Форум Новости Космонавтики

Тематические разделы => Средства выведения и другие технические вопросы => Тема начата: Денис Лобко от 23.01.2011 20:43:52

Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 23.01.2011 20:43:52
Уважаемые форумяне!

Вот возник у меня вопрос после прочтения учебника тов. Гахуна. Там говорится о том, что схема "газ-газ" - это самая выгодная схема для ЖРД, самый максимальный УИ, самые выгодные условия для работы ТНА (каждый на своей скорости), хорошие условия для работы уплотнений.

И вот возник у меня дилетантский вопрос - а почему их особо и не делают, такие двигатетели? Я вот искал по всяким гуглам-яндексам (возможно, плохо искал), и нашёл только РД-270, который никуда не полетел.

Почему так получилось, опять исторически сложилось? Сложность разработки/отработки?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 23.01.2011 21:09:38
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1484&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 23.01.2011 23:27:18
ЦитироватьСложность разработки/отработки?
Да.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 12:11:56
Попытаюсь пофантазировать.

Возьмём два двигателя. Один - РД-0120, другой - гипотетический водородный ЖРД по схеме "газ-газ", с таким же давлением в камере сгорания и такой же тягой.

Какие преимущества и недостатки будут у этого гипотетического двигателя схемы "газ-газ" по сравнению с РД-0120?

И вопрос в сторону - есть ли какой-либо смысл делать водородные двигатели схемы газ-газ на небольшую тягу (1-40 тс)?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 12:19:22
ЦитироватьВозьмём два двигателя. Один - РД-0120, другой - гипотетический водородный ЖРД по схеме "газ-газ", с таким же давлением в камере сгорания и такой же тягой.

Какие преимущества и недостатки будут у этого гипотетического двигателя схемы "газ-газ" по сравнению с РД-0120?
Преимуществ никаких. Недостатки - сложность, дороговизна, ненадёжность.

ЦитироватьИ вопрос в сторону - есть ли какой-либо смысл делать водородные двигатели схемы газ-газ на небольшую тягу (1-40 тс)?
Нет никакого смысла делать любые двигатели по схеме газ-газ.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 12:22:54
Цитировать
ЦитироватьВозьмём два двигателя. Один - РД-0120, другой - гипотетический водородный ЖРД по схеме "газ-газ", с таким же давлением в камере сгорания и такой же тягой.

Какие преимущества и недостатки будут у этого гипотетического двигателя схемы "газ-газ" по сравнению с РД-0120?
Преимуществ никаких. Недостатки - сложность, дороговизна, ненадёжность.

ЦитироватьИ вопрос в сторону - есть ли какой-либо смысл делать водородные двигатели схемы газ-газ на небольшую тягу (1-40 тс)?
Нет никакого смысла делать любые двигатели по схеме газ-газ.

Странно, в умной книжке Гахуна наоборот написано, что надёжность больше, т.к. в ТНА нет уплотнений между горючим и окислителем, плюс меньшие температуры за счёт больших прокачиваемых объёмов. Ну и типа горение лучше, ВЧ-колебаний меньше. Он не прав?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 12:27:00
ЦитироватьИ вопрос в сторону - есть ли какой-либо смысл делать водородные двигатели схемы газ-газ на небольшую тягу (1-40 тс)?
Водородные двигатели тягой до 30тс есть смысл делать с расширительным циклом. Более мощные - с дожиганием восстановительного генераторного газа.  В промежутке возможны гибридные схемы.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 12:29:45
ЦитироватьСтранно, в умной книжке Гахуна наоборот написано, что надёжность больше, т.к. в ТНА нет уплотнений между горючим и окислителем, плюс меньшие температуры за счёт больших прокачиваемых объёмов. Ну и типа горение лучше, ВЧ-колебаний меньше. Он не прав?
Не прав. Уплотнения - не самое худшее что определяет надёжность двигателя. Если есть возможность сделать восстановительный ГГ (например в водородном двигателе) то добавление к нему окислительного существенно снижает надёжность. И наконец само по себе слишком высокое давление снижает надёжность и увеличивает стоимость двигателя практически не увеличивая УИ.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 14:16:53
ЦитироватьНе прав. Уплотнения - не самое худшее что определяет надёжность двигателя. Если есть возможность сделать восстановительный ГГ (например в водородном двигателе) то добавление к нему окислительного существенно снижает надёжность. И наконец само по себе слишком высокое давление снижает надёжность и увеличивает стоимость двигателя практически не увеличивая УИ.

