Форум Новости Космонавтики

Навеяло темой о трансформерах...

НК-33 - хороший двигатель, планировавшийся для пилотируемых полётов.

РД-107 - более скромный по параметрам двигатель, реально использующийся для пилотируемых полётов.

Использовать НК-33 на проектируемых ракетах - очень хорошо, и если такие ракеты будут запускаться массово, себестоимость со стороны двигателя будет приближаться к стоимости его изготовления. Будем считать, что НК-33 при большем давлении достаточно надёжен.

Может, имеет смысл на базе РД-107 сделать безопасный (в данном случае с тем же давлением в камере) ЖРД, более дешёвый, чем РД-107? И более дешёвый, чем НК-33? Заменив 4 маршевых камеры на одну, что некоторые параметры улучшит. ТНА оставить тем же - или, например, оставить те же насосы для компонентов (можно думать о замене турбины, азотной и перекисной частей). Планировать такой двигатель на замену РД-107 (рассматривать вопрос с габаритами).

Для начала это означает главным образом сделать камеру на 100 тс на 70 атм. Плюс (небольшие?) модификации в ступенях Р-7. В выигрыше ожидается удешевление и небольшой рост удельных параметров, но, может, такие затраты можно отбить?

Разработка новой КС и перекомпоновка хвостовых отсеков достаточно дорогостоящи, а нового качества не дают. Вряд ли такую модификацию можно окупить.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/240/25.shtml

(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/240/35.gif)

А не проще дефорсировать НК-33 до 100-120 тс снизив давление в КС до 100-120 атм.?
КС и сопло те же. Подшаманить ТНА и всё. Заодно и от перекиси можно избавиться.

Массовое совершенство будет хуже и УИ упадет.
И чего все взялись усовершенствовать "семерку"? Не мешайте машине работать. :wink:

Одна камера вместо четырёх не удешевит дело, так как фактически потребует разработки новой концепции двигателя, нового оборудования бОльшей размерности, а также приведёт к дополнительным проблемам с высокочастоткой. Однако, думаю, небесперспективен обратный подход удешевление пусковых услуг через усложнение РД-107. Для этого можно сделать следующее:
1. Реализовать на РД-107 охлаждение третьим компонентом. Эта технология, предложенная для кислор.-керосиновых ЖРД закрытой схемы хорошо бы подошла для РД-107. В преимуществах - увеличение УИ и упрощение конструкции КС за счёт ликвидации охлаждения пристеночной завесой, кроме того, есть возможность вернуться к прежней, более простой ("прямолинейной") форме охлаждающих каналов. При такой технологии в КС будет поступать кислород, нагретый до 300-450 К, что должно благоприятно сказаться на проблемах высокочастотки.
2. Увеличиваем давление в КС и, соответственно, тягу. Получаем РН существенно бОльшей грузоподъёмности. Для этого предстоит перейти на "сладкую" схему турбины, подавая на неё продукты реакции перекиси с керосином. Молекулярная масса последних будет раза в три меньше, чем у продуктов разложения перекиси, температуру можно немного поднять, в результате чего двигатель пройдёт 2/3 пути от нынешнего состояния к ЖРД закрытой схемы.

Чего только люди не придумают, чтобы не делать нормальных ракет. :(

ЦитироватьМассовое совершенство будет хуже и УИ упадет.
И чего все взялись усовершенствовать "семерку"? Не мешайте машине работать. :wink:

Конечно упадёт. Но УИ будет выше чем у РД-107, а массовое совершенство у НК-33 самое высокое. Можно немного уронить.

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/3400.jpg)

Если НК-33 снабдить рулевыми агрегатами или сделать качающимся, массовое совершенство будет уже не столь выдающимся. А дешевле РД-107 он не будет.

ЦитироватьОднако, думаю, небесперспективен обратный подход удешевление пусковых услуг через усложнение РД-107. Для этого можно сделать следующее:
1. Реализовать на РД-107 охлаждение третьим компонентом. Эта технология, предложенная для кислор.-керосиновых ЖРД закрытой схемы хорошо бы подошла для РД-107. В преимуществах - увеличение УИ и упрощение конструкции КС за счёт ликвидации охлаждения пристеночной завесой, кроме того, есть возможность вернуться к прежней, более простой ("прямолинейной") форме охлаждающих каналов. При такой технологии в КС будет поступать кислород, нагретый до 300-450 К, что должно благоприятно сказаться на проблемах высокочастотки.

Придется поставить дополнительный насос и сделать никем не отрабатывавшийся теплообменник.
 

Цитировать2. Увеличиваем давление в КС и, соответственно, тягу. Получаем РН существенно бОльшей грузоподъёмности. Для этого предстоит перейти на "сладкую" схему турбины, подавая на неё продукты реакции перекиси с керосином. Молекулярная масса последних будет раза в три меньше, чем у продуктов разложения перекиси, температуру можно немного поднять, в результате чего двигатель пройдёт 2/3 пути от нынешнего состояния к ЖРД закрытой схемы.

Зачем оставлять еще и перекись? Меньшая в 3 раза молекурярка как-то сомнительна, но сажа никуда не денется и при переходе к замкнутой схеме придется вернуться к кислому газу. К тому же без существенной переделки боковушек их заправку не увеличить и большая тяга мало поможет.

ЦитироватьЧего только люди не придумают, чтобы не делать нормальных ракет. :(

О! И всё это будет оправдано, если удастся улажиться в рамки модернизации.

ЦитироватьЕсли НК-33 снабдить рулевыми агрегатами или сделать качающимся, массовое совершенство будет уже не столь выдающимся. А дешевле РД-107 он не будет.

Рулевые агрегаты можно взять штатные и запитать от ТНА. А тягу у Земли можно приподнять, что позволит скомпенсировать больший вес двигателя и сохранить массовое совершенство на приемлемом уровне.
Кстати ХО Союза-1 и Союза 2-3 имеет диаметр 2,66м. А диаметр ХО боковушки 2,68м.  :roll:
То что сопло длиннее не проблема. Проблема другое соотношение компонентов. Но как показывает график и это не фатально.

Цитировать

ЦитироватьОднако, думаю, небесперспективен обратный подход удешевление пусковых услуг через усложнение РД-107. Для этого можно сделать следующее:
1. Реализовать на РД-107 охлаждение третьим компонентом. Эта технология, предложенная для кислор.-керосиновых ЖРД закрытой схемы хорошо бы подошла для РД-107. В преимуществах - увеличение УИ и упрощение конструкции КС за счёт ликвидации охлаждения пристеночной завесой, кроме того, есть возможность вернуться к прежней, более простой ("прямолинейной") форме охлаждающих каналов. При такой технологии в КС будет поступать кислород, нагретый до 300-450 К, что должно благоприятно сказаться на проблемах высокочастотки.

Придется поставить дополнительный насос и сделать никем не отрабатывавшийся теплообменник.
 

Куда ж деваться? Впрочем, эта идея знакомых мне людей из института Келдыша, пусть они за неё и отвечают. Идея пока не перешагнула стадии теоретических оценок, но метит в Федеральную программу. Идея содержит важный побочный эффект - возможность избавиться от высокочастотки.

Цитировать

Цитировать2. Увеличиваем давление в КС и, соответственно, тягу. Получаем РН существенно бОльшей грузоподъёмности. Для этого предстоит перейти на "сладкую" схему турбины, подавая на неё продукты реакции перекиси с керосином. Молекулярная масса последних будет раза в три меньше, чем у продуктов разложения перекиси, температуру можно немного поднять, в результате чего двигатель пройдёт 2/3 пути от нынешнего состояния к ЖРД закрытой схемы.

Зачем оставлять еще и перекись? Меньшая в 3 раза молекурярка как-то сомнительна, но сажа никуда не денется и при переходе к замкнутой схеме придется вернуться к кислому газу. К тому же без существенной переделки боковушек их заправку не увеличить и большая тяга мало поможет.

Сажи не будет! Будет СО + Н2 + примеси. С перекисью проще и легче, за исключением момента запуска. И меньше её понадобится. А увеличивать что-то придётся. Например, ЦБ.

ЦитироватьО! И всё это будет оправдано, если удастся улажиться в рамки модернизации.

Главное не пропустить момент, когда целесообразнее создание новой РН. Это как раз такой случай.

ЦитироватьИдея содержит важный побочный эффект - возможность избавиться от высокочастотки.

Замкнутая схема с этим неплохо справляется.

ЦитироватьСажи не будет! Будет СО + Н2 + примеси. С перекисью проще и легче, за исключением момента запуска. И меньше её понадобится.

Во всех двигателях, использовавших перекись, использовался однокомпонентный ГГ на перекиси, это явно неспроста, хотя может конечно объсняется только желанием упростить двигатель. В случае перехода на замкнутую схему она вообще ни к чему, т.к. существенно упадет УИ.

ЦитироватьА увеличивать что-то придётся. Например, ЦБ.

При использовании НК-33 он увеличится и при неизменной тяге боковушек, а бесконечно его увеличивать невыгодно, к тому же есть ограничения по стартовой массе при использовании существующих стартов.

Масса залитого РД-107А-1156 кг.
Масса залитого НК-33-1 -1715 кг с карданным подвесом и рулевыми машинами.
Масса залитого НК-33 -1393 кг без карданного подвеса.
Значит вес рулевых машин можно оценить в 322 кг.
На боковушке достаточно качания в одной плоскости.
Значит вместо двух рулевых машин, достаточно одной.
Массу залитого двигателя можно оценить в 1554 кг.
Увеличение массы одного двигателя 400 кг.
Четырёх 1600 кг.
УИ можно оценить в 290с у Земли и 325с  в вакууме.
Тягу принимаем равной у Земли 94,6 тс , а в вакууме 106 тс.
По прикидке 500-600 кг ПН на НЗО для Союза 2-3 выиграть можно (10,6 т).

ЦитироватьУИ можно оценить в 290с у Земли и 325с в вакууме.
Тягу принимаем равной у Земли 94,6 тс , а в вакууме 106 тс.
По прикидке 500-600 кг ПН на НЗО для Союза 2-3 выиграть можно (10,6 т).

Тут либо в вакууме потеря УИ будет меньше, либо на земле больше. Но в любом случае не оправдывает такая прибавка замену двигателя. На тех же двигателях можно получить нормальную РН с ПН под 20 тонн.

А одно-другого не отменяет. :wink:

Цитировать

ЦитироватьИдея содержит важный побочный эффект - возможность избавиться от высокочастотки.

Замкнутая схема с этим неплохо справляется.

Если с замкнутой схемой всё так хорошо, то почему мы не видим её повсеместно?

Цитировать

ЦитироватьСажи не будет! Будет СО + Н2 + примеси. С перекисью проще и легче, за исключением момента запуска. И меньше её понадобится.

Во всех двигателях, использовавших перекись, использовался однокомпонентный ГГ на перекиси, это явно неспроста, хотя может конечно объсняется только желанием упростить двигатель. В случае перехода на замкнутую схему она вообще ни к чему, т.к. существенно упадет УИ.

