Все тут предлагают прожекты и прожектики как нам реорганизовать средства доставки. Масштаб прожектов самый различный, от звездолётов до ртути. Я тоже подумал: почему бы не внести свои 5 копеек?
Вот все ратуют за метан. Мол УИ высокий и газогенератор можно сделать по восстановительному циклу - не так взрывается. Поглядел я на РД-119 и подумал: а почему бы не НДМГ? Сделать двигатель по замкнутому циклу с турбиной на продуктах разложения НДМГ. В этом случае в ГГ нужно будет подавать только небольшое количество горючего, необходимое и достаточное для привода турбины, а не весь расход одного из компонентов, как в обычных двигателях замкнутой схемы. Потребуется значительно меньшее давление на выходах из насосов, что улучшит кавитационные характеристики, уменьшит давление в трубопроводах и мощность ТНА, всё это в целом позволит уменьшить массу и сложность двигателя. Площадь сечения газового тракта турбины тоже уменьшится. Удельный импульс пары кислород+НДМГ выше керосинового и близок к метановому. Одни плюсы. В минусах - трёхкомпонентная форсуночная головка.
Что скажет общественность? ;)
Это можно обсудить как теоретический проект - т.е. результатом работы могут быть расчёты, оценки, выводы.
Практически заниматься изготовлением в железе, и особенно испытаниями - мешает НДМГ. Для любителей эта штука - крайне опасная игрушка, в этом уверен (так что не считайте это просто моим мнением - это факт).
То есть, проект как бы не совсем теоретический... Старый знает много, и поупражняться в расчётах ЖРД может вполне получиться. Но без железа...
Кому интересно?
Да что вы! Какое железо? И на керосине то двигатель любителю сделать не под силу, тем более замкнутой схемы.
Естественно прожектик чисто теоретический, как вариант "небольшого улучшения и удешевления небольшой ценой".
Тогда интересно посмотреть, до чего можно будет дойти теоретически. И с какой степенью детализации :) .
А вот в качестве мысленного эксперимента предлагаю такое...
КК на борту которого стоит движок - просто цистерна со сжатым азотом и сопло к ней... А за соплом - такое кольцо-камера телепортации-передатчик.
Внутри цистерны - камера телепортации приемник. Азот создает реактивную тягу и возвращается в цистерну - расход рабочего тела нулевой. Закон сохранения энергии выполняется - для питания камеры телепортации понадобится куча электричества - ядерный реактор твщить или чего еще такого придется с собой. Вот с законом сохранения импульса - тут вопрос неоднозначный - вспоминается Мюнхаузен, вытягивающий себя с лошадью за волосы - НО - приемных камер в цмстерне можно сделать две - чтобы принимаемые струи гасили друг друга, впрочем - может и одной хватит - мы не знаем - в каком состоянии вылезет там азот.
Прошу всю эту чепуху не принимать всерьез напрямую, но лишь как попытку моделирования замкнутого цикла и как мысленный эксперимент
ЦитироватьВсе тут предлагают прожекты и прожектики как нам реорганизовать средства доставки. Масштаб прожектов самый различный, от звездолётов до ртути. Я тоже подумал: почему бы не внести свои 5 копеек?
Вот все ратуют за метан. Мол УИ высокий и газогенератор можно сделать по восстановительному циклу - не так взрывается. Поглядел я на РД-119 и подумал: а почему бы не НДМГ? Сделать двигатель по замкнутому циклу с турбиной на продуктах разложения НДМГ. В этом случае в ГГ нужно будет подавать только небольшое количество горючего, необходимое и достаточное для привода турбины, а не весь расход одного из компонентов, как в обычных двигателях замкнутой схемы. Потребуется значительно меньшее давление на выходах из насосов, что улучшит кавитационные характеристики, уменьшит давление в трубопроводах и мощность ТНА, всё это в целом позволит уменьшить массу и сложность двигателя. Площадь сечения газового тракта турбины тоже уменьшится. Удельный импульс пары кислород+НДМГ выше керосинового и близок к метановому. Одни плюсы. В минусах - трёхкомпонентная форсуночная головка.
