Доброго времени суток!
Я тут на досуге подумал, а нельзя ли сделать движок с точно регулируемой смесью - то есть при старте скажем ЖК + метан и чуть чуть водорода (процентов полтора два..) потом плавно по оптимальному режиму повышать долю водорода и понижать долю метана. Ну и дросселировать где нужно. Может даже брать этот водород скажем со второй ступени (водородно кислородной).(посколку его за время работы первой ступени надо вроде не так и много)
Думаю если это реализовать, то может получится отличная двух ступенчатая ракета. :roll:
Может кто примерно прикинуть такую схему в "цифре" ? :roll:
ЗЫ 2 Старый -
И да, я знаю, что пока нет ни трех компонентников , а уж метановых..
Но может я не все знаю? :oops:
Всех благ!
ЦитироватьЗЫ 2 Старый -
И да, я знаю, что пока нет ни трех компонентников , а уж метановых..
Но может я не все знаю? :oops:
Ну вы может быть не знаете что чистый водород лучше?
ЦитироватьДумаю если это реализовать, то может получится отличная двух ступенчатая ракета. :roll:
Видите ли, отличных двухступенчатых ракет и так полно. Вы можете повнятнее сформулировать что должно дать ваше предложение - повышение УИ, снижение удельной массы, снижение стоимости или чего?
ЦитироватьЦитироватьЗЫ 2 Старый -
И да, я знаю, что пока нет ни трех компонентников , а уж метановых..
Но может я не все знаю? :oops:
Ну вы может быть не знаете что чистый водород лучше?
Был бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
ЦитироватьБыл бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
Дык ведь был бы лучше трёхкомпонентник на нём бы и делали. Но не делают. Догадываетесь почему? ;)
ЦитироватьБыл бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
Ну-ка, ну-ка, просветите нас :roll:
ЦитироватьЦитироватьДумаю если это реализовать, то может получится отличная двух ступенчатая ракета. :roll:
Видите ли, отличных двухступенчатых ракет и так полно. Вы можете повнятнее сформулировать что должно дать ваше предложение - повышение УИ, снижение удельной массы, снижение стоимости или чего?
Это даст повышение УИ (причем много больше, чем просто замена керосина метаном), неплохое увеличение ПН по сравнению с аналогичной по массе киросиновой первой ступенью. Полюс еще экологическая состовляющая, которая все больше играет роли.
Про цену не знаю. Сначала конечно дороже - разработка и создание инфраструктуры, но вот потом? Думаю, что цена килограмма на орбите будет меньше.
С уважением, Олег.
ЦитироватьЦитироватьБыл бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
Ну-ка, ну-ка, просветите нас :roll:
Дмитрий, ну уж вы то не подкалывайте. :) Или просто хотите узнать, что за чайник вопросы задает? :twisted:
А с массовым совершенством как быть? Да и сложность со временем не уменьшится.
ЦитироватьЭто даст повышение УИ (причем много больше, чем просто замена керосина метаном),
Однако существенное снижение УИ по сравнению с водородом.
Цитироватьнеплохое увеличение ПН по сравнению с аналогичной по массе киросиновой первой ступенью.
Однако существенное снижение ПН по сравнению с аналогичной водородной ступенью.
ЦитироватьПолюс еще экологическая состовляющая, которая все больше играет роли.
Вряд ли это будет экологичнее чистого водородника.
ЦитироватьПро цену не знаю. Сначала конечно дороже - разработка и создание инфраструктуры, но вот потом?
Потом трёхкомпонентный двигатель станет дешевле двухкомпонентного? И трёхкомпонентная заправка дешевле двухкомпонентной?
ЦитироватьДумаю, что цена килограмма на орбите будет меньше.
Какие есть основания так думать?
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьБыл бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
Ну-ка, ну-ка, просветите нас :roll:
Дмитрий, ну уж вы то не подкалывайте. :) Или просто хотите узнать, что за чайник вопросы задает? :twisted:
Видите ли, существует много ракет у которых водородный двигатель работает от земли. Но никто не додумался поставить туда трёхкомпонентник. Как вы думаете: у них были к этому основания?
ЦитироватьА с массовым совершенством как быть? Да и сложность со временем не уменьшится.
Сложность - дело относительное. А про совершенство - не знаю, я же не предоставляю тут вам на суд готовый расчет ракеты. Я просто спросил про идею двигателя.
ЦитироватьВидите ли, существует много ракет у которых водородный двигатель работает от земли. Но никто не додумался поставить туда трёхкомпонентник. Как вы думаете: у них были к этому основания?
Вот вы мне и ответье были ли и какие?
И вообще - я НЕ СПРАШИВАЛ О ВОДОРОДНОЙ ПЕРВОЙ СТУПЕНЕ!!!
Прочитайте тему топика... помедитируйте... посмотрите на красивый вид за окном , прочитайте анекдот и возвращайтесь обратно забыв про чистые водородники - не о них тут речь. :)
Тут я интересуюсь (а не сам информирую и убеждаю других) возможен ли такой двигатель технически и насколько он будет лучше, чем чистый метановый или керосиновый.
С уважением, Олег.
ЦитироватьЦитироватьВидите ли, существует много ракет у которых водородный двигатель работает от земли. Но никто не додумался поставить туда трёхкомпонентник. Как вы думаете: у них были к этому основания?
Вот вы мне и ответье были ли и какие?
Шаттл, Энергия, Ариана-5, Н-2, Дельта-4 само собой.
ЦитироватьИ вообще - я НЕ СПРАШИВАЛ О ВОДОРОДНОЙ ПЕРВОЙ СТУПЕНЕ!!!
А зря! Я ж вам сразу сказал: чисто водородный лучше. А вы оказывается не знали.