То есть ТНА на кислом газе хуже (сложнее/ненадёжней), чем ТНА для кислорода на сладком газе, несмотря на наличие сложной системы уплотнения между кислородом с водородом?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 14:19:44
ЦитироватьТо есть ТНА на кислом газе хуже (сложнее/ненадёжней), чем ТНА для кислорода на сладком газе, несмотря на наличие сложной системы уплотнения между кислородом с водородом?
Да.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 16:02:04
А есть этому где-нибудь экспериментальное подтверждение?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 24.01.2011 15:09:45
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьВозьмём два двигателя. Один - РД-0120, другой - гипотетический водородный ЖРД по схеме "газ-газ", с таким же давлением в камере сгорания и такой же тягой.

Какие преимущества и недостатки будут у этого гипотетического двигателя схемы "газ-газ" по сравнению с РД-0120?
Преимуществ никаких. Недостатки - сложность, дороговизна, ненадёжность.

ЦитироватьИ вопрос в сторону - есть ли какой-либо смысл делать водородные двигатели схемы газ-газ на небольшую тягу (1-40 тс)?
Нет никакого смысла делать любые двигатели по схеме газ-газ.

Странно, в умной книжке Гахуна наоборот написано, что надёжность больше, т.к. в ТНА нет уплотнений между горючим и окислителем, плюс меньшие температуры за счёт больших прокачиваемых объёмов. Ну и типа горение лучше, ВЧ-колебаний меньше. Он не прав?

Выделение желтым подсказывает нам, что все меняется, если нужно бОльшее давление.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 16:15:30
ЦитироватьА есть этому где-нибудь экспериментальное подтверждение?
Лучшим экспериментальным подтверждением служит то что ни один двигатель по схеме газ-газ ни разу не летал. Либо они не читали Гахуна либо тут чтото не то. :)
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 16:20:01
ЦитироватьВыделение желтым подсказывает нам, что все меняется, если нужно бОльшее давление.
Во всём разумном диапазоне давлений достаточно газификации одного компонента. Если требуется ещё большее давление то сами по себе проблемы от такого давления усугубятся ещё и двумя ТНА.
 Вобще в кислородоводородных двигателях объём водорода в разы превышает объём кислорода, таким образом газификация кислорода практически ничего не даёт. В керосиновых керосин не газифицируется. Остаётся АТ+НДМГ но нормальные люди на нём двигателей уже не делают.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 16:35:09
Цитировать
ЦитироватьА есть этому где-нибудь экспериментальное подтверждение?
Лучшим экспериментальным подтверждением служит то что ни один двигатель по схеме газ-газ ни разу не летал. Либо они не читали Гахуна либо тут чтото не то. :)
Тут с вами не соглашусь. Очень много хороших (в смысле полезных, выгодных) разработок не пошли в жизнь из-за каких-либо исторических обстоятельств, а конкретно из-за боязни больших капитальных затрат.
ЦитироватьВо всём разумном диапазоне давлений достаточно газификации одного компонента. Если требуется ещё большее давление то сами по себе проблемы от такого давления усугубятся ещё и двумя ТНА.
А какой диапазон давлений по-вашему является разумным и почему?
ЦитироватьОстаётся АТ+НДМГ но нормальные люди на нём двигателей уже не делают.
Имеется в виду, как я понимаю, двигатели относительно большой тяги?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 16:43:56
ЦитироватьТут с вами не соглашусь.
А вашего согласия и не требуется. :)

ЦитироватьОчень много хороших (в смысле полезных, выгодных) разработок не пошли в жизнь из-за каких-либо исторических обстоятельств, а конкретно из-за боязни больших капитальных затрат.
Отнюдь. Не пошли они потому что "хорошими, полезными, выгодными" были только в глазах их изобретателей.

ЦитироватьА какой диапазон давлений по-вашему является разумным и почему?
А вы гляньте какие давления применяются в реальных двигателях. Вот этот диапазон и является разумным. Почему? По стоимости/эффективности, естественно.