Что скажет общественность? ;)
Ох Старый... Ну ладно, отвлечемся от того, что НДМГ не так уж и хорошо разлагается. Но сразу видно, что различия между турбинами открытой и закрытой схемы Вы не знаете ;). Когда у нас через турбину идет весь расход одного из компонентов нас не волнирует оптимальность параметров газа -- расход таков, что мощности как правило хватает. А вот когда расход у на ограничен, то начинаются извращеня. Поинтересуйтесь, почему Тгг у открытой схемы выше, что такое парциальная турбина и т.д. ;).
Старый, по поводу метана вы возражали в том духе - "есть керосин, Господа!"
Так вот, то же самое - зачем городить Ещё Новый двигатель, если есть много Старых? :D
ЦитироватьСделать двигатель по замкнутому циклу с турбиной на продуктах разложения НДМГ. В этом случае в ГГ нужно будет подавать только небольшое количество горючего, необходимое и достаточное для привода турбины, а не весь расход одного из компонентов, как в обычных двигателях замкнутой схемы.
Если турбина будет работать на небольшом количестве горючего, то она будет, скорее всего, с большим перепадом давления => генераторной газ после тубины придется "выбрасывать". Т.е. получится открытая схема => низкий УИ.
А вот если весь НДМГ разлагать в ГГ, то получится закрытая схема, похожая на примененную в РД-161M (кажется). Отличие только в том, что в посдеднем H2O2 разлагают.
А можно еще такую схему посмотреть (идея не моя):
LOX+RP (или НДМГ - на выбор). Схема - испарительная, с охладжением КС кислородом. Температура O2 на входе в турбину до 400-450K. При таких температурах даже медь рубашки КС не загорится.
Плюсы: 1) устранение ГГ как отдельного агрегата (масса, упрощение конструкции); 2) щадящие условия работы турбины (по сравнению с обычный кислородной); 3) LOX - лучший, чем керосин или НДМГ охладитель => можно реализовать охлаждение без завес => увеличение УИ на несколько %.
ЦитироватьА вот в качестве мысленного эксперимента предлагаю такое...
КК на борту которого стоит движок - просто цистерна со сжатым азотом и сопло к ней... А за соплом - такое кольцо-камера телепортации-передатчик.
Внутри цистерны - камера телепортации приемник. Азот создает реактивную тягу и возвращается в цистерну - расход рабочего тела нулевой. Закон сохранения энергии выполняется - для питания камеры телепортации понадобится куча электричества - ядерный реактор твщить или чего еще такого придется с собой. Вот с законом сохранения импульса - тут вопрос неоднозначный - вспоминается Мюнхаузен, вытягивающий себя с лошадью за волосы - НО - приемных камер в цмстерне можно сделать две - чтобы принимаемые струи гасили друг друга, впрочем - может и одной хватит - мы не знаем - в каком состоянии вылезет там азот.
Если у нас есть телепортация, то цистерну с азотом (лучше водородом) и реактор к ним иметь на Земле. Да и ПН можно иметь там же. В идеале такой КА будет представлять собой малюсенькое сопло двигателя с телепортационной камерой. Летит такая штука по вселенной, питаемая с Земли. Прилетает на планету, а туда уже потом все что нужно телепортируется. Таким образом можно всю вселенную заселить, осталось только телепортацию изобресть :D :) :(
Прошу всю эту чепуху не принимать всерьез напрямую, но лишь как попытку моделирования замкнутого цикла и как мысленный эксперимент
ЦитироватьОх Старый...
Да, уж... :( ;)
ЦитироватьНу ладно, отвлечемся от того, что НДМГ не так уж и хорошо разлагается.
Нет, стоп. Как это "нехорошо"? В РД-119 хорошо а тут нехорошо?
ЦитироватьНо сразу видно, что различия между турбинами открытой и закрытой схемы Вы не знаете ;)
Да как вам сказать... Вы имели в виду между турбинами с большим расходом и турбинами с большим перепадом давления?
ЦитироватьКогда у нас через турбину идет весь расход одного из компонентов нас не волнирует оптимальность параметров газа -- расход таков, что мощности как правило хватает. А вот когда расход у на ограничен, то начинаются извращеня. Поинтересуйтесь, почему Тгг у открытой схемы выше, что такое парциальная турбина и т.д. ;).
Дык чего? Совсем чтлоли ничего не получится? А если подоптимизировать слегка, расходик увеличить, давление приподнять, тыры-пыры там разные? Тгг тут будет кстати ойойой, около 1000К. И ничего не сделаешь, такова температурв продуктов разложения НДМГ.