А никто ещё не предлагал отдельный контур охлаждения. А без него перекиси хватает для создания максимально безопасного давления, и схема проще.

http://engine.aviaport.ru/issues/03/page40.html

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/1514.jpg)
Согласно этому графику УИ в вакууме 322-326с при давлении в КС 100 атм.
Учитывя что у РД-108А  УИ 320,2с при давлении в КС 5 атм, я думаю 326 с ближе к истине. Сколько тогда у Земли? Где-то 287с?

ЦитироватьА одно-другого не отменяет. :wink:

Если забыть про экономику, то конечно, можно даже РД-170 дефорсировать до 100 тонн.

ЦитироватьЕсли с замкнутой схемой всё так хорошо, то почему мы не видим её повсеместно?

Замкнутая схема применялась на большинстве новых советских двигателей начиная с 60-х, все новые зарубежные водородники небольших тяг делаются по испарительной схеме. Хотя в общем-то проблема ВЧ решена и на двигателях открытой схемы еще во времена LR-79 и F-1, поэтому она широко используется за рубежом из-за относительной простоты. А вот замкнутый контур охлаждения ни на одном двигателе действительно не применялся.  

ЦитироватьА никто ещё не предлагал отдельный контур охлаждения. А без него перекиси хватает для создания максимально безопасного давления, и схема проще.

Но вы предлагаете двигатель усложнить для получения весьма сомнительных преимуществ. А при переходе на замкнутую схему вообще непонятно, зачем перекись нужна.

ЦитироватьСогласно этому графику УИ в вакууме 322-326с при давлении в КС 100 атм.
Учитывя что у РД-108А УИ 320,2с при давлении в КС 59 атм, я думаю 326 с ближе к истине. Сколько тогда у Земли? Где-то 287с?

В общем-то сравнивать разные двигатели да еще и разных схем дело неблагодарное, но с учетом, что НК-33 работает в неоптимальном режиме, вакуумный где-то так, а земной поменьше еще секунд на 10 из-за увеличения потерь на перерасширение.

Ну тогда укоротить сопло до разумной длины, так чтобы получить интегральный УИ максимальной величины. А можно ничего не менять, а просто задросселировать двигатель, где-то до 60-65% тяги. Всё равно будет лучше чем РД-107. Вопрос может стоять о цене при возобновлении (?!) серийного производства.

Цитировать

ЦитироватьСогласно этому графику УИ в вакууме 322-326с при давлении в КС 100 атм.
Учитывя что у РД-108А УИ 320,2с при давлении в КС 59 атм, я думаю 326 с ближе к истине. Сколько тогда у Земли? Где-то 287с?

В общем-то сравнивать разные двигатели да еще и разных схем дело неблагодарное, но с учетом, что НК-33 работает в неоптимальном режиме, вакуумный где-то так, а земной поменьше еще секунд на 10 из-за увеличения потерь на перерасширение.

При снижении давления со 150 атм до 100 атм УИ упадёт на 20с?
У РД-107А при давлении в КС 61 атм УИ 263,3 с /320,2 с.
У РД-111 при давлении в КС 80 атм УИ  275 с /317с.
У задросселированного НК-33 при 100 атм УИ 277 с /326 с?
Мне кажется моя оценка в 287 с ближе к истине. Ну пусть будет 282с. :wink:

ЦитироватьПри снижении давления со 150 атм до 100 атм УИ упадёт на 20с?
У РД-107А при давлении в КС 61 атм УИ 263,3 с /320,2 с.
У РД-111 при давлении в КС 80 атм УИ 275 с /317с.
У задросселированного НК-33 при 100 атм УИ 277 с /326 с?
Мне кажется моя оценка в 287 с ближе к истине. Ну пусть будет 282с. :wink:

Так все зависит от исходной степени расширения. Снизив давление на треть, вы уменьшите вакуумную тягу тоже примерно на треть, а вот разница между ней и земной останется той же, что и при давлении 150 атм, что и дает земной УИ 277 с с учетом понижения вакуумного УИ на 5 с.
А за цену можно не беспокоиться, НК-33 будет дороже.

Цитироватьhttp://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/240/25.shtml

(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/240/35.gif)

А не проще дефорсировать НК-33 до 100-120 тс снизив давление в КС до 100-120 атм.?
КС и сопло те же. Подшаманить ТНА и всё. Заодно и от перекиси можно избавиться.

Кстати, а что такое К по горизонтали?
Соотношение компонентов?

Совершенно верно. :wink:

ЦитироватьА за цену можно не беспокоиться, НК-33 будет дороже.

Так всё будет дороже чем РД-107, даже РД-108. :wink:

ЦитироватьТак всё будет дороже чем РД-107, даже РД-108. :wink:

В случае НК-33 прибавка ПН не оправдывает удорожания РН.

Мне кажется, что, с точки зрения дальней перспективы, имело бы смысл иметь ненапряженный однокамерный двигатель открытой схемы на керосине/кислороде размерности примерно РД-107 или чуть больше.  Он мог бы применяться:
1.  На ракете Союз взамен устанавливаемого сейчас РД-107.
2.  На ускорителях для новых перспективных ракет.  Исходя из того, что для нового космодрома на Дальнем Востоке (если он, конечно, будет, но здесь я рассматриваю оптимистический вариант) не будет такого ограничения с полями падения, по крайней мере для некоторых азимутов пуска, применение рзличного числа ускорителей (как, например, на Атлас-5, да и многих других ракетах) в зависимости от массы ПН может иметь смысл.  С учетом некоторой нелюбви к ТТУ, да и загруженности предприятий по производству твердотопливных двигателей военными заказами жидкостные ускорители могут оказаться более предпочтительными.
3.  Наконец, с рулевыми камерами - на центральном блоке легкой ракеты (по типу той, что предлагал Дмитрий Воронцов).

Возможно, подобный двигатель удалось разработать путем ступенчатой модернизации РД-107.  Сначала перевод газогенератора на основные компоненты, возможно, с небольшим повышением мощности и оптимизацией ТНА - это позвлит отказатья от перекиси и азота.  Следующий этап - установка одной камеры в карданном подвесе взамен 4-х плюс двух рулевых.  
Детального экономического анализа я провести не могу, но, думаю
1. Разработка такого двигателя (которая, возможно, будет представлять собой глубокую модернизацию уже существующего РД-107) должна обойтись много дешевле, чем подобного двигателя сравнимой тяги, но с высокими параметрами.
2. Производство 1 единицы двигателя тоже должно быть дешевле, особенно если удасться хотя бы частично использовать уже существующий задел по РД-107.  Конечно, вопрос в том, что экономически выгоднее (цифры условные): производить в год 50 штук двигателей типа НК-33, или 10 типа НК-33 и 40 типа РД-107, но мне представляется, что второй вариант, даже при более крупной серии должен быть дешевле.
3. Установка двигателя с высокими параметрами на боковых ускорителях или первой ступени дает гораздо меньше преимуществ, чем на 2-ой или 3-ей ступенях, так что применение двигателя открытой схемы не будет сильно ухудшать грузоподъемность РН.  Надежность же подобных двигателей обычно достаточно высокая (Союз, Дельта-2, Атлас-2).

Конечно, подобная разработка могла бы иметь перпективу только если планируется дальнейшая длительная эксплуатация ракет на базе Союза и  построение новых перспективных ракет по типу Атласа-5/Дельты 4 - с большим центральным блоком и различным количеством стартовых ускорителей.

Основная идея - иметь ЖРД, в производстве более дешёвый, чем РД-107, при таких же примерно остальных параметрах.

Разработка камеры - для начала только камеры, не ТНА, пусть даже камера будет неподвижной - на 100 тс на умеренное давление не выглядит особо дорогим проектом, а остальные агрегаты можно для начала взять от текущего РД-107. Стоимость разработки (и перекомпоновки ступеней Р-7) нужно окупать за счёт удешевления производства; ну, двигатели производятся в достаточно больших количествах, может, цифры и подтвердят возможность получения выгоды.

Удешевление идёт из-за уменьшения числа компонентов - то есть, материал, операции по изготовлению, проверке-отбраковке, сборке - а также из-за применения более дешёвых (так называемых "компьютерных") технологий. Возможны некоторые улучшения ТТХ - скажем, уменьшение массы ЖРД при той же тяге, улучшение запасов по охлаждению. Удлинение ЖРД можно частично компенсировать установкой ТНА параллельно камере.

Ухудшение более совершенных ЖРД, подозреваю, экономику слабо улучшит. Тут же есть возможность, из-за достаточно консервативных параметров, изначально проектировать хорошую, дешёвую технологию изготовления. В некотором смысле это проектирование камеры РД-107 заново с учётом имеющихся знаний и больших потребностей в экономичности (денежной), чем в ТТХ. Малые усовершенствования камер РД-107 могут не дать такого эффекта, как создание камеры (для начала только камеры) заново.

Общая идея - именно экономическая; некая попытка не наступить на грабли "работает - не трогай" в случае работы 50 лет без возможности апгрейда.

Avmich, Вы высказали схожие мысли, а также привели некоторые технологические обоснования.
Вполне может быть действительно надо начать с камеры, чтобы не пришлось сразу перекомпоновывать боковушки Союза. Только, я думаю, что имеет смысл сделать ее подвижной - для боковых блоков достаточно одной степени свободы, зато будет возможность избавиться и от рулевых камер.  На центральном же блоке в перпективе желательно устанавливать НК-33 или подобный двигатель, как, впрочем, сейчас и планируется.
Молодым инженерам представиться возможность начать делать что-то по-настояшему новое, а не заниматься мелкими модификациями уже имеющегося.

Покажите мне отечественный двигатель открытой схемы с тягой 80-100тс на камеру? Даже на вонючке. Даже у РД-111 было 36/41,5 тс на камеру. Даже у РД-261  на вонючке тяга 60/67,5 тс на камеру.
Поэтому отработка простой не будет.
Разве что сделать двухкаиерный РД-111.
А так всего три варианта и все замкнутой схемы: РД-120К, РД-0155К и дефорсированный НК-33. Ни один из этих двигателей не находится в серийном производстве. У РД-120К ещё и проблема с РА. РД-0155К вообще под вопросом. А вариант с НК-33 чисто ПМСМ.

По нынешним временам может и не очень сложно разработать, хотя и не дешево. Но тут надо знать, на сколько при уменьшении серийности изготовления камер большего размера сократится количество оборудования и персонала и сократится ли вообще, понадобится новое оборудование или нет. Кроме представителей Моторостроителя и Энергомаша на эти вопросы вряд ли кто ответит, поэтому срок возможной окупаемости посчитать не удастся и споры ни к чему не приведут. Лично я считаю разработку новой КС неоправданной.

Цитировать3. Установка двигателя с высокими параметрами на боковых ускорителях или первой ступени дает гораздо меньше преимуществ, чем на 2-ой или 3-ей ступенях, так что применение двигателя открытой схемы не будет сильно ухудшать грузоподъемность РН. Надежность же подобных двигателей обычно достаточно высокая (Союз, Дельта-2, Атлас-2).

На 1-й ступени выигрыш не меньше, особенно с учетом значительного роста земного УИ, другое дело, что двигатель 1-й ступени наиболее крупный и дорогой или же требуется несколько двигателей.