ЦитироватьПрочитайте тему топика... помедитируйте...
А! Так топик о медитации? Счаззз!
Цитироватьпосмотрите на красивый вид за окном , прочитайте анекдот и возвращайтесь обратно забыв про чистые водородники - не о них тут речь. :)
А чём речь то? Кажется вы произносили слова "нормальная двухступенчатая РН"?
ЦитироватьТут я интересуюсь (а не сам информирую и убеждаю других) возможен ли такой двигатель технически и насколько он будет лучше, чем чистый метановый или керосиновый.
Конечно технически возможен. И будет он хуже чем керосиновый или метановый так как будет тяжелее и дороже и цена за килограм ПН увеличится. Поэтому никто так и не делает.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьВидите ли, существует много ракет у которых водородный двигатель работает от земли. Но никто не додумался поставить туда трёхкомпонентник. Как вы думаете: у них были к этому основания?
Вот вы мне и ответье были ли и какие?
Шаттл, Энергия, Ариана-5, Н-2, Дельта-4 само собой.
А у Н-2 и Дельта-4, скажем, какие ускорители, как у Шаттла, ТТУ или как у Энергии, ЖРД? :roll:
Ато я чё-то не в курсе... :wink: :mrgreen:
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьу них были к этому основания?
Вот вы мне и ответье были ли и какие?
Шаттл, Энергия, Ариана-5, Н-2, Дельта-4 само собой.
Это ракеты, а не основания. Да и у этих либо твердотопливные бустеры, то дросселирование то еще (дельта) ...
ЦитироватьЦитироватьИ вообще - я НЕ СПРАШИВАЛ О ВОДОРОДНОЙ ПЕРВОЙ СТУПЕНЕ!!!
А зря! Я ж вам сразу сказал: чисто водородный лучше. А вы оказывается не знали.
Необоснованный вывод. Я знаю чем водород лучше. И знаю сложности с ним связанные. Но повторяю - тут речь не о водороднике.
ЦитироватьА чём речь то? Кажется вы произносили слова "нормальная двухступенчатая РН"?
Я там написал "отличная" , согласен погорячился. Но мне думается , что хуже чем киросинка она точно не будет.
ЦитироватьЦитироватьвозможен ли такой двигатель технически и насколько он будет лучше, чем чистый метановый или керосиновый.
Конечно технически возможен. И будет он хуже чем керосиновый или метановый так как будет тяжелее и дороже и цена за килограм ПН увеличится. Поэтому никто так и не делает.
[/quote]
Вот, наконец то начинаю получать ответы по теме. А можно подробнее?
Вы пишете - хуже так как тяжелее и дороже. Дороже - это понятно, хотя насколько еще непонятно.
А вот насколько он будет тяжелее и неужеле это НАСТОЛЬКО критично ? Не будет же он в 10 раз тяжелее?
И вообще - может кто нибудь посчитат какой будет УИ для такого движка?
С уважением, Олег.
ЦитироватьЭто ракеты, а не основания.
А, вы про основания. Про это см. ниже.
ЦитироватьДа и у этих либо твердотопливные бустеры, то дросселирование то еще (дельта) ...
У этих ракет водородный двигатель работает от земли. Если бы применять от земли трёхкомпонентник было выгоднее то делали бы трёхкомпонентник.
ЦитироватьНеобоснованный вывод. Я знаю чем водород лучше. И знаю сложности с ним связанные.
Так вот трёхкомпонентник добавляет все сложности водорода но отнимает его удельный импульс.
ЦитироватьНо повторяю - тут речь не о водороднике.
Так в вашем трёхкомпонентнике будет водород или нет?
ЦитироватьНо мне думается , что хуже чем киросинка она точно не будет.
Будет. При равной ПН она будет сложнее и дороже. Стоимость килограма ПН увеличится.
ЦитироватьВот, наконец то начинаю получать ответы по теме. А можно подробнее?
А чего тут подробнее? Трёхкомпонентник имеет недостатки водородника но не имеет его достоинств. Вот и всё. Да к тому же ещё и сложнее и дороже.
ЦитироватьВы пишете - хуже так как тяжелее и дороже. Дороже - это понятно, хотя насколько еще непонятно.
А вот насколько он будет тяжелее и неужеле это НАСТОЛЬКО критично ? Не будет же он в 10 раз тяжелее?
Ну мы вам тут чего - конструкторы-экономисты, чтоли?
ЦитироватьЦитироватьШаттл, Энергия, Ариана-5, Н-2, Дельта-4 само собой.
А у Н-2 и Дельта-4, скажем, какие ускорители, как у Шаттла, ТТУ или как у Энергии, ЖРД? :roll:
Ато я чё-то не в курсе... :wink: :mrgreen:
У H-2 ускорители трердотопливные. У дельты их нет, но на старте мощность дается 103 процента движнов, а потом опускается меньше 60 процентов вроде. (вот пожалуй единственная чисто водородная ракета)
С уважением, Олег.
ЦитироватьУ H-2 ускорители трердотопливные.
А у Арианы-5? А у Шаттла? ;)
При чём тут ускорители? ВОДОРОДНЫЙ двигатель работает от земли. Не трёхкомпонентный а ВОДОРОДНЫЙ. Почему не поставили трёхкомпонентный?
ЦитироватьЦитироватьУ H-2 ускорители трердотопливные.
А у Арианы-5? А у Шаттла? ;)
При чём тут ускорители? ВОДОРОДНЫЙ двигатель работает от земли. Не трёхкомпонентный а ВОДОРОДНЫЙ. Почему не поставили трёхкомпонентный?