ЦитироватьИмеется в виду, как я понимаю, двигатели относительно большой тяги?
Да. И более того - двигатели замкнутой газогенераторной схемы.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Дем от 24.01.2011 16:44:03
ЦитироватьА есть этому где-нибудь экспериментальное подтверждение?
Статистика стартов "Зенита", например.
Двигатель - он в основном из металла, а любой металл в кислороде - горит.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 24.01.2011 15:53:46
Цитировать
ЦитироватьВыделение желтым подсказывает нам, что все меняется, если нужно бОльшее давление.
Во всём разумном диапазоне давлений достаточно газификации одного компонента. Если требуется ещё большее давление то сами по себе проблемы от такого давления усугубятся ещё и двумя ТНА.

Звучит как повод разогнать к чертям все ЖРД-КБ  :) Хотя, если посмотреть - в США осталась фактически одна Рокетдайн, у нас тоже максимум 2 конторы...
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 17:01:50
Цитировать
ЦитироватьОчень много хороших (в смысле полезных, выгодных) разработок не пошли в жизнь из-за каких-либо исторических обстоятельств, а конкретно из-за боязни больших капитальных затрат.
Отнюдь. Не пошли они потому что "хорошими, полезными, выгодными" были только в глазах их изобретателей.
Ну как сказать.

Как-то японцы отказались от огнестрельного оружия, объявив всё европейское страшным западлом. После чего порезали иезуитов и перевооружились обратно на катаны.

Немецкая железная дорога в грузовых перевозках использует винтовую стяжку и не использует автосцепку. По причине необходимости больших капвложений. Также на 1997 год они использовали пропановые светофоры (точнее специфические сигнальные устройства) на ж/д. Немного, всего 20 тысяч.

В мире до сих пор не используется в больших масштабах атомные реакторы на природном уране и тории. Система сложнее, требует больших кап.вложений, но топлива для этой системы как бы не в 300 раз больше, чем для обычных реакторах на обогащённом уране-235. Возможность этого цикла экспериментально подтверждена в реакторе БН-800, кажется.

В общем, это то, что навскидку пришло в голову. Список, как вы понимаете, можно продолжать.

Цитировать
ЦитироватьА какой диапазон давлений по-вашему является разумным и почему?
А вы гляньте какие давления применяются в реальных двигателях. Вот этот диапазон и является разумным. Почему? По стоимости/эффективности, естественно.

Диапазон огромен. От 60 до 260 атмосфер.

Цитировать
ЦитироватьИмеется в виду, как я понимаю, двигатели относительно большой тяги?
Да. И более того - двигатели замкнутой газогенераторной схемы.

В смысле, АТ+НДМГ замкнутой схемы бессмысленны?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 24.01.2011 16:12:38
ЦитироватьВ мире до сих пор не используется в больших масштабах атомные реакторы на природном уране и тории. Система сложнее, требует больших кап.вложений, но топлива для этой системы как бы не в 300 раз больше, чем для обычных реакторах на обогащённом уране-235. Возможность этого цикла экспериментально подтверждена в реакторе БН-800, кажется.

Оффтоп, но это как раз хороший пример стоимости/эффективности. Бридеры/быстрые реакторы вместе со своим закрытым топливным циклом обходятся примерно в 2,5-3 раза дороже обычных PWR-ок. При этом стоимость урана, который используется в реакторе (обычного, природного, до обогащения) - примерно 0,3% от стоимости электроэнергии за жизненный цикл. Т.е. урану надо подрасти в стоимости в 100 раз, либо стоимости бридерного ТЦ упасть раза в два, что бы это стало экономически оправдано.

Ну кроме того есть проблемы с плутонием, с быстрыми реакторами с ЖМТ носителем вообще, с фабрикацией неоксидного топлива ну и т.п. Все упирается отнюдь не только в капвложения в новые блоки на замену старым.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 17:16:56
ЦитироватьОффтоп, но это как раз хороший пример стоимости/эффективности.

Я не специалист, возразить ничем не могу, поэтому последний аргумент снимаю. Хотя есть подозрение, что посчитали стоимость опытных реакторов. Любое штучное изделие будет "аццки дорогое".

ЖРД схемы газ-газ будет тоже "аццки дорогим", коли таковой захотят сделать. Уж точно дороже серийного отработанного изделия того же класса. Собственно, как любое новое изделие.