ЦитироватьКонечно, подобная разработка могла бы иметь перпективу только если планируется дальнейшая длительная эксплуатация ракет на базе Союза и построение новых перспективных ракет по типу Атласа-5/Дельты 4 - с большим центральным блоком и различным количеством стартовых ускорителей.

В наших условиях большие семейства вряд ли оправданы, к тому же тяга РД-107 слишком мала для создания приличного семейства.

Оптимум где-то рядом. Понятно, что сейчас все разрабатывать дорого. Но, имхо, чем "мучить" РД-107, лучше заново начать проектирование ЖРД замкнутой схемы с умеренными параметрами (давление в КС порядка 100-120 атм) упрощенной конструкции. Скажем, по идеологии RS-68.

ЦитироватьОптимум где-то рядом. Понятно, что сейчас все разрабатывать дорого. Но, имхо, чем "мучить" РД-107, лучше заново начать проектирование ЖРД замкнутой схемы с умеренными параметрами (давление в КС порядка 100-120 атм) упрощенной конструкции. Скажем, по идеологии RS-68.

Причем новый двигатель имеет смысл разрабатывать только в случае постройки РН существенно большей грузоподъемности, чем существующие, а все эти стремления любой ценой получить мизерную прибавку ПН совершенно непонятны. Но в случае замкнутой схемы все же нужно делать давление не меньше 150 атм.

ЦитироватьВ наших условиях большие семейства вряд ли оправданы, к тому же тяга РД-107 слишком мала для создания приличного семейства.

Я не имел ввиду большого семейства, в семейство должны входить только центральный блок "большого" диаметра с двигателем с высокими параметрами и несколько ускорителей "маленького" диаметра с более простым двигателем открытой схемы.   Нынешняя концепция развития РН в России, правда, етого не предусматривает...

ЦитироватьПричем новый двигатель имеет смысл разрабатывать только в случае постройки РН существенно большей грузоподъемности, чем существующие, а все эти стремления любой ценой получить мизерную прибавку ПН совершенно непонятны. Но в случае замкнутой схемы все же нужно делать давление не меньше 150 атм.

Цель подобной разработки - не мизерное повышение грузоподъемности Союза, а создание недорогого двигателя, который мог бы найти применение и на других семействах носителей, и обладал бы хорошими эксплуатационными параметрами (в том числе отсутствие дополнительных компонентов топлива типа перекиси).

ЦитироватьПричем новый двигатель имеет смысл разрабатывать только в случае постройки РН существенно большей грузоподъемности, чем существующие, а все эти стремления любой ценой получить мизерную прибавку ПН совершенно непонятны. Но в случае замкнутой схемы все же нужно делать давление не меньше 150 атм.

Взять тот же RS-68. На Ares-5 он будет работать на режиме 108%. Т.е. первоначально заложенные умеренные параметры обеспечиваю относительно безболезненное наращивание характеристик.

ЦитироватьЯ не имел ввиду большого семейства, в семейство должны входить только центральный блок "большого" диаметра с двигателем с высокими параметрами и несколько ускорителей "маленького" диаметра с более простым двигателем открытой схемы. Нынешняя концепция развития РН в России, правда, етого не предусматривает...

Так тем более, если большое семейство не требуется, носитель должен иметь минимимальное число блоков с однотипными двигателями. Если же набирать первую ступень из таких маленьких блоков, то уже для РН класса Протона их потребется слишком много, а РН класса Союза или Зенита без проблем может быть выполнена в моноблочном варианте.

ЦитироватьЦель подобной разработки - не мизерное повышение грузоподъемности Союза, а создание недорогого двигателя, который мог бы найти применение и на других семействах носителей, и обладал бы хорошими эксплуатационными параметрами (в том числе отсутствие дополнительных компонентов топлива типа перекиси).

Тут я в основном имел ввиду предложение Сало, но и создание двигателя с параметрами, аналогичными существующему и давно отработанному, не опрадано.

ЦитироватьВзять тот же RS-68. На Ares-5 он будет работать на режиме 108%. Т.е. первоначально заложенные умеренные параметры обеспечиваю относительно безболезненное наращивание характеристик.

Вроде как НК-33 обеспечивает то же самое. :wink:

Цитировать

ЦитироватьВзять тот же RS-68. На Ares-5 он будет работать на режиме 108%. Т.е. первоначально заложенные умеренные параметры обеспечиваю относительно безболезненное наращивание характеристик.

Вроде как НК-33 обеспечивает то же самое. :wink:

В данном случае, речь идет о ЖРД тягой на 100 т. А Вы сами сказали, что НК-33 на эту роль не подходит. Конечно, НК-33 довольно легко форсируется на 20 (и даже более %). Но при этом давление в КС уже приближается к 200 атм, а его ресурс (а значит и надежность) существенно снижается, насколько я знаю.

ЦитироватьВ данном случае, речь идет о ЖРД тягой на 100 т. А Вы сами сказали, что НК-33 на эту роль не подходит. Конечно, НК-33 довольно легко форсируется на 20 (и даже более %). Но при этом давление в КС уже приближается к 200 атм, а его ресурс (а значит и надежность) существенно снижается, насколько я знаю.

Нет, на 100 т новый двигатель не нужен, я думал вы говорили про что-нибудь приличное, тонн на 600-800. У НК-33 при форсировании на 20 % давление 175 атм, ну а ресурс он и у RS-68 снизится, но нам многоразовый двигатель и не требуется, а запасы еще есть.

Цитировать

ЦитироватьВ данном случае, речь идет о ЖРД тягой на 100 т. А Вы сами сказали, что НК-33 на эту роль не подходит. Конечно, НК-33 довольно легко форсируется на 20 (и даже более %). Но при этом давление в КС уже приближается к 200 атм, а его ресурс (а значит и надежность) существенно снижается, насколько я знаю.

Нет, на 100 т новый двигатель не нужен, я думал вы говорили про что-нибудь приличное, тонн на 600-800. У НК-33 при форсировании на 20 % давление 175 атм, ну а ресурс он и у RS-68 снизится, но нам многоразовый двигатель и не требуется, а запасы еще есть.

Тонн на 600-800 - многовато. Думаю для большинства применений вполне сойдет и 200-250 тс.

ЦитироватьОптимум где-то рядом. Понятно, что сейчас все разрабатывать дорого. Но, имхо, чем "мучить" РД-107, лучше заново начать проектирование ЖРД замкнутой схемы с умеренными параметрами (давление в КС порядка 100-120 атм) упрощенной конструкции. Скажем, по идеологии RS-68.

Возможно, особенно с учетом нашего опыта проектирования ЖРД закрытой схемы.  Но удастся ли сразу осуществить проектирование с нуля после стольких лет застоя?

ЦитироватьВ данном случае, речь идет о ЖРД тягой на 100 т.

Я тоже имею ввиду эту размерность, о возможном их применении я написал выше.  Для ускорителей, мне кажется, такая размерность как раз, см. ТТУ Атлас-5.

ЦитироватьВозможно, особенно с учетом нашего опыта проектирования ЖРД закрытой схемы.  Но удастся ли сразу осуществить проектирование с нуля после стольких лет застоя?

Вообще-то специалисты по ЖРД большой тяги сохранились и в КБХА и в Энергомаше.

Если рассматривать голую экономику, НЕТУ НИКАКОГО СПОСОБА сделать стотонник дешевле РД-107.
Можно удешевить сам РД-107, но сделать новую камеру - это ж сколько денег уйдёт, даже не на разработку, на оснастку и т.д.
Между прочим, форсуночные головки в новой версии этого движка позволили его удешевить, т.к. меньше камер стало идти в брак из-за ВЧ. Но пока это удешевление не "отбило" затрат на модификацию двигателя. Т.е. комплект движков 11А511У-ФГ (или 14А14) стоит пока дороже, чем комплект движков 11А511У - и ещё лет десять будет стоить дороже. При нынешнем темпе пусков. Ввод в строй стола в Куру может этот темп и скорость окупания модернизации удвоить, ведь оттуда будут летать только ракеты с новыми форсуночными головками (и новой системой зажигания, авось, со временем, и на Байконуре и в Плесецке забудут эти "табуретки").

Правда, если говорить о модификации уже изготовленных двигателей под "вонючку" - там можно, наверно, получить какой-то экономический эффект. Не забывайте, запас в 240 движков - это 60 ракет, лет на 10 точно хватит, а несколько модификаций "семёрки" не прожили столько времени. Десять лет! это расстояние от Восхода-2 до Союза-19...

Реально, поскольку более лёгкие грузы будут запускаться на ракетах со "старыми" боковушками, переделанных "вонючих" движков хватит на более долгий срок, но гарантировать тут ничего нельзя.

ЦитироватьТонн на 600-800 - многовато. Думаю для большинства применений вполне сойдет и 200-250 тс.

В самый раз для получения "монозенита" и "тризенита" с целью замены Союза с Протоном и последующего форсирования, удлинения, наводороживания и т.д. и т.п. в ближайшие 50 лет. :)

ЦитироватьЯ тоже имею ввиду эту размерность, о возможном их применении я написал выше. Для ускорителей, мне кажется, такая размерность как раз, см. ТТУ Атлас-5.

Атлас-5 для нас слабоват.

Цитировать

ЦитироватьТонн на 600-800 - многовато. Думаю для большинства применений вполне сойдет и 200-250 тс.

В самый раз для получения "монозенита" и "тризенита" с целью замены Союза с Протоном и последующего форсирования, удлинения, наводороживания и т.д. и т.п. в ближайшие 50 лет. :)

"Монозенит" легко получается с двумя 250-тонными движками на 1-й ступени и водородом на второй. Ну, а "Тризенит" вытянет далеко за 40 т (скорее, под 50).

ЦитироватьМежду прочим, форсуночные головки в новой версии этого движка позволили его удешевить, т.к. меньше камер стало идти в брак из-за ВЧ. Но пока это удешевление не "отбило" затрат на модификацию двигателя. Т.е. комплект движков 11А511У-ФГ (или 14А14) стоит пока дороже, чем комплект движков 11А511У - и ещё лет десять будет стоить дороже. При нынешнем темпе пусков.

Тут еще как посмотреть, возможность запускать трехместный Союз тоже чего-то стоит.

ЦитироватьПравда, если говорить о модификации уже изготовленных двигателей под "вонючку" - там можно, наверно, получить какой-то экономический эффект.

Говорят, с переводом их на керосин были большие проблемы.

Цитировать"Монозенит" легко получается с двумя 250-тонными движками на 1-й ступени и водородом на второй. Ну, а "Тризенит" вытянет далеко за 40 т (скорее, под 50).

Так нужно без водорода.

Цитировать

ЦитироватьМежду прочим, форсуночные головки в новой версии этого движка позволили его удешевить, т.к. меньше камер стало идти в брак из-за ВЧ. Но пока это удешевление не "отбило" затрат на модификацию двигателя. Т.е. комплект движков 11А511У-ФГ (или 14А14) стоит пока дороже, чем комплект движков 11А511У - и ещё лет десять будет стоить дороже. При нынешнем темпе пусков.

Тут еще как посмотреть, возможность запускать трехместный Союз тоже чего-то стоит.