ЦитироватьСтарый, по поводу метана вы возражали в том духе - "есть керосин, Господа!"
Ну дык и тут: есть же уже НДМГ, господа! ;) :)
ЦитироватьТак вот, то же самое - зачем городить Ещё Новый двигатель, если есть много Старых?[/color] :D
Да нафиг его городить. Просто как вариант "чуть получше и чуть подешевле".
А можно и на блок ДМ предложить, тогда получится единое горючее на всю ракету (упрощение) и более высокий УИ (улучшение). Хотя конечно овчина выделки не стоит, но как вариант.
Цитировать"] Если турбина будет работать на небольшом количестве горючего, то она будет, скорее всего, с большим перепадом давления => генераторной газ после тубины придется "выбрасывать". Т.е. получится открытая схема => низкий УИ.
Можно наверно искуственно увеличить расход и давление после насоса 2-й ступени чтобы обеспечить расход и перепад давления достаточные и для обеспечения мощности турбины и для сброса газа после неё в камеру сгорания.
Цитировать"] А вот если весь НДМГ разлагать в ГГ, то получится закрытая схема, похожая на примененную в РД-161M (кажется). Отличие только в том, что в посдеднем H2O2 разлагают.
О! Думаю даже в таком предельном случае двигатель окажется прощее и надёжнее чем с классическим двухкомпонентным ГГ и с окислительным трактом.
Цитировать"] А можно еще такую схему посмотреть (идея не моя):
LOX+RP (или НДМГ - на выбор). Схема - испарительная, с охладжением КС кислородом. Температура O2 на входе в турбину до 400-450K. При таких температурах даже медь рубашки КС не загорится.
Плюсы: 1) устранение ГГ как отдельного агрегата (масса, упрощение конструкции); 2) щадящие условия работы турбины (по сравнению с обычный кислородной); 3) LOX - лучший, чем керосин или НДМГ охладитель => можно реализовать охлаждение без завес => увеличение УИ на несколько %.
Говорят эта схема рассматривалась и вроде бы возникли серъёзные трудности с предотвращением закипания кислорода в тракте охлаждения. Какое у него интересно давление перехода в сверхкритическое состояние? А температура кислорода очевидно должна быть такая же как и в классической схеме со сжиганием в ГГ части керосина.
И ещё говорят у двигателей нагревательной схемы есть серъёзный принципиальный недостаток: мощность турбины не может быть больше мощности теплопотока в тракт охлаждения, и это ограничивает давление в КС. Рассматривались даже ваотанты искуственного увеличения теплопотока в стенки КС.
Старый, но ведь Готовых двигателей полно.
Зачем "ещё двигатели", что получится-то выдающееся?:)
ЦитироватьСтарый, но ведь Готовых двигателей полно.
Зачем "ещё двигатели", что получится-то выдающееся?:)
Да ничего. Это так, размышления на тему "альтернатива метану".
ЦитироватьМожно наверно искуственно увеличить расход и давление после насоса 2-й ступени чтобы обеспечить расход и перепад давления достаточные и для обеспечения мощности турбины и для сброса газа после неё в камеру сгорания.
Можно поподробнее этот момент?
У нас, значит, уже двухступенчатый насос? Какие граничные условия по давлению на турбине?
ЦитироватьМожно поподробнее этот момент?
У нас, значит, уже двухступенчатый насос? Какие граничные условия по давлению на турбине?
Я к сожалению не спец в расчёте турбин, поэтому ничего воазумительного сказать не могу. Известно только что условия ыполне осуществимы. То, что турбина на полном расходе НДМГ реальна - никаких сомнений, каковы оптимальные условия при частичном расходе - надо считать.
Естественно в случае частичного расхода насос двухступенчатый. Естественно если в ГГ подаётся только часть горючего с давлением существенно бОльшим, чем остальная часть компонентов, то должен быть насос второй ступени. Так делаеися во всех двигателях с дожиганием, это не создаёт дополнительных трудностнй.
А если делать полный расход горючего через ГГ, то (О!) мы обойдёмся всего двумя насосами! И давление требуется не столь высокое... Хитёр АР, однако, сразу видать что спец.
Интересно было бы посчитать что выгоднее: турбина на частичном расходе горючего с высоким перепадом или с полным расходом горючего и низким перепадом.