Тоже твердотопливные. Стыдно вам не знать. :twisted:
А ускорители при всем. Зачем их ставить если вы тут всем доказываете что только водород рулит. (а тут его величеству водороду в помощь ТТУ ...) :)
Трех компонентник не обязательно будет много сложнее 2-х компонентного метан-кислородного двигателя. По сути я просто задумался о улучшении характеристик метанового, путем добовления водорода (пару процентов по массе) в смесь. Это должно увеличить УИ двигателя. Я подумывал, а что если добавить этот водород в метан перед ТНА, ну сделать некую дополнительну смесительную камеру. И добовлять в метан процентов 6-7 по массе водорода. Как это скажется на ТНА? Надо ли будет его сильно изменять по сравнению с чисто метановым?
А водород я предлогал брать из бака 2-й ступени, так как его надо мало и делать на первой ступени отдельный бак - наверно невыгодно.
С увадением, Олег.
ЦитироватьА ускорители при всем. Зачем их ставить если вы тут всем доказываете что только водород рулит. (а тут его величеству водороду в помощь ТТУ ...)
А на Атласе - керосин, и на старой Дельте керосин, на Ариане-4 и Титане-3/4 - вонючка, а ускорители все равно есть, хотя керосин или гептил явно лучше РДТТ по УИ. На Ариане-5 и шаттле это вообщето не ускорители, а полноценная первая ступень, а водород на второй ступени применен, на H-II в общем-то тоже первая ступень, но урезанная.
ЦитироватьТрех компонентник не обязательно будет много сложнее 2-х компонентного метан-кислородного двигателя. По сути я просто задумался о улучшении характеристик метанового, путем добовления водорода (пару процентов по массе) в смесь. Это должно увеличить УИ двигателя. Я подумывал, а что если добавить этот водород в метан перед ТНА, ну сделать некую дополнительну смесительную камеру. И добовлять в метан процентов 6-7 по массе водорода. Как это скажется на ТНА? Надо ли будет его сильно изменять по сравнению с чисто метановым?
А вы зайдите на Буран.ру, там про трехкомпонентники довольно подробно написано, в т.ч. и про сложность.
ЦитироватьА водород я предлогал брать из бака 2-й ступени, так как его надо мало и делать на первой ступени отдельный бак - наверно невыгодно.
Это кажется, что мало, даже 2 % по массе - это всего в 7 раз меньше, чем в чистом водороднике, а 7 % - всего вдвое меньше, так что на второй ступени вам придется поставить изрядный бак и к началу ее работы он будет полупустым, что явно не улучшит ее массового совершенства. Но в сравнении с керосинкой совершенство падает и на первой ступени, так как плотность топлива уменьшается и нужен дополнительный бак с дополнительным днищем, а то и межбаковый отсек, двигатель утяжеляется.
O_P, технически сделать можно. Не делают, потому что до сих пор не делали. Есть плюсы и минусы, что окажется весомее - лучше посмотреть на практике. Идея известная.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьБыл бы лучше - только на нем бы и делали. Но для первой ступени он не оптимален. Сами знаетет почему :)
Ну-ка, ну-ка, просветите нас :roll:
Дмитрий, ну уж вы то не подкалывайте. :) Или просто хотите узнать, что за чайник вопросы задает? :twisted:
Нет, просто эта тема - 3-хкомпоннентных ЖРД - поднималась нгеоднократно. Я сам несколько раз делал расчеты, результаты которых выкладывал в Форуме в начале этого года, кажется. Так вот, весь выигрыш в массе ПН 3-хкомпонентных носителей находится в пределах погрешности расчетов, или попросту отсутствует. Что касается применения водорода на первых ступенях, то оно однозначно ведет к положительному эффекту - либо росту абсолютной и относительной массы ПН, либо к возможности применения блоков упрощенной конструкции. При проектировании в равных условиях, двухступенчатая полностью керосиновая РН вдвое тяжелее полностью водородной, а объем этих ракет примерно одинаков. Применению водорода на первой ступени пока препятситвует относительно высокая стоимость самого водорода и водородных ЖРД.
Спасибо за ответы всем! :D
В общем понятно, что выгода хоть и есть, но недостаточная для разработки данной схемы.
Ладно, если никто не может-нехочет приывести "цифры". То тему можно закрывать.
С уважением, Олег.
ЦитироватьСпасибо за ответы всем! :D
В общем понятно, что выгода хоть и есть, но недостаточная для разработки данной схемы.
Ладно, если никто не может-нехочет приывести "цифры". То тему можно закрывать.
С уважением, Олег.
За цифрами зайдите на Буран.ру к примеру.
ЦитироватьСпасибо за ответы всем! :D
В общем понятно, что выгода хоть и есть, но недостаточная для разработки данной схемы.
Ладно, если никто не может-нехочет приывести "цифры". То тему можно закрывать.
С уважением, Олег.
Здесь http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4148&postdays=0&postorder=asc&start=420
(мой пост от 15.01.07) приведены кое-какие цифры по результатам сравнительных расчетов.
ЦитироватьТоже твердотопливные. Стыдно вам не знать. :twisted:
Вау! Так вы оказыается знаете! Так почему же тогда в качестве примера привели Н-2 - наименее массовую рпакету из всех?
ЦитироватьА ускорители при всем. Зачем их ставить если вы тут всем доказываете что только водород рулит. (а тут его величеству водороду в помощь ТТУ ...) :)
Зачем их ставить хорошо известно. Однако ж видите: не керосинка, не трёхкомпонентник а твёрдое топливо. С чего бы это?
ЦитироватьТрех компонентник не обязательно будет много сложнее 2-х компонентного метан-кислородного двигателя.
Нет, обязательно будет сложнее. И намного.
ЦитироватьПо сути я просто задумался о улучшении характеристик метанового, путем добовления водорода (пару процентов по массе) в смесь.