Не понял, что "как посмотреть"? Грузоподъёмность У-ФГ находится на урвоне грузоподъёмности У2, от которой пришлось отказаться, из-за отсутствия синтина и т.д. Но, хотя производство новых двигателей дешевле, чем старых, с отбивкой стоимости модификации они пока дороже старых, а, поскольку сейчас вперемежку пускают новые и старые, новые дешевеют крайне медленно.

Цитировать

ЦитироватьПравда, если говорить о модификации уже изготовленных двигателей под "вонючку" - там можно, наверно, получить какой-то экономический эффект.

Говорят, с переводом их на керосин были большие проблемы.

Но ведь они же были решены? опытный движок отработал сколько-то там полётных времён на керосине-ЖК?

ЦитироватьНе понял, что "как посмотреть"? Грузоподъёмность У-ФГ находится на урвоне грузоподъёмности У2, от которой пришлось отказаться, из-за отсутствия синтина и т.д. Но, хотя производство новых двигателей дешевле, чем старых, с отбивкой стоимости модификации они пока дороже старых, а, поскольку сейчас вперемежку пускают новые и старые, новые дешевеют крайне медленно.

Как я понимаю, Союз-У не может вывести трехместный КК Союз, а это уже новое качество.

ЦитироватьНо ведь они же были решены? опытный движок отработал сколько-то там полётных времён на керосине-ЖК?

Не знаю, вроде все это дело заглохло.

Цитировать

Цитировать"Монозенит" легко получается с двумя 250-тонными движками на 1-й ступени и водородом на второй. Ну, а "Тризенит" вытянет далеко за 40 т (скорее, под 50).

Так нужно без водорода.

Нужно, как раз, с водородом. С керосином , конечно, получится "Недо-Зенит", но и с ним можно тонн 11-12 на НОО получить.

ЦитироватьНужно, как раз, с водородом. С керосином , конечно, получится "Недо-Зенит", но и с ним можно тонн 11-12 на НОО получить.

Водород это, так сказать, "последний рубеж", если понадобится ПН существенно выше 40 тонн. А 12 т вполне нормально, в 1,5 раза больше, чем у Союза.

Цитировать

ЦитироватьЯ тоже имею ввиду эту размерность, о возможном их применении я написал выше. Для ускорителей, мне кажется, такая размерность как раз, см. ТТУ Атлас-5.

Атлас-5 для нас слабоват.

Но что-то же должно появиться в размерности Союза, после того как сам Союз перестанут пускать?

В пользу удешевления при переходе на однокамерность говорит то, что спейсэксовский Мерлин - однокамерник. Мерлин, вполне возможно, дешевле РД-107, иначе Элон пытался бы купить РД-107, а не делать свой ЖРД.

Поворотную камеру сделать можно, но необязательно это делать сразу.

Разработка камеры двигателя такого класса - это почти студенческий проект; в МАИ такие делают, хотя и не с тем уровнем детализации. Не думаю, что собственно камера и перекомпоновка потребуют слишком уж больших затрат.

Открытая схема тоже имеет экономические преимущества перед закрытой, а с учётом того, что ТНА остаётся тем же, преимущества вырастают. То, что нет отечественных аналогичных движков, мне не выглядит убедительным аргументом в пользу того, что такой двигатель не может быть сделан. Сравнительно малое давление в камере позволяет контролировать процессы разрушения, делая двигатель более безопасным. Наконец, двигатель предлагается в качестве замены всего парка РД-107/РД-108, что позволит быстрее окупить вложения.

Понятно, что у такой схемы двигателя есть собственные перспективы для дальнейшего - технического - совершенствования.

Цитировать

ЦитироватьНужно, как раз, с водородом. С керосином , конечно, получится "Недо-Зенит", но и с ним можно тонн 11-12 на НОО получить.

Водород это, так сказать, "последний рубеж", если понадобится ПН существенно выше 40 тонн. А 12 т вполне нормально, в 1,5 раза больше, чем у Союза.

Если достаточно, значит и 600-800-тонник не нужен.

ЦитироватьКак я понимаю, Союз-У не может вывести трехместный КК Союз, а это уже новое качество.

Может. Был прецедент. Правда, пришлось недозаправить КК, и заменить иллюминатор в БО на заглушку, и ограничить личные вещи, и отказаться от кой-каких ещё мелочей. Но на 200 кг корабль облегчить можно, и тогда он вполне "вписывается" в старую ракету.

ЦитироватьНо ведь они же были решены? опытный движок отработал сколько-то там полётных времён на керосине-ЖК?

Не знаю, вроде все это дело заглохло.[/quote]

Дело заглохло потому, что никто не хочет делать новые "морковки". У КБХА нету собственных средств на переделку партии двигателей. Они сделали три - один экспериментальный, два предсерийных. На этом деньги кончились, так как ставить этот движок никто никуда не хочет - перекомпоновывать "боковушки" нет денег уже у Самары. К тому же, у "старого-нового" движка бОльшая удельная и абсолютная масса, чем у РД-120К.

ЦитироватьЕсли достаточно, значит и 600-800-тонник не нужен.

Достаточно для замены Союза, а не Протона.

ЦитироватьМежду прочим, форсуночные головки в новой версии этого движка позволили его удешевить, т.к. меньше камер стало идти в брак из-за ВЧ. Но пока это удешевление не "отбило" затрат на модификацию двигателя.

Интересно, чем были вызваны такие большие затраты на сравнительно небольшую модернизацию, которая была проведена в 1990-е годы?  Сотрудники Энергомаша так и так получали бы свою зарплату; испытаний, судя по статье в  Технических Системах за 2003 год, было проведено сравнительно немного, и двигателей было использовано 12 штук - сравнительно с годовым потерблением это тоже мало. Наверняка в сумму разработки были внесены  немалые амотризационные расходы Энергомаша за 90 годы, которые никуда бы не делись и без работ по модификации РД-107/108.

ЦитироватьМожет. Был прецедент. Правда, пришлось недозаправить КК, и заменить иллюминатор в БО на заглушку, и ограничить личные вещи, и отказаться от кой-каких ещё мелочей. Но на 200 кг корабль облегчить можно, и тогда он вполне "вписывается" в старую ракету.

Но корабль получается, скажем так, несколько неполноценный.

ЦитироватьДело заглохло потому, что никто не хочет делать новые "морковки". У КБХА нету собственных средств на переделку партии двигателей. Они сделали три - один экспериментальный, два предсерийных. На этом деньги кончились, так как ставить этот движок никто никуда не хочет - перекомпоновывать "боковушки" нет денег уже у Самары. К тому же, у "старого-нового" движка бОльшая удельная и абсолютная масса, чем у РД-120К.

Переделка боковушек и двигателей может существенно уменьшить эффект от использования "бесплатных" движков.

Цитировать

ЦитироватьЕсли достаточно, значит и 600-800-тонник не нужен.

Достаточно для замены Союза, а не Протона.

С водородной второй ступенью заменит и Протон.

ЦитироватьИнтересно, чем были вызваны такие большие затраты на сравнительно небольшую модернизацию, которая была проведена в 1990-е годы? Сотрудники Энергомаша так и так получали бы свою зарплату; испытаний, судя по статье в Технических Системах за 2003 год, было проведено сравнительно немного, и двигателей было использовано 12 штук - сравнительно с годовым потерблением это тоже мало. Наверняка в сумму разработки были внесены немалые амотризационные расходы Энергомаша за 90 годы, которые никуда бы не делись и без работ по модификации РД-107/108.

РН Союз стали делать мало, соответственно РД-108 тоже. Раньше отбирали РД-108 под синтин из большой партии, а теперь для этого пришлось бы делать лишние двигатели, опять же сам синтин дорог. Поэтому для сохранения ПН на уровне Союза-У2 пришлось увеличить УИ РД-107/108 путем создания новой ФГ, заодно решили проблемы с ВЧ.

Касательно Маска, он делал свой двигатель почти с нуля и мог выбирать, что выгоднее для серийного производства, к тому же и сам двигатель только половина РД-107. Сам же РД-107 ему могли и не продать или он хотел независимости от сторонних поставщиков.

ЦитироватьС водородной второй ступенью заменит и Протон.

Так его надо не просто заменить, а с существенным увеличением ПН.

Цитировать

ЦитироватьС водородной второй ступенью заменит и Протон.

Так его надо не просто заменить, а с существенным увеличением ПН.

А это уже Тризенит :D

ЦитироватьА это уже Тризенит :D

Керосиновый :) При необходимости его потом можно водородом проапгрейдить, а водородную РН уже апргрейдить особо нечем и придется делать новую.

Цитировать

ЦитироватьА никто ещё не предлагал отдельный контур охлаждения. А без него перекиси хватает для создания максимально безопасного давления, и схема проще.

Но вы предлагаете двигатель усложнить для получения весьма сомнительных преимуществ. А при переходе на замкнутую схему вообще непонятно, зачем перекись нужна.

Получится двигатель открытой схемы с высокими удельными характеристиками и на треть или более увеличенной тягой. Преимущества несомненны, вопрос в цене и применимости.

Элон разве хотя бы пытался обсуждать этот вопрос с Самарой? Ранние идеи Спейсэкса состояли в том, что двигатель проектируется по отработанным схемам, из которых берутся самые недорогие. Учитывая, что двигателисты там вполне профи, думаю, РД-107 казался недостаточно дешёвым для целей Спейсэкс. Это всё ещё до идей крупных ракет было.

Интересно, насколько можно вписаться в габариты РД-107, компонуя ЖРД с одной камерой. Оценить объём переделок.

ЦитироватьНо что-то же должно появиться в размерности Союза, после того как сам Союз перестанут пускать?

Если его заменят более тяжелой РН, то нет, а если только дополнят, сам Союз в этом классе ПН и останется.

ЦитироватьКасательно Маска, он делал свой двигатель почти с нуля и мог выбирать, что выгоднее для серийного производства

Здесь случай ещё лучше, с точки зрения экономики: делать надо не весь двигатель, а только часть, и мало сомнений в том, где двигатель найдёт применение.

Как раз и предлагается улучшить экономику РД-107, решив его с учётом имеющихся знаний, которых не было в 1954.

Цитировать

ЦитироватьА это уже Тризенит :D

Керосиновый :) При необходимости его потом можно водородом проапгрейдить, а водородную РН уже апргрейдить особо нечем и придется делать новую.

Не-не-не...
Примерно так:
1)2-хступенчатый моноблок со 2-й керосиновой ступенью - 11-12 т
2)2-хступенчатый моноблок со 2-й водородной ступенью - 18-20 т
3)2-хступенчатый пакет с водородным центром - ну, это, за 40 т
В принципе можно и керосинку пакетную сделать (на центре один 250-тонник). Но, похоже, больше 25 т он не выдаст. Впрочем, надо считать.

ЦитироватьЭлон разве хотя бы пытался обсуждать этот вопрос с Самарой? Ранние идеи Спейсэкса состояли в том, что двигатель проектируется по отработанным схемам, из которых берутся самые недорогие. Учитывая, что двигателисты там вполне профи, думаю, РД-107 казался недостаточно дешёвым для целей Спейсэкс. Это всё ещё до идей крупных ракет было.

