-16 ("Коварная кромка"))

Цитировать"Читайте Новости космонавтики" (с): НК №4, 2004, стр. 15-16 ("Коварная кромка"))

Весьма признателен за объективную информацию.

Попробую найти эту статью и прочитать..

...

Дайте мне, пожалуйста, параметры союзовско-протоновских движков (давление в камере и на срезе (либо геометрическую степень расширения) и альфа).
Хочу посмотреть какой состав астра выплюнет...

Слышал, что на RL-10 степень расширения ограничивается, среди прочего, тем, что пар начинает конденсироваться. Хотел бы узнать подробности :) .

ЦитироватьСлышал, что на RL-10 степень расширения ограничивается, среди прочего, тем, что пар начинает конденсироваться. Хотел бы узнать подробности :) .

Подозреваю что степеннь расширения ограничена габаритом ракеты. По крайней мере в двухдвигательном варианте.

Цитировать

ЦитироватьСлышал, что на RL-10 степень расширения ограничивается, среди прочего, тем, что пар начинает конденсироваться. Хотел бы узнать подробности :) .

Подозреваю что степеннь расширения ограничена габаритом ракеты. По крайней мере в двухдвигательном варианте.

"Нет предела совершенству" (с) - теоретически для космических ЖРД степень расширения сопла может быть любой и ограничивается только:
1. габаритами хвостового отсека ступени;
2. здравым смыслом - когда становится понятно, что дальнейший прирост удельного импульса НЕ компенсирует увеличение массы двигателя за счет более крупного сопла

Я имею в виду конкретный RL-10. Я всегда удивлялся почему у него такая маленькая степень расширения сопла - 57, тогда как у аналогичных наших - за 100. А потом дотяпал - надо ведь в ракету диаметром 3 метра вставить два двигателя и ещё обеспечить им возможность качаться не задевая друг друга.

ЦитироватьЯ имею в виду конкретный RL-10. Я всегда удивлялся почему у него такая маленькая степень расширения сопла - 57, тогда как у аналогичных наших - за 100. А потом дотяпал - надо ведь в ракету диаметром 3 метра вставить два двигателя и ещё обеспечить им возможность качаться не задевая друг друга.

А вот я всегда удивлялся - не выгоднее (но УИ) было бы поставить один двигатель удвоеной тяги? :)
У него при равной тяге и степень расширения больше, и масса меньше двух половинных, и качаться ничего не мешает  :?

ЦитироватьА вот я всегда удивлялся - не выгоднее (но УИ) было бы поставить один двигатель удвоеной тяги? :)
У него при равной тяге и степень расширения больше, и масса меньше двух половинных, и качаться ничего не мешает  :?

Зато он будет длиннее и это потребует большего переходного отсека. И надо будет както решать проблему управления по крену. В итоге увеличение УИ не окупится.

Переходный отсек - это да. Согласен.
А зачем нам управление по крену? Двигатель-то качается во все стороны. На какой-бы "бок" ракета не легла - на возможности управления полётом это не повлияет :)

ЦитироватьПереходный отсек - это да. Согласен.
А зачем нам управление по крену? Двигатель-то качается во все стороны. На какой-бы "бок" ракета не легла - на возможности управления полётом это не повлияет :)

Ай-ай-ай! В кардане-то он качается, создавая моменты по тангажу и рысканью. А вот по крену - надо ставить или сопла крена, к примеру с отбором газогенераторного газа, или ставить рулевые ЖРД. Не, можно, конечно, и один ЖРД установить с эксцентриситетом - но это уж совсем извращение  :shock:

ЦитироватьПереходный отсек - это да. Согласен.
А зачем нам управление по крену? Двигатель-то качается во все стороны. На какой-бы "бок" ракета не легла - на возможности управления полётом это не повлияет :)

А вращение вокруг продольной оси?