Те кто задумываются об улучшении характеристик те сразу весь метан меняют на водород. А добавляя два процента вы только увеличите сложность и стоимость.
ЦитироватьЭто должно увеличить УИ двигателя.
УИ вырастет незначительно. А масса, сложность и стоимость - сразу скачком.
ЦитироватьЯ подумывал, а что если добавить этот водород в метан перед ТНА, ну сделать некую дополнительну смесительную камеру. И добовлять в метан процентов 6-7 по массе водорода. Как это скажется на ТНА?
Водород вскипмт, ТНА закавитирует и прекратит работу.
ЦитироватьНадо ли будет его сильно изменять по сравнению с чисто метановым?
Он вобще не сможет работать.
ЦитироватьА водород я предлогал брать из бака 2-й ступени, так как его надо мало и делать на первой ступени отдельный бак - наверно невыгодно.
А забирать горючее из второй ступени это выгодно? С учётом того что верхняя ступень в разы меньше нижней для неё это будет уже большая потеря.
И вообще как вы думаете, что выгоднее: использовать топливо на ускорение второй ступени или первой?
Ну и надо не забывать вес трубопровода и пр.
ЦитироватьСпасибо за ответы всем! :D
В общем понятно, что выгода хоть и есть, но недостаточная для разработки данной схемы.
Ладно, если никто не может-нехочет приывести "цифры". То тему можно закрывать.
С уважением, Олег.
Ну что уж стразу - "Закрыват!". А как на Марс лететь? Долговременоое хранение криогенного топлива как? Да и на Марсе из углекислого газа проше метан получать чем керосин, и тут-то метановые двигатели и пригодятся.
ЦитироватьЗдесь http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=4148&postdays=0&postorder=asc&start=420
(мой пост от 15.01.07) приведены кое-какие цифры по результатам сравнительных расчетов.
Спасибо, я уже и сам нашел инфу меня интересующую. :)
Успехов и всех благ! :wink:
ЦитироватьЦитироватьТоже твердотопливные. Стыдно вам не знать. :twisted:
Вау! Так вы оказыается знаете! Так почему же тогда в качестве примера привели Н-2 - наименее массовую рпакету из всех?
Старый, вы невнимательны - "Зомби. Просто Зомби" спросил про Н-2 я и ответил.
ЦитироватьЦитироватьА ускорители при всем. Зачем их ставить если вы тут всем доказываете что только водород рулит. (а тут его величеству водороду в помощь ТТУ ...) :)
Зачем их ставить хорошо известно. Однако ж видите: не керосинка, не трёхкомпонентник а твёрдое топливо. С чего бы это?
Интересно вы написали - сначала "хорошо известно", а потом "С чего бы это?". :) У Энергии киросинка. :) Ладно замнем - это офтопик не по теме.
ЦитироватьЦитироватьТрех компонентник не обязательно будет много сложнее 2-х компонентного метан-кислородного двигателя.
Нет, обязательно будет сложнее. И намного.
Да я уже понял вашу ИМХУ. Можете не продолжать.
ЦитироватьЦитироватьКак это скажется на ТНА?
Водород вскипмт, ТНА закавитирует и прекратит работу.
Понял уже. К сожалению там не поможет даже если метан будет переохлажденный. Так что идея благополучно похоронена.
ЦитироватьЦитироватьА водород я предлогал брать из бака 2-й ступени, так как его надо мало и делать на первой ступени отдельный бак - наверно невыгодно.
А забирать горючее из второй ступени это выгодно? С учётом того что верхняя ступень в разы меньше нижней для неё это будет уже большая потеря.
Немного посчитал и да, вы правы - забирать порядка 25 процентов действительно расточительно.
С уважением, Олег
ЦитироватьЧто касается применения водорода на первых ступенях, то оно однозначно ведет к положительному эффекту - либо росту абсолютной и относительной массы ПН, либо к возможности применения блоков упрощенной конструкции. При проектировании в равных условиях, двухступенчатая полностью керосиновая РН вдвое тяжелее полностью водородной, а объем этих ракет примерно одинаков. Применению водорода на первой ступени пока препятситвует относительно высокая стоимость самого водорода и водородных ЖРД.
Опыт последнего поколения американских РН Атлас 5 и дельта 4 показывает скорее, что водородная и керосиновая первые ступени сопоставимы по своим характерситикам. На второй ступени однозначно лучше водород.
ЦитироватьОпыт последнего поколения американских РН Атлас 5 и дельта 4 показывает скорее, что водородная и керосиновая первые ступени сопоставимы по своим характерситикам. На второй ступени однозначно лучше водород.
Ну если сделать такой же предельный водородник, как на Атласе - керосинник, преимущество будет заметнее. Но дорого, РД-180 то им почти даром достался.
ЦитироватьЦитироватьТут я интересуюсь (а не сам информирую и убеждаю других) возможен ли такой двигатель технически и насколько он будет лучше, чем чистый метановый или керосиновый.
Конечно технически возможен. И будет он хуже чем керосиновый или метановый так как будет тяжелее и дороже и цена за килограм ПН увеличится. Поэтому никто так и не делает.
Чем охлаждать камеру?
ЦитироватьЧем охлаждать камеру?
ЦитироватьЧем охлаждать камеру?
Так тем же метаном, или зональное охлаждение метан/водород, а потом - только водород, или один водород, если его доля изначально велика. А еще есть идеи "трехкомпонентников" с раздельными КС.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьТут я интересуюсь (а не сам информирую и убеждаю других) возможен ли такой двигатель технически и насколько он будет лучше, чем чистый метановый или керосиновый.