Тут еще интересно, почему они выбрали такую размерность, все же в 2 раза меньше РД-107. Связано это с использованием элементов  двигателя LM или же хотели получить РН именно такой грузоподъемности. Ну а при разработке нового двигателя такого класса конечно можно его упростить в сравнении с РД-107.

ЦитироватьИнтересно, насколько можно вписаться в габариты РД-107, компонуя ЖРД с одной камерой. Оценить объём переделок.

Вроде нормально он должен вписаться, просто сопло больше будет вниз выступать.

ЦитироватьЗдесь случай ещё лучше, с точки зрения экономики: делать надо не весь двигатель, а только часть, и мало сомнений в том, где двигатель найдёт применение.

Как раз и предлагается улучшить экономику РД-107, решив его с учётом имеющихся знаний, которых не было в 1954.

Так весь вопрос в том, когда он окупится. Мы же с вами не можем это оценить, вы считаете, что окупится быстро, Суворов и я, что долго, тут без самих произвоственников вряд ли можно прийти к какому-то однозначному выводу.
Маск может принципиально хотел делать двигатель сам, а вот когда в производстве уже есть готовый двигатель, это несколько другое дело.

Кстати, если РД-107А/108А дешевле, почему на них полностью не переходят? Можно было бы Прогрессы запускать потяжелее, да и вообще запас карман не тянет.

Так может быть в запасе и дело. :roll:

ЦитироватьЭлон разве хотя бы пытался обсуждать этот вопрос с Самарой?

Пытался. DOD сразу сказали, что тогда контрактов не будет.

ЦитироватьРанние идеи Спейсэкса состояли в том, что двигатель проектируется по отработанным схемам, из которых берутся самые недорогие.

Ранние идеи Спейсэкса состояли в том, что они делают всю ракету сами так, как считают нужным и правильным. Но целиком сами. Без заимствования существенных элементов (но не идей!).

ЦитироватьУчитывая, что двигателисты там вполне профи, думаю, РД-107 казался недостаточно дешёвым для целей Спейсэкс. Это всё ещё до идей крупных ракет было.

Двигателисты там, конечно, профи, но, тем не менее, УИ Мерлина-1А оказался лишь 94% проектного значения. УИ РД-107 первой серии был 97% проектного значения, так что и профи неидеальны, что там, что тут. Пинтл-форсунка хороша в вакуумном движке с большим диапазоном регулировки тяги, а в атмосферном она, видимо, проиграет традиционным форсуночным головкам.

ЦитироватьИнтересно, насколько можно вписаться в габариты РД-107, компонуя ЖРД с одной камерой. Оценить объём переделок.

Да можно... Сопло, рассчитанное по методу характеристик, будет не большей длины, чем существующее, несмотря на больший в два раза диаметр. Но сама камера будет дороже, чем четыре нынешние. Ведь детали для неё изготавливаются методом глубокой вытяжки, т.е. нужны прессы под вдвое больший диаметр заготовок и вчетверо большее усилие. Эти прессы придётся купить. В камере будет больше деталей, т.к. больше пролёты, особенно, в форсуночной головке потребуются дополнительные выравнивающие и поддерживающие элементы, иначе она будет слишком тяжёлой. Ужесточатся требования к форсункам и они тоже подорожают. Из-за больших размеров и большего количества деталей будет больше брака после пайки. Освоение новой камеры займёт лет пять, прежде чем она дойдет до той степени отработанности технологии, что и нынешняя.
Нет, экономически это никак не будет оправдано...

Любое изменение почти всегда экономически неоправдано. Правда Форд Т на этом всё-таки погорел. :roll:
Разница конечно в серии. При том объёме производства который имеется сейчас, очень сложно вносить крупные изменения в конструкцию и производство. Они не отобьются никогда. :(

Если Маск тогда о F-9 уже задумывался, РД-107 на нем было бы весьма неудобно компоновать.

ЦитироватьЕсли Маск тогда о F-9 уже задумывался, РД-107 на нем было бы весьма неудобно компоновать.

А на RS-27A?

ЦитироватьА на RS-27A?

Вроде как получается, сами они все хотели делать. Но я имел ввиду, что любой 4-х камерник компоновать было бы не удобно, да и в целом большой двигатель сложнее сделать.

От чего теперь и страдают. :P

Цитировать

ЦитироватьА за цену можно не беспокоиться, НК-33 будет дороже.

Так всё будет дороже чем РД-107, даже РД-108. :wink:

Допустим в случае  с Союзом 2-3 есть выход.
Вместо четырёх боковушек с РД-107А, ставим две (увеличенной до 65т массы) с НК-33. Два НК-33 против четырёх РД-107А. :roll:

Но это уже будет совсем другой носитель.

ЦитироватьПравда, если говорить о модификации уже изготовленных двигателей под "вонючку" - там можно, наверно, получить какой-то экономический эффект. Не забывайте, запас в 240 движков - это 60 ракет, лет на 10 точно хватит, а несколько модификаций "семёрки" не прожили столько времени. Десять лет! это расстояние от Восхода-2 до Союза-19...

А откуда информация про 240 двигателей? С учетом возобновления производства Синевы запаса РД-0244 может уже не осталось, а РД-0233 целиком на керосин никто не переводил, брали только КС.

А Союз 2-3 уже другой. :wink:
Кстати в варианте с четырьмя такими боковушками, последовательным пакетом и НК-43 на второй ступени получаем 16т. Правда стартовая масса 440т. :roll:

Цитировать

ЦитироватьПравда, если говорить о модификации уже изготовленных двигателей под "вонючку" - там можно, наверно, получить какой-то экономический эффект. Не забывайте, запас в 240 движков - это 60 ракет, лет на 10 точно хватит, а несколько модификаций "семёрки" не прожили столько времени. Десять лет! это расстояние от Восхода-2 до Союза-19...

А откуда информация про 240 двигателей?

Это количество фигурировало на сайте КБХА на страничке про переделку.

РД-0243 в серии, так что ТНА будет.  А КС видимо из запаса РД-0233.
А в 240 могли попасть и РД-0256.

Цитировать

ЦитироватьЭлон разве хотя бы пытался обсуждать этот вопрос с Самарой?

Пытался. DOD сразу сказали, что тогда контрактов не будет.

Насколько помню, первые планы Элона были на обслуживание коммерческих запусков. Ссылку на описание попыток и мнения додов можно?

Цитировать

ЦитироватьРанние идеи Спейсэкса состояли в том, что двигатель проектируется по отработанным схемам, из которых берутся самые недорогие.

Ранние идеи Спейсэкса состояли в том, что они делают всю ракету сами так, как считают нужным и правильным. Но целиком сами. Без заимствования существенных элементов (но не идей!).

У них не было идеи обязательно делать всё самим, в качестве самоцели. Многое они решили делать сами после анализа рынка запчастей и контракторов. Целиком сами - это не условие, а полученный результат (ТНА и то им делала внешняя контора...)

Цитировать

ЦитироватьУчитывая, что двигателисты там вполне профи, думаю, РД-107 казался недостаточно дешёвым для целей Спейсэкс. Это всё ещё до идей крупных ракет было.

Двигателисты там, конечно, профи, но, тем не менее, УИ Мерлина-1А оказался лишь 94% проектного значения. УИ РД-107 первой серии был 97% проектного значения, так что и профи неидеальны, что там, что тут.

Сомнения, что инженерные оценки точны до процента в такой сложной системе. Особенно в 1954. Думаю, могли бы с тем же успехом превзойти проектное значение - там же вынужденно относительно крупные запасы закладываются на сложность оценок.

ЦитироватьНо сама камера будет дороже, чем четыре нынешние. Ведь детали для неё изготавливаются методом глубокой вытяжки, т.е. нужны прессы под вдвое больший диаметр заготовок и вчетверо большее усилие. Эти прессы придётся купить.

Вовсе не предлагается повторять технологию. Даже наоборот, давайте технологию искать, с целью найти её подешевле. Можно и на европейскую схему изготовления Вулкана посмотреть, и на сварку осесимметричных деталей трением, и на лазерное сверление...

ЦитироватьВ камере будет больше деталей, т.к. больше пролёты, особенно, в форсуночной головке потребуются дополнительные выравнивающие и поддерживающие элементы, иначе она будет слишком тяжёлой.

Сомнения, что деталей будет больше, чем в 4-х камерах. Да и легче одна камера будет, чем 4, вместе взятые, поэтому есть запас по массе. В целом, конечно, если рассматривать камеру как сосуд высокого давления, теоретически массовое совершенство у него одинаково; думаю, небольшая разница будет на вспомогательных деталях.

ЦитироватьУжесточатся требования к форсункам и они тоже подорожают.

Форсунки, вероятно, будут более разнообразны; ФГ, конечно, надо будет заново делать. Но не сказал бы, что форсунки так уж подорожают в целом; для более крупных частей двигателя легче делать детали.

ЦитироватьИз-за больших размеров и большего количества деталей

Неясно, почему деталей должно быть больше.

Цитироватьбудет больше брака после пайки.

Увеличение размера деталей в ЖРД вроде в этом диапазоне снижает, а не повышает брак. Опять же, необязательно именно пайкой - или именно такой пайкой - пользоваться.

ЦитироватьОсвоение новой камеры займёт лет пять, прежде чем она дойдет до той степени отработанности технологии, что и нынешняя.
Нет, экономически это никак не будет оправдано...

Мда. Можно, конечно, попробовать оценить более детально... Есть у нас, для начала, достаточно подробное описание большой камеры РД-107? Видимо, надо у Гостя 22 смотреть...

А если всё-таки половинку РД-111? Документация на КС есть. Форсунки по-моему используются в РД-107А. Можно использовать ТНА от РД-107 или сделать новый наосновных компонентах. Можно немного снизить давление в КС для повышения надёжности. По-крайней мере это позволит сократить срок разработки. :)

Вообще, конечно, раз вопрос экономический, то лучше тот вариант, где короче срок окупаемости, выше экономия при дальнейшем изготовлении... Мне казалось, что разработка, нацеленная на экономику, для камеры такого класса сейчас не будет особо дорогой, и дешёвое тиражирование камеры окупит разработку достаточно быстро. Но, понимаю, оценить точно тут сложно...

Может, тогда камеру не разрабатывать, а взять готовую от какого-нибудь "гептильника", доработать и состыковать с ТНА РД-107, наплевав на оптимальнгые параметры? :roll:

ЦитироватьМожет, тогда камеру не разрабатывать, а взять готовую от какого-нибудь "гептильника", доработать и состыковать с ТНА РД-107, наплевав на оптимальнгые параметры? :roll:

А есть такая? Нужно попасть в диапазон по тяге и УИ - и при этом быть дешёвой в изготовлении. Что-то сомневаюсь, что в "исторических" двигателях такая найдётся; расчёт как раз на то, что сейчас разработать камеру и техпроцесс её изготовления на современных технологиях будет недорого.

Цитировать

ЦитироватьМожет, тогда камеру не разрабатывать, а взять готовую от какого-нибудь "гептильника", доработать и состыковать с ТНА РД-107, наплевав на оптимальные параметры? :roll:

А есть такая? Нужно попасть в диапазон по тяге и УИ - и при этом быть дешёвой в изготовлении. Что-то сомневаюсь, что в "исторических" двигателях такая найдётся; расчёт как раз на то, что сейчас разработать камеру и техпроцесс её изготовления на современных технологиях будет недорого.