P.S. Поясню. Я отнюдь не считаю ЖРД газ-газ вундерваффе. Я просто хочу разобраться в вопросе получше.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 17:27:50
Цитировать
ЦитироватьВо всём разумном диапазоне давлений достаточно газификации одного компонента. Если требуется ещё большее давление то сами по себе проблемы от такого давления усугубятся ещё и двумя ТНА.

Звучит как повод разогнать к чертям все ЖРД-КБ
Интересно, какая связь?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 17:33:15
ЦитироватьВ общем, это то, что навскидку пришло в голову. Список, как вы понимаете, можно продолжать.
И теперь попытайтесь объяснить сам себе какая логическая связь вашего ответа с тем на что вы отвечали?  

ЦитироватьДиапазон огромен. От 60 до 260 атмосфер.
Ну вот. А чего вы тогда спрашиваете?  

ЦитироватьВ смысле, АТ+НДМГ замкнутой схемы бессмысленны?
Вы вобще о чём разговариваете?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 17:52:00
Данная тема - хороший повод напомнить что такое разумное давление.
двигатели Глушко на АТ/НДМГ:
РД-261 8.3МПа, 270/301с
РД-253 14.7МПа 285/316с
РД-273 22.6МПа 296/319с
РД-270 26.1 МПа 301/322с

Итого:
повышение давления на 6.4 МПа с 8.3 до 14.7 повышает УИ на 15/15 с.
повышение давления на 8 МПа с 14.7 до 22.6 повышает УИ на 11/3 с
повышение давления на 3.5 МПа с 22.6 до 26.1 и введение схемы газ/газ повышает УИ на 5/3 с.
 Так ради чего два крайних повышения в сумме аж на 11.5 МПа? УИ в вакууме вырос аж на 6 сек.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 17:58:38
ЦитироватьТак ради чего два крайних повышения в сумме аж на 11.5 МПа? УИ в вакууме вырос аж на 6 сек.
А отношение тяги к массе не становится больше при повышении давления?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 18:22:38
Данные по массе есть только для РД-253 и 268.
РД-253 - 14.7 МПа, 150т у земли, 1080 кг
РД-268 - 22.6МПа, 117 т у земли, 770 кг.
Итого у РД-253 7.2 кг двигателя/тонну тяги, у РД-268 - 6.58.
Правда РД-268 неподвижный, по качающимся РД-273 данных не приводится.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 18:24:28
http://www.npoenergomash.ru/engines/

РД-261 - 90 тс/2,016 т = 71,4
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25

Тяга в вакууме.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 18:27:34
Цитироватьhttp://www.npoenergomash.ru/engines/

РД-261 - 90 тс/2,016 т = 71,4
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25

Тяга в вакууме.
Видимо здесь тоже есть какой-то оптимум, интересно, чем он определяется.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Monoceros от 24.01.2011 18:35:35
ЦитироватьТак ради чего два крайних повышения в сумме аж на 11.5 МПа?
На сколько падает надежность, в процентах?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 18:37:14
Ошибка в первой строке. Исправил:
РД-261 - 270 тс/2,52 т = 107,1
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 18:39:21
Цитироватьhttp://www.npoenergomash.ru/engines/

РД-261 - 90 тс/2,016 т = 71,4
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25

Тяга в вакууме.
Угу, как и следовало ожидать 253-й самый лёгкий.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 18:41:21
Цитировать
ЦитироватьТак ради чего два крайних повышения в сумме аж на 11.5 МПа?
На сколько падает надежность, в процентах?
Ну 270-й так и не удалось заставить работать...
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 18:45:11
Цитировать
Цитироватьhttp://www.npoenergomash.ru/engines/

РД-261 - 270 тс/2,52 т = 107,1
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25

Тяга в вакууме.
Угу, как и следовало ожидать 253-й самый лёгкий.
Самый лёгкий:
 РД-275М - 186,8 тс/1,26 т = 148,3  :wink:
Но давление 168,5 МПа.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 18:49:00
Цитировать
ЦитироватьУгу, как и следовало ожидать 253-й самый лёгкий.
Самый лёгкий:
 РД-275М - 186,8 тс/1,26 т = 148,3  :wink:
Но давление 168,5 МПа.
Ну это ж слегка форсированный 253-й.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 19:01:33
Мне представляется, что повышение давления в камере сгорания вообще не связано с какой-то "борьбой за увеличение удельного импульса", - на первых ступенях удельный импульс не так уж важен, а для пустотного двигателя можно просто сделать большое сопло.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: mihalchuk от 24.01.2011 19:09:48
ЦитироватьЖРД схемы газ-газ будет тоже "аццки дорогим", коли таковой захотят сделать. Уж точно дороже серийного отработанного изделия того же класса. Собственно, как любое новое изделие.