Конечно технически возможен. И будет он хуже чем керосиновый или метановый так как будет тяжелее и дороже и цена за килограм ПН увеличится. Поэтому никто так и не делает.
Чем охлаждать камеру?
Охлаждать можно, к примеру, водой ;)
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.
ЦитироватьОхлаждать можно, к примеру, водой ;)
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.
Даже УИ возрастет? :wink:
ЦитироватьЦитироватьОхлаждать можно, к примеру, водой ;)
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.
Даже УИ возрастет? :wink:
Вода циркулирует по кругу, не расходуется.
ЦитироватьЦитироватьОпыт последнего поколения американских РН Атлас 5 и дельта 4 показывает скорее, что водородная и керосиновая первые ступени сопоставимы по своим характерситикам. На второй ступени однозначно лучше водород.
Ну если сделать такой же предельный водородник, как на Атласе - керосинник, преимущество будет заметнее. Но дорого, РД-180 то им почти даром достался.
Сейчас по удельным параметрам Атлас чуть лучше. Но прогресс с 60-ми действительно есть. Следующее поколение конструкционных материалов наверное позволит водородным РН выйти вперед по мю ПН.
ЦитироватьВода циркулирует по кругу, не расходуется.
Ну тогда точно упадет, да еще радиатор энтот. :)
ЦитироватьСейчас по удельным параметрам Атлас чуть лучше. Но прогресс с 60-ми действительно есть. Следующее поколение конструкционных материалов наверное позволит водородным РН выйти вперед по мю ПН.
Это только без ускорителей, а при нормальной тяговооруженности сразу все становится на свои места.
ЦитироватьЦитироватьЧем охлаждать камеру?
ЦитироватьЧем охлаждать камеру?
Так тем же метаном, или зональное охлаждение метан/водород, а потом - только водород, или один водород, если его доля изначально велика. А еще есть идеи "трехкомпонентников" с раздельными КС.
В этой идее изначально доля водорода невелика, т. е. вопрос в том, можно ли преодолеть ограничение минимального количества водорода, требуемого для охлаждения. Ещё точнее - как заменить метан водородом в охлаждающих трактах в процессе работы, гарантированно избегая закупорки оных твёрдым метаном.
ЦитироватьЦитироватьСейчас по удельным параметрам Атлас чуть лучше. Но прогресс с 60-ми действительно есть. Следующее поколение конструкционных материалов наверное позволит водородным РН выйти вперед по мю ПН.
Это только без ускорителей, а при нормальной тяговооруженности сразу все становится на свои места.
Если бы ускорители были на основных компонентах - то да. Но ускорители то с РДТТ (и соответственно с УИ меньше чем даже у керосинового движка).
ЦитироватьОхлаждать можно, к примеру, водой ;)
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.
Для маршевых двигателей идея порочная, и, как всё порочное, притягательна. Если стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк. В плюсах - упрощение межполётного обслуживания для многоразовых ЖРД, применение экзотических горючих, улучшение прцесса теплосъёма. Можно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.
ЦитироватьЦитироватьВода циркулирует по кругу, не расходуется.
Ну тогда точно упадет, да еще радиатор энтот. :)
Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
ЦитироватьРадиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
Жидким водородом? :D
ЦитироватьЦитироватьРадиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
Жидким водородом? :D
Не. Если есть жидкий водород то охлаждать им лучше чем водой.
Жидким кислородом? :roll:
ЦитироватьЖидким кислородом? :roll:
В принципе его много.... :roll:
ЦитироватьЦитироватьОхлаждать можно, к примеру, водой ;)
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.
Для маршевых двигателей идея порочная, и, как всё порочное, притягательна. Если стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк.
Ориентироваться на единичный случай? Несерьёзно, ИМХО.
Много ли известно случаев повреждения охлаждающей рубашки, и что из этого получалось?
ЦитироватьВ плюсах - упрощение межполётного обслуживания для многоразовых ЖРД, применение экзотических горючих, улучшение прцесса теплосъёма.
Главный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях, максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле. Хотя масса движка возрастёт.
ЦитироватьМожно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.
ИМХО, такие тепловые потоки через тепловые трубы пропихнуть невозможно.
ЦитироватьЦитироватьРадиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
Жидким водородом? :D
Такие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.
ЦитироватьЦитироватьЕсли стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк.
Ориентироваться на единичный случай? Несерьёзно, ИМХО.
Много ли известно случаев повреждения охлаждающей рубашки, и что из этого получалось?
А кто знает, были повреждения или нет? Основную массу летавших двигателей никто не проверял. На мелкие трещины.
ЦитироватьГлавный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях, максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле. Хотя масса движка возрастёт.
В смысле - меньшее давление в рубашке охлаждения и меньшее максимальное давление в насосах?
ЦитироватьЦитироватьМожно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.
ИМХО, такие тепловые потоки через тепловые трубы пропихнуть невозможно.
ИМХО, фантазии нет предела.
ЦитироватьТакие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.
Ну вот! А в ЦК мне говорили, что теплообменник в ЖРД - это сложно. Выходит, образование льда при охлаждении воды ЖК не страшно? Теплообмен, конечно, после насоса.
Однако... такая схема представляет интерес для ЭоРД. Когда я делал первые расчёты, два варианта из четырёх расчитывались с охлаждением камеры кислородом, правда, способ охлаждения не оговаривался.
И ещё: если условия охлаждения очень мягкие, то можно существенно повысить температуру в КС?
ЦитироватьВ этой идее изначально доля водорода невелика, т. е. вопрос в том, можно ли преодолеть ограничение минимального количества водорода, требуемого для охлаждения. Ещё точнее - как заменить метан водородом в охлаждающих трактах в процессе работы, гарантированно избегая закупорки оных твёрдым метаном.