На вооружении стоят не менее 75 МБР 15А18 (СС-18), на каждой из которых на первой ступени стоит 4 ЖРД тягой по 117 тс (не меньше) у Земли. Итого 300 камер минимум. При переходе на керосин-кислород тяга упадет, но будет, пожалуй, сопоставима с РД-107. Конечно, придется доработать ФГ. Но это все равно дешевле, чем заново проектировать и производить новые камеры.

А при снижении давления в КС РД-273 с 230 атм до 60 атм тяга не упадёт до неприемлемой величины?

ЦитироватьА при снижении давления в КС РД-273 с 230 атм до 60 атм тяга не упадёт до неприемлемой величины?

Считать однако надо :roll:

По-моему ответ очевиден. :) Хотя в этом случае брать ТНА от РД-107 смысла нет и тогда тяга на керосине будет требуемые 100 т.

ЦитироватьРД-0243 в серии, так что ТНА будет. А КС видимо из запаса РД-0233.
А в 240 могли попасть и РД-0256.

Серийный ТНА не считается, ибо экономия становится весьма сомнительной.

ЦитироватьА Союз 2-3 уже другой. :wink:  
Кстати в варианте с четырьмя такими боковушками, последовательным пакетом и НК-43 на второй ступени получаем 16т. Правда стартовая масса 440т. :roll:

Но тогда, в отличие от Союза-2-3, мы в старый старт не попадаем и семейство получается ни то, ни се.

ЦитироватьНа вооружении стоят не менее 75 МБР 15А18 (СС-18), на каждой из которых на первой ступени стоит 4 ЖРД тягой по 117 тс (не меньше) у Земли. Итого 300 камер минимум. При переходе на керосин-кислород тяга упадет, но будет, пожалуй, сопоставима с РД-107. Конечно, придется доработать ФГ. Но это все равно дешевле, чем заново проектировать и производить новые камеры.

В общем случае камера не подойдёт. В конкретном случае - с очень высокой вероятностью. Ведь проходные значения каналов подбираются под свойства компонента, давление и объём его прокачки. :roll:

Ознакомился с этой темой http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=11028  и посетила мысль: а почему бы через 50 лет не отказаться от перекиси?

Простейший вариант взять ГГ и ТНА от РД-111 и использовать в РД-107А-108А. Да давление придётся снизить с 80 атм до 60-65 атм, поскольку КС вряд ли выдержат больше.

ЦитироватьПростейший вариант взять ГГ и ТНА от РД-111 и использовать в РД-107А-108А. Да давление придётся снизить с 75 атм до 60-65 атм, поскольку КС вряд ли выдержат больше.

И расход компонентов снизить вдвое. Итого это уже другой ТНА... :(

Дросселирование до 61-63% не выглядит чем-то ужасным.

Если фантазировать дальше, то можно использовать рулевые камеры от РД-0110Р и увеличить тягу на 7-14тс, снизив глубину дросселирования до 70%.

ЦитироватьДросселирование до 61-63% не выглядит чем-то ужасным.

Соответственно снижение оборотов ТНА, кпд турбины и др. и пр.

А мне нравится идея использовать ТНА от РД-107 с несколько усиленной камерой РД-111. Если еще его перевести на перекись...

Еще - народ, а почему именно _Т_НА? Почему никто не делал движки с поршневыми насосами? Типа, ТНА производительнее на единицу массы?

Всё уже украдено до нас.

XCOR делает движки на поршневых двигателях:

http://www.xcor.com/press-releases/2010/10-06-08_ULA_and_XCOR_announce_successful_hydrogen_pumping_tests.html

Больше восьми лет уже, кстати, делают, пока Вы спите:  :)

XCOR has been developing piston pumps for space applications for more than eight years as an alternative to turbopumps, demonstrating longer life and lower cost.

ЦитироватьА мне нравится идея использовать ТНА от РД-107 с несколько усиленной камерой РД-111. Если еще его перевести на перекись...

А куда ж её ещё усиливать? она и так рассчитана на 80 атм. И что переводить на перекись? ТНА РД-107?

Жара.... читать надо как 'перевести на соновные компоненты топлива' :-)

Цитировать

ЦитироватьДросселирование до 61-63% не выглядит чем-то ужасным.

Соответственно снижение оборотов ТНА, кпд турбины и др. и пр.

Зайдём с другого конца. Тогда берём ТНА РД-107 и ставим в него турбину от РД-111 с уменьшенным диаметром колеса. Диаметр хотелось бы подогнать так, чтобы сильно не менять корпус ТНА. Газогенератор РД-111 можно использовать как есть, снизив давление до приемлемой величины. Насосы перекиси и жидкого азота снимаем, а теплообменник используем для подогрева кислорода для наддува бака ЖК. Бак керосина можно наддувать мятым газом, забалластированным керосином.

ЦитироватьЖара.... читать надо как 'перевести на соновные компоненты топлива' :-)

Да, жара не отпускает :)

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьДросселирование до 61-63% не выглядит чем-то ужасным.

Соответственно снижение оборотов ТНА, кпд турбины и др. и пр.

Зайдём с другого конца. Тогда берём ТНА РД-107 и ставим в него турбину от РД-111 с уменьшенным диаметром колеса.

Тогда уж чего мелочится, поставить дросселированный ТНА от НК-33 :)

Что это было? :wink:

ЦитироватьЧто это было? :wink:

Черти... :)

Вы о чем?  :roll:

Об этом:

ЦитироватьТогда уж чего мелочится, поставить дросселированный ТНА от НК-33 :)

Сдается мне, лучшее что можно сделать с РД-107 с точки зрения экономической оптимизации - это не трогать ничего, т.к. любые манипуляции приведут к росту стоимости.
И, сдается мне, относительный прирост массы ПН будет ниже относительного прироста услуги по запуску последней.

То что цена вырастет, это бесспорно. Но возможна экономия на эксплуатационных расходах, ввиду отказа от перекиси. С ней уже возникают проблемы. Черток писал о прекращении производства в России.
Переход на основные компоненты позволит несколько увеличить РЗТ боковушек, поскольку вместо торовых баков перекиси и ЖА можно разместить несколько увеличенные баки основных компонентов. Я оцениваю это увеличение примерно в  4-5т или 10-15% в каждой боковушке. На те же 5т  возрастёт РЗТ второй ступени для Союзов 2-1а-2-1б. Ну и несколько снизится конечная масса ввиду уменьшения объёма сухих отсеков. В Куру это может иметь значение при выводе на ГПО.

Увеличение запаса основных компонентов уйдёт на привод ТНА и наддув баков. И не факт что в сумме они будут легче чем азот и перекись т.к. значительная часть керосина уйдёт на баластировку.

Кислород вряд ли будет намного тяжелее азота, а бак керосина в конце концов можно наддувать гелием. Параметры генераторного газа можно выбрать так, чтобы расход топлива был меньше массы перекиси. Главное, что снижение количества компонентов позволит отказаться от торовых баков и  полнее использовать объёмы сухих отсеков под топливо. Масса перекиси 1,1 т на боковушку. Прирост массы основных компонентов может быть 4-5т. В чистоте 3-4т в плюс.

Можно и это. Или много чего другого. Но результат почти всегда будет - см. пост RaRw на этой странице.

Есть довольно мало мероприятий, для которых овчинка стоит выделки, и по ним уже прошлись, вероятно, по всем.
Ну а я со своей стороны могу предложить или поднять ещё давление в КС, или снизить расход на завесы. Если там есть ещё куда.
Подозреваю, что выше уже обсуждали - ну тада звыняйте...

Удешевлять надо то, что само дорогое. На форуме выкладывали роспись стоимости семерки - там КТИ чуть ли не половина от конечных 11 лямов. А само изготовление ракеты - что-то порядка 30%. Так что удешевление тех же двигателей вдвое-втрое не даст заметного изменения цены ракеты.

ЦитироватьОб этом:

ЦитироватьТогда уж чего мелочится, поставить дросселированный ТНА от НК-33 :)

А... Ну в смысле дросселировать ТНА НК-33 до эквивалента 90-100 тс с соответствующим снижением давления и расхода топлива. И присобачить к 4-м камерам РД-107/108
По ходу еще типа унификация с двигателем ЦБ получится :)

Рома, одумайся: там же кислый ГГ и замкнутая схема. Какая температура в Саратове? :wink:

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=565086#565086

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьА если вместо перекиси использовать кислородно-водочный газогнератор как на РД-0263?

Не думаю, что это даст ощутимый эффект. Вместо бака перекиси появится бак водки (которая, наверное, будет дешевле Н2О2). Но придется перекомпоновывать ТНА. Насколько полученный эффект перекроет затраты сказать трудно.

А какова температура газов водочного газогенератора? Может быть, поигравшись концентрацией спирта, можно будет оставить ТНА без особых изменений.
Да газогенератор нужно делать новый двухкомпонентный. Если вместо ЖА в теплообменник подать ЖК, то бак керосина можно наддувать охлаждённым  выхлопом ТНА, а бак ЖК подогретым кислородом. Ещё от одного лишнего компонента попутно избавимся.

Цитироватьhttp://www.lpre.de/energomash/RD-107/index.htm
ТНА:

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/11666.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/11667.jpg) (http://www.lpre.de/energomash/RD-107/img/tna_b.jpg)

Рис.4. ТНА (изображение увеличивается):
1-подвод горючего
2-подвод окислителя
3-отвод горючего
4-отвод окислителя
5-подвод парогаза
6-отвод отработанного парогаза
7-жидкий азот
8-перекись водорода
9-жидкий азот
10-газообразный азот

Газогенератор:

(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/11668.jpg)
(http://s54.radikal.ru/i145/1003/de/b68a56e1cac6.jpg)

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/239/21.shtml
В боковушке Союза используется 1100 кг перекиси.
Если при использовании водочного газогенератора удастся обеспечить параметры парогаза близкие к параметрам перекисного, то нам потребуется примерно такое же количество топлива. Т.е. 1100 кг.
Далее:
http://www.astronautix.com/props/loxcohol.htm

ЦитироватьPropellant Formulation: LOX/Alcohol-75%. Optimum Oxidizer to Fuel Ratio: 1.43. Temperature of Combustion: 3,230 deg K. Density: 1.01 g/cc. Isp (sl): 282. Isp (vac): 297. Propellant Formulation: LOX/Alcohol-92.5%. Optimum Oxidizer to Fuel Ratio: 1.73. Temperature of Combustion: 3,390 deg K. Density: 0.99 g/cc. Isp (sl): 284. Isp (vac): 338. Propellant Formulation: LOX/Alcohol-96%. Optimum Oxidizer to Fuel Ratio: 1.80. Temperature of Combustion: 3,420 deg K. Ratio of Specific Heats: 1.21. Density: 0.98 g/cc. Characteristic velocity c: 1,710 m/s (5,610 ft/sec). Isp Shifting: 288 sec. Isp Frozen: 276 sec. Pp Isp Shifting: 282. Mol: 24.10 M (79.00 ft).