P.S. Поясню. Я отнюдь не считаю ЖРД газ-газ вундерваффе. Я просто хочу разобраться в вопросе получше.
Думаю, они будут умеренно дороже, и здесь важно, как и при каких параметрах газифицируется окислитель. Смысл есть, если хладоресурс окислителя использовать для целей охлаждения. Например, в водороднике в этом случае упрощается камера сгорания, можно избавиться от завесы и, если всё будет удачно - поднять УИ процента на полтора. Плюс - исчезнут некоторые виды колебаний в КС. Но при этом получим геморрой с газификацией кислорода в теплообменнике - процесс должен быть стабилен, иначе всё передастся в КС и там многократно усилится. А так как хладоресурс кислорода будет раза в три и более меньше, чем у водорода (кислород сильно нагревать нельзя), а существующие типы КС хорошо отработаны, то никто под это деньги не выбьет.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 19:14:46
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьУгу, как и следовало ожидать 253-й самый лёгкий.
Самый лёгкий:
 РД-275М - 186,8 тс/1,26 т = 148,3  :wink:
Но давление 168,5 МПа.
Ну это ж слегка форсированный 253-й.
И зачем надо уходить от пары АТ+НДМГ...
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Дмитрий В. от 24.01.2011 19:45:18
ЦитироватьМне представляется, что повышение давления в камере сгорания вообще не связано с какой-то "борьбой за увеличение удельного импульса", - на первых ступенях удельный импульс не так уж важен, а для пустотного двигателя можно просто сделать большое сопло.

Повышение УИ ЖРД, работающих от Земли, за счет степени расширения возможно только путем повышения давления в КС. Для этого давление и повышают.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 20:49:05
ЦитироватьПовышение УИ ЖРД, работающих от Земли, за счет степени расширения возможно только путем повышения давления в КС. Для этого давление и повышают.
Да, но если повышение давления связано с большими техническими трудностями и даёт незначительное увеличение удельного импульса, не проще ли достигнуть того же эффекта увеличив сопло у двигателей верхних ступеней?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Дмитрий В. от 24.01.2011 19:50:28
Цитировать
ЦитироватьПовышение УИ ЖРД, работающих от Земли, за счет степени расширения возможно только путем повышения давления в КС. Для этого давление и повышают.
Да, но если повышение давления связано с большими техническими трудностями и даёт незначительное увеличение удельного импульса, не проще ли достигнуть того же эффекта увеличив сопло у двигателей верхних ступеней?

Конечно, проще. Поэтому "газ-газ" и не делают.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Дмитрий В. от 24.01.2011 19:52:05
Но в некоторых случаях, когда требуется обеспечить минимальные габариты ДУ (например, на БРПЛ и МБР) с помощью повышенного давления в КС обеспечивается компромисс между размерами и УИ ЖРД.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: октоген от 24.01.2011 19:53:01
ЦитироватьИ зачем надо уходить от пары АТ+НДМГ...

Попиллинг под экологическое камлание... Тем более что в воде за 5 часов диметилгидразин утилизируется бактериями и водорослями.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 24.01.2011 20:57:12
ЦитироватьНо в некоторых случаях, когда требуется обеспечить минимальные габариты ДУ (например, на БРПЛ и МБР) с помощью повышенного давления в КС обеспечивается компромисс между размерами и УИ ЖРД.
Вот, это действительно причина для повышения давления, - обеспечение нужного габарита двигательной установки при соблюдении других технических характеристик.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 21:05:08
Высокое давление в камере также уменьшает размеры большого сопла пустотного двигателя при равном УИ.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 21:54:02
Уточню. То есть при давлении в КС порядка 180-200 атм (умеренном, так сказать), на нынешнем уровне технологий нет никакого резона делать по схеме "газ-газ"? Только хуже будет?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 24.01.2011 20:56:55
Цитировать
Цитироватьhttp://www.npoenergomash.ru/engines/

РД-261 - 90 тс/2,016 т = 71,4
РД-253 - 166,67 тс/1,26 т = 132,3
РД-273 - 126,2 тс/1,01 т = 125
РД-270 - 684,73 тс/5,6 т = 122,25

Тяга в вакууме.
Видимо здесь тоже есть какой-то оптимум, интересно, чем он определяется.