Тут как я понял доля водорода составляет всего несколько процентов от метана, тогда, если не учитывать бессмысленности такого двигателя, охлаждать можно только метаном. А сделать двигатель с очень широким диапазоном доли водорода вплоть до чистого трудно не только из-за охлаждения, но и из-за усложнения ТНА.
ЦитироватьГлавный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях, максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле.
...Такие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.
Уж не испарительная ли схема предлагается на ЖК? :wink: Трудно найти более бессмысленный двигатель.
ЦитироватьЕсли бы ускорители были на основных компонентах - то да. Но ускорители то с РДТТ (и соответственно с УИ меньше чем даже у керосинового движка).
Тем не менее мю ПН Дельты с ускорителями больше чем у Атласа с ускорителями.
ЦитироватьРадиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
Конечно это лучше воздушно-жидкостного, но все равно довольно-таки бессмысленно. Зачем нам лишнее тепловое сопротивление и лишний вес теплообменника и ТНА, тогда уж точно у трехкомпонентника не будет никаких преимуществ. Лучше уж кислородом охлаждать.
ЦитироватьУж не испарительная ли схема предлагается на ЖК? :wink: Трудно найти более бессмысленный двигатель.
Ну какая испарительная?! Обычное охлаждение, за счёт хладоресурса ЖК, идущего в движок. По пути он проходит через теплообменник и охлаждает воду в контуре охлаждения камеры сгорания.
ЦитироватьЦитироватьРадиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.
Конечно это лучше воздушно-жидкостного, но все равно довольно-таки бессмысленно. Зачем нам лишнее тепловое сопротивление и лишний вес теплообменника и ТНА, тогда уж точно у трехкомпонентника не будет никаких преимуществ. Лучше уж кислородом охлаждать.
Ну блин, стоимость должна быть меньше, т.к. ТНА проще и существенно менее теплонапряжённый.
А главное - идея доп. охлаждения предлагается не для 3-хкомпонентника, а для обычных кислород-керосинок.
ЦитироватьНу какая испарительная?! Обычное охлаждение, за счёт хладоресурса ЖК, идущего в движок. По пути он проходит через теплообменник и охлаждает воду в контуре охлаждения камеры сгорания.
Ну блин, стоимость должна быть меньше, т.к. ТНА проще и существенно менее теплонапряжённый.
А главное - идея доп. охлаждения предлагается не для 3-хкомпонентника, а для обычных кислород-керосинок.
Ну тогда я не пойму, почему это ТНА менее теплонапряжен и почему нельзя охлаждать камеру непосредственно кислородом?
ЦитироватьНу вот! А в ЦК мне говорили, что теплообменник в ЖРД - это сложно.
Ну так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!
ЦитироватьВыходит, образование льда при охлаждении воды ЖК не страшно?
ИМХО, льда там вообще быть не может :)
ЦитироватьИ ещё: если условия охлаждения очень мягкие, то можно существенно повысить температуру в КС?
Не в курсе, но ИМХО, вряд ли.
ЦитироватьНу тогда я не пойму, почему это ТНА менее теплонапряжен и почему нельзя охлаждать камеру непосредственно кислородом?
ЕМНИП, в первую очередь дело в газогенераторе для ТНА и температуре на турбинах.
А почему кислородом нельзя - то ли с газификацией проблемы, то ли теплоёмкость недостаточна, то ли еще что, то ли всё вместе :)
Вообще эта схема - совершенно отдельный разговор.
Надо поискать-погуглить, видел я келдышевский отчёт в сети про эти движки.
ЦитироватьЕМНИП, в первую очередь дело в газогенераторе для ТНА и температуре на турбинах.
Ну а как водяное охлаждение помогает понизить температуру в ГГ?
ЦитироватьА почему кислородом нельзя - то ли с газификацией проблемы, то ли теплоёмкость недостаточна, то ли еще что, то ли всё вместе :)
Ну так все эти проблемы проявляются и в теплообменнике, правда кипение там опасно в меньшей степени. Но ведь можно и сверхкритический кислород использовать, тем более при существующих давлениях в КС это не проблема.
ЦитироватьТут как я понял доля водорода составляет всего несколько процентов от метана, тогда, если не учитывать бессмысленности такого двигателя, охлаждать можно только метаном. А сделать двигатель с очень широким диапазоном доли водорода вплоть до чистого трудно не только из-за охлаждения, но и из-за усложнения ТНА.
За такую идею ракетчики будут бить. Это что же - возня с жидким водородом - по полной, а эффект - только понюхать...
ЦитироватьНу а как водяное охлаждение помогает понизить температуру в ГГ?
Из напора керосина вычитаются потери в тракте охлаждения => мощность турбины может оказаться меньше (т.к. воду не обязательно даже до Pк "подпирать").
Возвращаясь к трехкомпонентникам.
Насколько я понял, основной положительный эффект от них сводится к снижению стоимости разработки и производства SSTO, т.к. применение трехкомпонентника дает наименьшую сухую массу пепелаца, а его стоимость в общем случае пропорциональна массе конструкции.
ЦитироватьНу так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!
Там температуры будут действительно другие. Но для какого-то аналога я насчитал тепловой поток всего в 7 раз больше, чем через камеру. Так что масса и размеры будут близки. А в абсолютных цифрах - 200 МВт для двигателя, аналогичног РД-704.
ЦитироватьВыходит, образование льда при охлаждении воды ЖК не страшно?
ЦитироватьИМХО, льда там вообще быть не может :)
Я думаю, в такой схеме случайная закупорка одного канала не страшна. В отличие от камеры.
ЦитироватьА почему кислородом нельзя - то ли с газификацией проблемы, то ли теплоёмкость недостаточна, то ли еще что, то ли всё вместе
Крит. давление кислорода низкое (~ 5 МПа, кажется), а самого его много (km ~ 2.6). Так что можно и им охлаждать.