При концентрации спирта в 35%, как в РД-0163, то из-3а большого количества воды мы получим соотношение компонентов около 0,66. Т.е. нам понадобится 660 кг "водки" и 440 кг ЖК.
Эти 660 кг при плотности около 790 кг/м3 будут иметь объём 0,84 м3.
Т.е. примерно как у 1100 кг перекиси. Значит торовый бак перекиси можно использовать под водку.
Используем охлаждённый после теплообменника парогаз,  состоящий из водяного пара и углекислого газа, для наддува бака керосина, а подогретый парогазом в теплообменнике кислород для наддува бака ЖК. Значит от торового бака с 300 кг жидкого азота можно отказаться.
Учитывая, что соотношение объёмов баков ЖК и керосина около двух, то на наддув бака керосина уйдёт около 100 кг дармового парогаза, а на наддув бака ЖК около 200 кг кислорода.
Итого понадобится 440 кг + 200 кг= 640 кг кислорода.
Общая масса ЖК в баке боковушки 27,675 т. Значит дополнительное количество кислорода составляет примерно 2,5 % . Не так мало.
Если снизить соотношение компонентов с 2,47 до 2,41 то заправку можно не менять. Как паллиатив, можно залить ЖК в торовый бак ЖА. Учитывая его более высокую плотность получим примерно 440 кг, необходимые для запитки газогенератора.  
Остаётся вопрос каким газом заполнить ХО в противопожарных целях. Возможно понадобится фреон, или газообразный азот, или гелий в баллонах.

Кстати появляется ещё один плюс: бак с водкой можно разместить в баке керосина, отказавшись от торовых баков. А освободившийся объём занять увеличенными баками с основными компонентами топлива.

При пилотируемых полетах выхлоп сбрасывать в камеру сгорания для повышения УИ.
Закладываться на гарзапасы не надо - захотят - долетят  :shock:

На водке нельзя. Будет постоянное преждевременное выключение двигателя из-за преждевременного израсходования компонента. А пока он не израсходуется будет пониженая тяга из-за пониженой мощности ТНА.

Разбодяжат гады? :wink:

Нужно построить собственный завод по производству перекиси и этой перекисью торговать. Тогда и заправка ею будет дешевле.

Так были заводы, а теперь нетути... :(

ЦитироватьРазбодяжат гады? :wink:

Дык!

ЦитироватьРома, одумайся: там же кислый ГГ и замкнутая схема. Какая температура в Саратове? :wink:

Да пошутил я , пошутил :)
40 у нас  :shock:

Соболезную.  :(
У нас сегодня заморозки: 28 градусов тепла. :wink:

ЦитироватьСоболезную.  :(
У нас сегодня заморозки: 28 градусов тепла. :wink:

Издеваетесь.. У нас 9 градусов. B за лето были считанные единицы солнечных дней.  :(

Езжайте к нам!
У нас тепло, Волга за окном, согреетесь-искупаетесь :)
Это как на баше было недавно - "я тут сделала скриншоты с гисметео, буду зимой смотреть и греться" :)

ЦитироватьУдешевлять надо то, что само дорогое. На форуме выкладывали роспись стоимости семерки - там КТИ чуть ли не половина от конечных 11 лямов. А само изготовление ракеты - что-то порядка 30%. Так что удешевление тех же двигателей вдвое-втрое не даст заметного изменения цены ракеты.

А где выкладывали? Ни у кого не сохранилось?

Конечно сохранилось :)

(http://img72.imageshack.us/img72/8509/tabl.gif)

ЦитироватьКонечно сохранилось :)

Хм, это у меня есть. Я подумал, что вы под КТИ понимаете Комплексные Технологические (или Технические) Испытания. А вы видимо имели в виду ПКИ (покупные комплектующие изделия)?  Но ведь двигатели и составляют основную долю ПКИ...

Ааа... :( Да, это я лопухнулся...  :oops:
Я думал ПКИ что-то типа приемных контрольных испытаний  :roll:

Не понял - а почему себестоимость меньше суммы собственных работ, з/п, накладных и ПКИ?

Разница себестоимости и цены - 16% - это, вероятно, согласованная норма прибыли?

ЦитироватьНе понял - а почему себестоимость меньше суммы собственных работ, з/п, накладных и ПКИ?

Разница себестоимости и цены - 16% - это, вероятно, согласованная норма прибыли?

Видимо зарплата, накладные и прибыль учитываются в стоимости собственных работ завода. Если сложить собственные работы и стоимость покупных изделий, то получается как раз цена.

В качестве чистой идеи, без детализации, под помидоры:

Почему бы не заменить перекисный газонегератор на таковой же, работающий на основных компонентах? С сохранением выходного давления итемпературы, соответственно без изменения ТНА и всей остальной ПГС двигателя. Энергоемкость основных компонентов значительно выше, чем у перекиси, следовательно массовый расход топлива уменьшится.
Тогда получается "чистая" открытая схема.

Можно пойти дальше и готовить в ГГ кислый газ, который потом не сбрасывать, а направлять на рулевые камеры. Там, естественно добавлять керосин. Камеры, кстати, можно взять с РД-8.

ЦитироватьЭнергоемкость основных компонентов значительно выше, чем у перекиси, следовательно массовый расход топлива уменьшится.

Топливо прийдётся баластировать керосином что значительно увеличит массовый расход без увеличения энергетики. И не факт что результирующая энергоёмкость окажется выше чем у перекиси.

ЦитироватьМожно пойти дальше и готовить в ГГ кислый газ, который потом не сбрасывать, а направлять на рулевые камеры. Там, естественно добавлять керосин. Камеры, кстати, можно взять с РД-8.

И с каким же давлением подавать компоненты в ГГ? Насосы РД-107 не устанут трудиться? ;)

Предложи ещё более дикий вариант: приводить турбину перекисью, а затем продукты её разложения (которые почти наполовину - кислород) отправлять на дожигание с керосином.

Хорошо, ты меня убедил - переделать турбину, поднять давление и тогда уж точно кислый газ гнать на рулевые камеры. Главное, что бОльшая часть двигателя остается без изменений.


Хотя я не догоняю - почему нельзя с околостехиометрическим соотношением получить необходимую мощность на существующей турбине?

Какое давление на выходе из турбины?

Наддувать баки надо гелием, тогда многие проблемы отпадут.

ЦитироватьХорошо, ты меня убедил - переделать турбину, поднять давление и тогда уж точно кислый газ гнать на рулевые камеры. Главное, что бОльшая часть двигателя остается без изменений.

Ещё раз: чем мы поднимем давление? Насосы переделываем?

ЦитироватьХотя я не догоняю - почему нельзя с околостехиометрическим соотношением получить необходимую мощность на существующей турбине?

Потому что тогда будет и "околостехиометрическая" температура.

Цитировать

ЦитироватьХорошо, ты меня убедил - переделать турбину, поднять давление и тогда уж точно кислый газ гнать на рулевые камеры. Главное, что бОльшая часть двигателя остается без изменений.

Ещё раз: чем мы поднимем давление? Насосы переделываем?

Основные - нет. Вместо насоса перекиси ставим маленькие бустерные насосики для питания ГГ.

ЦитироватьОсновные - нет. Вместо насоса перекиси ставим маленькие бустерные насосики для питания ГГ.

А в чём прикол?

Цитировать

ЦитироватьХотя я не догоняю - почему нельзя с околостехиометрическим соотношением получить необходимую мощность на существующей турбине?

Потому что тогда будет и "околостехиометрическая" температура.

Все, все, убедил, делаем кислогазовую замкнутую схему на рулевые камеры.

Цитировать

ЦитироватьОсновные - нет. Вместо насоса перекиси ставим маленькие бустерные насосики для питания ГГ.

А в чём прикол?

В том, что после основных насосов отбираем небольшой объем компонентов для ГГ и дожимаем до нужного давления.

ЦитироватьВ том, что после основных насосов отбираем небольшой объем компонентов для ГГ и дожимаем до нужного давления.

Дык может тогда дешевле оставить один и жить с перекисью? ;)

Не, перекись с ее баками нафиг выкидываем, увеличиваем на относительно большую величину баки основных компонентов и существенно повышаем УИ. Фактически у нас все идет в дело и по эффективности получается рядовой ЖРД замкнутой схемы.

ЦитироватьДык может тогда дешевле ...

Да в том и дело, что хрен его знает. Вот у тебя есть ТЭО, где доказывается неэффективность такой переделки? Потому что иначе всё это слова и имхи.

ЦитироватьКакое давление на выходе из турбины?

Где-то 50-60 очков, очевидно.

ЦитироватьВот у тебя есть ТЭО...

Это ты где таким словам научился??? :shock:   :evil:
 :) ;)

На работе  :oops:
Типа клиент спрашивает "а вот выньте нам да положьте технико-экономическое обоснование замены на котле ДЕ 4-14 его родной допотопной горелки на Weishaupt G9/1!" :)

ЦитироватьНа работе  :oops:
Типа клиент спрашивает "а вот выньте нам да положьте технико-экономическое обоснование замены на котле ДЕ 4-14 его родной допотопной горелки на Weishaupt G9/1!" :)

И как?

С 2008 - никак :(
Крызыс настал и бабло на модернизацию исчезло.

Вот вариант "морковки" без Н2О2 и азота, с ГГ на основных компонентах.

(http://s16.radikal.ru/i191/1007/73/8247b1315181.jpg) (http://www.radikal.ru)

(http://img697.imageshack.us/img697/4517/graphic2v.jpg)

Вот, для простоты по одной камере.

Т.е. ставим кислый газогенератор с малоэффективной турбиной, чтобы обеспечить давление на входе в рулевую КС? И какой расход окислителя там будет? Не окажутся ли рулевые камеры мощнее маршевых?

ЦитироватьВот вариант "морковки" без Н2О2 и азота, с ГГ на основных компонентах.

(http://s16.radikal.ru/i191/1007/73/8247b1315181.jpg) (http://www.radikal.ru)

А почему днище бака горючего коническое? Почему рама двигателя не упирается в нижний шпангоут керосинового бака?

ЦитироватьТ.е. ставим кислый газогенератор с малоэффективной турбиной, чтобы обеспечить давление на входе в рулевую КС? И какой расход окислителя там будет? Не окажутся ли рулевые камеры мощнее маршевых?

Блин, я вот тоже сейчас про это думаю...
Как бы посчитать?

Расход перекиси 8,8 кг/с, мощность турбины 3,8 МВт, КПД 0,57. Турбину надо менять и перепад уменьшать, но за счет увеличения давления на входе КПД можно сохранить где-то таким же.
Значит будем приблизительно считать на ту же мощность и КПД. Берем для примера РД-171, там как раз очень близкая температура газа на входе в турбину (т.е. подходящее соотношение компонентов). Соотношение компонентов на ГГ 54,3, расход общий 1672 кг/с, мощность турбины 189 МВт. Правда, КПД под 80%.
В пересчете на 4МВт-ную турбину с КПД 0,57 расход кислого газа будет 47 кг/с.
Так, это приблизительно равно нынешнему расходу на 4 рулевые камеры (4,15 кг/с керосина + 8,55 кг/с ЖК * 4 = 50,8 кг/с). Ну понятно там еще будет значительная прибавка керосина с рубашки, но главное, что порядок цифр тот же :)

Начните с другого конца. Давление в обеих камерах какое? Допустим 60 атм. Тогда чтобы обеспечить подачу кислого газа в рулевую камеру давление на выходе из турбины должно быть около 80 атм.Чтобы обеспечить приемлемый перепад давления и КПД турбины давление на входе в турбину и соответственно на выходе из ГГ должно быть примерно 120 атм. Чтобы обеспечить подачу компонентов в ГГ давление на выходе насосов будет примерно таким же.

ЦитироватьНачните с другого конца. Давление в обеих камерах какое? Допустим 60 атм. Тогда чтобы обеспечить подачу кислого газа в рулевую камеру давление на выходе из турбины должно быть около 80 атм.Чтобы обеспечить приемлемый перепад давления и КПД турбины давление на входе в турбину и соответственно на выходе из ГГ должно быть примерно 120 атм. Чтобы обеспечить подачу компонентов в ГГ давление на выходе насосов будет примерно таким же.

При малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

ЦитироватьНачните с другого конца. Давление в обеих камерах какое? Допустим 60 атм.

55, а можно чуть понизить, невелика будет потеря.

ЦитироватьТогда чтобы обеспечить подачу кислого газа в рулевую камеру давление на выходе из турбины должно быть около 80 атм.

Не, куда там 30 атм потеряются от турбины до камеры? Берем те же 55 очков, не хватит - давление в камере снизим до 50.

ЦитироватьЧтобы обеспечить приемлемый перепад давления и КПД турбины давление на входе в турбину и соответственно на выходе из ГГ должно быть примерно 120 атм.

Ага, и вот теперь двойной перепад нам хватит...

ЦитироватьЧтобы обеспечить подачу компонентов в ГГ давление на выходе насосов будет примерно таким же.

Нет, на выходе с насосов будут обычные 55 атм. Для питания ГГ будем отбирать компоненты после насосов и дожимать их давление до 120-130 атм на бустерных насосах, которые ставятся вместо насосов азота и перекиси.

ЦитироватьПри малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

В ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

Цитировать

ЦитироватьПри малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

В ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

Это уже не удешевление. Да и вопрос: а нужны ли там бустеры?

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьПри малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

В ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

Это уже не удешевление.

Ну в целом стоимость кг на орбите снизится :)

ЦитироватьДа и вопрос: а нужны ли там бустеры?

У меня смутное ощущение, что я про них уже раза 4 говорил и даже картинку рисовал  :roll:

Цитировать

ЦитироватьВот вариант "морковки" без Н2О2 и азота, с ГГ на основных компонентах.

(http://s16.radikal.ru/i191/1007/73/8247b1315181.jpg) (http://www.radikal.ru)

А почему днище бака горючего коническое? Почему рама двигателя не упирается в нижний шпангоут керосинового бака?

Это чтобы не менять силовую схему?

ЦитироватьЭто чтобы не менять силовую схему?

Идея - в соханении теоретического контура и оснастки при изменении объемов баков

Цитировать

ЦитироватьПри малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

В ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

Обсуждали уже:

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9868&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=

Общий вывод:  если делать турбину на кислом газе с давлением на выходе в 50 атм, то проще сделать двигатель замкнутой схемы.

Цитировать

ЦитироватьЭто чтобы не менять силовую схему?

Идея - в соханении теоретического контура и оснастки при изменении объемов баков

А на сколько дороже будет сделать пару новых конических обечаек и полностью использовать свободные объёмы сухих отсеков.

На сколько возрастут РЗТ?

Кстати сухие отсеки, начиная от нижнего шпангоута бака керосина имеют на боковушке цилиндрическую форму:

(http://i065.radikal.ru/1007/56/0116f8c0a9af.jpg) (http://www.samspace.ru/images/s-2-3.jpg)

Т.е. нужна одна коническая обечайка и одна цилиндрическая. Нижнее днище бака керосина вообще останется без изменений.

Есть ощущение, что обечайка диаметром 2,66 м должна подойти. :roll:

ЦитироватьПри малых перепадах давления надо использовать реактивную турбину, а в ТНА РД-107/108 - активная. В общем, ТНА надо переделывать.

И чтоб обеспечить питание не только себе но и основному двигателю надо или увеличивать расход компонента через турбину или перепад давления.

ЦитироватьВ ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

А что остаётся? ;)

Рома, расширение газа с 50 до 5 атм это в 10 раз, а со 100 до 50 - только в 2 раза. Поэтому двигатели замкнутой схемы работают на ПОЛНОМ расходе компонента и как правило большего по объёму.

Во, я сегодня беседовал в аське с Бродягой (это ничего, да?) :wink:
Пришла в голову сумасшедшая идея: ставим на вторую ступень турбогенератор, который питает погружные насосы в баках, переделывая таким образом подачу в вытеснительную :)
Стоимость движков снижается, а турбогенератор можно и спасать  :D  :D  :D  :D

Я забыл, сколько милионов лошадиных сил там мощность ТНА?

Штуцер приводил табличку (http://s46.radikal.ru/i111/1003/f0/da3b67095282.jpg)
Но не РД-107

Красная энциклопедия. ТНА РД-107 - 3.8 МВт. ТНА РД-253 - 18.7 МВт.
 Сколько у нас весит мегаватный моторчик? А генератор? А провода?

Вот тут написано, что генератор на высокотемпературной сверхпроводимости в 4 МВт, может весить 1000 кг.
http://iopscience.iop.org/1742-6596/43/1/243/pdf/jpconf6_43_243.pdf

Страницы по РД-107 из "Альбома конструкций ЖРД" под редакцией Глушко:

http://koavia.com/n1/rd/100_0783.jpg
http://koavia.com/n1/rd/100_0785.jpg
http://koavia.com/n1/rd/100_0786.jpg
http://koavia.com/n1/rd/100_0787.jpg
http://koavia.com/n1/rd/100_0788.jpg
http://koavia.com/n1/rd/100_0789.jpg

ЦитироватьВот тут написано, что генератор на высокотемпературной сверхпроводимости в 4 МВт, может весить 1000 кг.

Это поболее чем весь двигатель РД-107. И это один только генератор.
 И когда нам обещают высокотемпературную сверхпроводимость?

Уже, но на -240 градусах :)
На 5 движков нормальный вес.
Будем ждать или на водород переходим?

Цитировать

ЦитироватьВ ТНА переделываем только турбину и бустерные насосы.

А что остаётся? ;)

Из ТНА? Оба насоса. А из двигателя - еще основные камеры и большая часть распределительных трубопроводов. Переделывается мультипликатор с насосиками повышения давления, газогенератор, сама турбина и новые рулевые камеры. Ну и в целом азот меняется на гелий и всё перекисное хозяйство выкидывается.

ЦитироватьВо, я сегодня беседовал в аське с Бродягой (это ничего, да?) :wink:
Пришла в голову сумасшедшая идея: ставим на вторую ступень турбогенератор, который питает погружные насосы в баках, переделывая таким образом подачу в вытеснительную :)
Стоимость движков снижается, а турбогенератор можно и спасать  :D  :D  :D  :D

Дык эта... 55 очков стенки баков не выдержат.

ЦитироватьУже, но на -240 градусах :)
На 5 движков нормальный вес.
Будем ждать или на водород переходим?

Дык на 5 движков нужно 20 МВТ и ещё на каждом движке мотор по 4 МВт.

Я вот что думаю - нынешний УИ как считается, только по камерам сгорания или это интегральный, включая сброс парогаза?

ЦитироватьЯ вот что думаю - нынешний УИ как считается, только по камерам сгорания или это интегральный, включая сброс парогаза?

Интегральный.

Цитировать

ЦитироватьУже, но на -240 градусах :)
На 5 движков нормальный вес.
Будем ждать или на водород переходим?

Дык на 5 движков нужно 20 МВТ и ещё на каждом движке мотор по 4 МВт.

Подождём совершенствования техники :D
Другой вариант - гидротрансмиссия на все насосы. :D

ЦитироватьДругой вариант - гидротрансмиссия на все насосы. :D

Вот это другое дело! :)

Значит, вырисовывается такая проблема - сейчас все топливо, качаемое насосами идет на сжигание в камерах. Если питать этим же топливом газогенератор, то надо либо увеличивать производительность насосов, либо снижать тягу камер.

Однако, тут есть такой нюанс, что с удалением насосов перекиси и азота у нас высвобождается часть мощности, которую можно задействовать на подачу дополнительного объема основных компонентов.


ЗЫ. Последний абзац - про открытую схему.

ЦитироватьВо, я сегодня беседовал в аське с Бродягой (это ничего, да?) :wink:
Пришла в голову сумасшедшая идея: ставим на вторую ступень турбогенератор, который питает погружные насосы в баках, переделывая таким образом подачу в вытеснительную :)
Стоимость движков снижается, а турбогенератор можно и спасать  :D  :D  :D  :D

И какая же это вытеснительная система подачи? Та же самая насосная, но с погруженными в баки насосами. Такая система проиграет классической и в весе и в эффективности. Это тупиковое направление.

Цитировать

ЦитироватьДругой вариант - гидротрансмиссия на все насосы. :D

Вот это другое дело! :)

Ничего хорошего в этом тоже нет. КПД системы будет еще ниже чем у системы с генератором и электромоторами. :D Гидротрансмиссию разумно использовать не более чем для привода бустерных насосных агрегатов, как это сделано, например в двигателях серии РД-170. И то, на бустере окислителя используется газовая турбина. :D  Передавать мощность на основные насосы используя гидропривод совершенно не разумно энергетически. Кстати, по массово-габаритным соображениям такое решение также, как мне представляется, не будет разумным.
И вообще, не надо переделывать РД-107. Надо просто сделать новый двигатель. :D

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьДругой вариант - гидротрансмиссия на все насосы. :D

Вот это другое дело! :)

Ничего хорошего в этом тоже нет. КПД системы...

Эх, жаль, видать я слишком маленький смайлик поставил. :)
 Хотел ещё дальше развить тему про передачу крутящего момента карданом, да времени не хватило. :)

ЦитироватьИ вообще, не надо переделывать РД-107. Надо просто сделать новый двигатель. :D

Это удар ниже пояса! :) Нет, это не наш метод!  :mrgreen:

Цитировать

Цитировать

Цитировать

ЦитироватьДругой вариант - гидротрансмиссия на все насосы. :D

Вот это другое дело! :)

Ничего хорошего в этом тоже нет. КПД системы...

Эх, жаль, видать я слишком маленький смайлик поставил. :)
 Хотел ещё дальше развить тему про передачу крутящего момента карданом, да времени не хватило. :)

ЦитироватьИ вообще, не надо переделывать РД-107. Надо просто сделать новый двигатель. :D

Это удар ниже пояса! :) Нет, это не наш метод!  :mrgreen:

Да, оплошал, не подыграл. А смайликов надо было действительно побольше забабахать :D

Если бы привод ТНА РД-107-108 перевели на основные компоненты в конце 50-х как обещали... :(