ЦитироватьНу тогда я не пойму, почему это ТНА менее теплонапряжен и почему нельзя охлаждать камеру непосредственно кислородом?
Охлаждать-то можно, но прогар камеры будет иметь катастрофические последствия. Особенно это неудобно при отработке: аварии будут часты, а шансы выявить дефекты - невелики. Кроме того, опасен может быть даже не прогар, а перегрев.
ЦитироватьНу а как водяное охлаждение помогает понизить температуру в ГГ?
Из напора керосина вычитаются потери в тракте охлаждения => мощность турбины может оказаться меньше (т.к. воду не обязательно даже до Pк "подпирать").
Вообще эти потери не так велики и определяющим является давление в КС и ГГ, потери в остальных трактах не уменьшатся и добавятся потери в водяном теплообменнике, а так же потребуется дополнительная мощность ТНА на перекачку изрядных объемов воды через тракт охлаждения и теплообменник. Как бы не пришлось поднимать температуру.
ЦитироватьОхлаждать-то можно, но прогар камеры будет иметь катастрофические последствия. Особенно это неудобно при отработке: аварии будут часты, а шансы выявить дефекты - невелики. Кроме того, опасен может быть даже не прогар, а перегрев.
Прогар камеры всегда имеет весьма неприятные последствия и потом перекисью же охлаждали, а это тоже не подарок, в семействе РД-170 ГГ с газоводами кислородом охлаждают. Я не могу сказать, насколько велика роль микротрещин в отказе от охлаждения кислородом, но так же наверно свою роль сыграла и сложность расчета и профилирования охлаждающего тракта, потому что плотность и другие параметры кислорода по мере продвижения по нему будут очень сильно меняться, к тому же теплоемкость кислорода даже похуже чем керосина. Так же усложняется организация поясов завесного охлаждения горючим.
ЦитироватьВозвращаясь к трехкомпонентникам.
Насколько я понял, основной положительный эффект от них сводится к снижению стоимости разработки и производства SSTO, т.к. применение трехкомпонентника дает наименьшую сухую массу пепелаца, а его стоимость в общем случае пропорциональна массе конструкции.
Не совсем понял, что такое SSTO, но как быть со стоимостью самого трехкомпонентника?
fagot:
ЦитироватьПрогар камеры всегда имеет весьма неприятные последствия и потом перекисью же охлаждали, а это тоже не подарок, в семействе РД-170 ГГ с газоводами кислородом охлаждают. Я не могу сказать, насколько велика роль микротрещин в отказе от охлаждения кислородом, но так же наверно свою роль сыграла и сложность расчета и профилирования охлаждающего тракта, потому что плотность и другие параметры кислорода по мере продвижения по нему будут очень сильно меняться, к тому же теплоемкость кислорода даже похуже чем керосина. Так же усложняется организация поясов завесного охлаждения горючим.
Охлаждающие свойства кислорода лучше, а возможности - выше, чем у керосина. Один из первых наших ЖРД охлаждался кислородом (ОРМ-65, если не ошибаюсь). Думаю, что причиной отказа от охлаждения кислородом стала кислородобоязнь и учёт реальных технологических возможностей.
Пока прогар камеры - это всеголишь прогар камеры, а при охлаждении кислородом будет прогар камеры с её возгоранием.
ЦитироватьЦитироватьИз напора керосина вычитаются потери в тракте охлаждения => мощность турбины может оказаться меньше (т.к. воду не обязательно даже до Pк "подпирать").
Вообще эти потери не так велики ... Как бы не пришлось поднимать температуру.
Ну, я же написал - "
может оказаться". А может и не оказаться :-)
Кстати, упоминаемый отчет из Келдыша можно взять здесь:
http://www.lpre.de/resources/articles/LPRE_evolution.pdf
ЦитироватьУж не испарительная ли схема предлагается на ЖК? :wink: Трудно найти более бессмысленный двигатель.
Нет, там испарительная по воде. Вода испаряется, крутит турбину, конденсируется и вперёд!
ЦитироватьОхлаждающие свойства кислорода лучше, а возможности - выше, чем у керосина. Один из первых наших ЖРД охлаждался кислородом (ОРМ-65, если не ошибаюсь)
Ну в целом-то конечно лучше, раз его больше и он не коксуется. А вот насчет охлаждения кислородом какого-либо из ОРМов не припомню.
ЦитироватьДумаю, что причиной отказа от охлаждения кислородом стала кислородобоязнь и учёт реальных технологических возможностей.
Пока прогар камеры - это всеголишь прогар камеры, а при охлаждении кислородом будет прогар камеры с её возгоранием.
Прогар как правило заканчивается разрушением камеры, если это действительно прогар.
ЦитироватьКонечно это лучше воздушно-жидкостного, но все равно довольно-таки бессмысленно. Зачем нам лишнее тепловое сопротивление и лишний вес теплообменника и ТНА, тогда уж точно у трехкомпонентника не будет никаких преимуществ. Лучше уж кислородом охлаждать.
Это предлагается для обычных двигателей, не трёхкомпоннтников. Рассчитано на случай когда есть проблема с охлаждением основными компонентами топлива. Например на топливную пару перекись-пентаборан. Да и на керосин когда есть проблема с окилительныи трактом.
ЦитироватьЭто предлагается для обычных двигателей, не трёхкомпоннтников. Рассчитано на случай когда есть проблема с охлаждением основными компонентами топлива. Например на топливную пару перекись-пентаборан. Да и на керосин когда есть проблема с окилительныи трактом.
Перекисью вполне нормально охлаждали и ничего, а вот водой - только на стендовых двигателях.
ЦитироватьНу так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!
Ну вы, блин, даёте! Какие гигаваты? Тепловая можность теплопотока в стенку камеры а отнюдь не тепловая мощность всего двигателя. Это если просто охлаждение. А если вода под сверхкритическим давлением, затем газифицируется, крутит ТНА и только тогда идёт в теплообменник то всего лишь теплота конденсации пара, остальная мощность отдаётся турбине.
ЦитироватьЦитироватьНасколько я понял, основной положительный эффект от них сводится к снижению стоимости разработки и производства SSTO, т.к. применение трехкомпонентника дает наименьшую сухую массу пепелаца, а его стоимость в общем случае пропорциональна массе конструкции.
Не совсем понял, что такое SSTO, но как быть со стоимостью самого трехкомпонентника?
SSTO = Single Stage To Orbit (кажется), т.е. одноступенчатый пепелац.
Давным-давно (еще в 70-х годах) в нескольких работах было показано, что наименьшим сухим весом будет обладать аппарат с комбинированной силовой установкой, в которую входят ЖРД на плотном топливе - для начального участка полета, и ЖРД на водороде - для высотного участка и орбиты.
В последующих работах родилась идея объедениения двух ЖРД в один двухрежимный. Такой ЖРД был бы легче двух (в первом приближении - на величину массы одной камеры). Т.е. сухая масса аппарата оказалась бы еще меньше. Стоимость одного трехкомпонентника также вряд ли была бы выше стоимости двух ЖРД.
Насколько справедливы эти выводы в свете последних достижений материаловедния - не знаю.
ЦитироватьНет, там испарительная по воде. Вода испаряется, крутит турбину, конденсируется и вперёд!
У сверхкритической воды температура не намного меньше чем в современных ГГ, разве что агрессивность меньше, чем у кислорода. А у них там схема нормально завязывается?
ЦитироватьЦитироватьНет, там испарительная по воде. Вода испаряется, крутит турбину, конденсируется и вперёд!
У сверхкритической воды температура не намного меньше чем в современных ГГ, разве что агрессивность меньше, чем у кислорода. А у них там схема нормально завязывается?
Не обязательно сверхкритическая, достаточно такую температуру и давление чтоб вода не закипела в тракте. Какова температура кимпния воды при 200 атмосферах?
ЦитироватьНе обязательно сверхкритическая, достаточно такую температуру и давление чтоб вода не закипела в тракте.
Ну вы Факиру про сверхкритическую говорили, вот я и подумал. А потом ее из тракта - через дроссель?
ЦитироватьКакова температура кимпния воды при 200 атмосферах?
Около 370 градусов, а еще 20 атмосфер - и сверхкритика и можно греть хоть до скольки, если хватит размеров камеры конечно и она не расплавится.
ЦитироватьА потом ее из тракта - через дроссель?
Да. И тут как ни смешно возникает обратная проблема - мощность теплового потока в стенку камеры слишком мала чтобы крутить достаточно мощный ТНА. Предлагаются варианты искуственного увеличения теплового потока в стенку двигателя и в тракт охлаждения.
(С этой же проблемой столкнулись и разработчики RL-10)
ЦитироватьЦитироватьНу так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!
Ну вы, блин, даёте! Какие гигаваты? Тепловая можность теплопотока в стенку камеры а отнюдь не тепловая мощность всего двигателя.
Ну вы, блин, даёте!!!
Читайте внимательнее, что я писал. Гигаватты - это при схеме от Михальчука. А так, в обычном ЖРД, разумеется, в стенку идёт оч. небольшая доля. На что я и указал, именно на разницу.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьНу так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!
Ну вы, блин, даёте! Какие гигаваты? Тепловая можность теплопотока в стенку камеры а отнюдь не тепловая мощность всего двигателя.
Ну вы, блин, даёте!!!
Читайте внимательнее, что я писал. Гигаватты - это при схеме от Михальчука. А так, в обычном ЖРД, разумеется, в стенку идёт оч. небольшая доля. На что я и указал, именно на разницу.
Виноват! :(
ЦитироватьКстати, упоминаемый отчет из Келдыша можно взять здесь:
http://www.lpre.de/resources/articles/LPRE_evolution.pdf
Cпасибо за ссылку!
Только это не та статья, которую я видел. Впрочем, эта даже несколько подробнее, пожалуй :)
ЦитироватьЦитироватьА потом ее из тракта - через дроссель?
Да. И тут как ни смешно возникает обратная проблема - мощность теплового потока в стенку камеры слишком мала чтобы крутить достаточно мощный ТНА. Предлагаются варианты искуственного увеличения теплового потока в стенку двигателя и в тракт охлаждения.
(С этой же проблемой столкнулись и разработчики RL-10)
Старый, RL-10 это тот у которого ТНА крутил водород из стенки камеры? :?:
Кстати, сколько примерно теплопоток в стенку обычно от мощности ? ( лень достать учебники по ЖРД... :)
С уважением, Олег.
ЦитироватьСтарый, RL-10 это тот у которого ТНА крутил водород из стенки камеры? :?:
Да.
ЦитироватьДа. И тут как ни смешно возникает обратная проблема - мощность теплового потока в стенку камеры слишком мала чтобы крутить достаточно мощный ТНА. Предлагаются варианты искуственного увеличения теплового потока в стенку двигателя и в тракт охлаждения.
(С этой же проблемой столкнулись и разработчики RL-10)
Да уж тут не до смеха, ограниченность давления в КС для испарительной схемы хорошо известна, я потому сразу и спросил, как там схема завязывается, тем более что работоспособность водяного пара гораздо хуже, чем водорода и нужен дополнительный насос для перекачки воды.