При росте давления с той же тягой уменьшается объем трубопроводов и полостей двигателя, но увеличивается толщина стенок и масса остальных элементов. В какой-то момент второе начинает доминировать над первым.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 21:57:01
ЦитироватьМне представляется, что повышение давления в камере сгорания вообще не связано с какой-то "борьбой за увеличение удельного импульса", - на первых ступенях удельный импульс не так уж важен, а для пустотного двигателя можно просто сделать большое сопло.
Иногда габариты сопла приходится ограничивать...
 А сверхвысокое давление у нас с невероятным упорством лепят именно на первые ступени... :(
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 24.01.2011 21:58:30
ЦитироватьУточню. То есть при давлении в КС порядка 180-200 атм (умеренном, так сказать), на нынешнем уровне технологий нет никакого резона делать по схеме "газ-газ"? Только хуже будет?
Совершенно верно.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 24.01.2011 22:00:04
ЦитироватьУточню. То есть при давлении в КС порядка 180-200 атм (умеренном, так сказать), на нынешнем уровне технологий нет никакого резона делать по схеме "газ-газ"? Только хуже будет?
Да.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 24.01.2011 21:40:36
Цитировать
ЦитироватьЗвучит как повод разогнать к чертям все ЖРД-КБ
Интересно, какая связь?

В смысле, что раз давлению расти некуда, да и в схемах прогресс встал - то вполне можно себе летать на старых конструкциях. Все равно новые лучше не будут.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 24.01.2011 22:52:32
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьЗвучит как повод разогнать к чертям все ЖРД-КБ
Интересно, какая связь?

В смысле, что раз давлению расти некуда, да и в схемах прогресс встал - то вполне можно себе летать на старых конструкциях. Все равно новые лучше не будут.

На мой дилетантский взгляд, даже исходя из того, что оптимальные параметры на сегодняшний день достигнуты, большинству ЖРД до них далеко. Как мне кажется, даже если вдруг все ЖРД по мановению волшебной палочки станут оптимальными по давлениям и УИ, то для КБ будет полно работы - добиваться уменьшения стоимости, упрощения обслуживания и т.д.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 25.01.2011 00:07:21
ЦитироватьВ смысле, что раз давлению расти некуда, да и в схемах прогресс встал - то вполне можно себе летать на старых конструкциях. Все равно новые лучше не будут.
Новые могут быть лучше в смысле стоимости/эффективности, например более простые в производстве и с меньшим давлением.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: mihalchuk от 25.01.2011 00:51:20
ЦитироватьУточню. То есть при давлении в КС порядка 180-200 атм (умеренном, так сказать), на нынешнем уровне технологий нет никакого резона делать по схеме "газ-газ"? Только хуже будет?
Нужно смотреть конкретную топливную пару и конкретную задачу.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 25.01.2011 00:54:41
Цитировать
ЦитироватьВ смысле, что раз давлению расти некуда, да и в схемах прогресс встал - то вполне можно себе летать на старых конструкциях. Все равно новые лучше не будут.
Новые могут быть лучше в смысле стоимости/эффективности, например более простые в производстве и с меньшим давлением.
Для первой ступени можно, например, аэроспайк сделать, в своё время от него отказались по причине сложности конструкции, так поднять тему. :smile:

 Для аэроспайка можно сделать огромную степень расширения при нормальных габаритах.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Shestoper от 25.01.2011 01:40:52
ЦитироватьНа мой дилетантский взгляд, даже исходя из того, что оптимальные параметры на сегодняшний день достигнуты, большинству ЖРД до них далеко. Как мне кажется, даже если вдруг все ЖРД по мановению волшебной палочки станут оптимальными по давлениям и УИ, то для КБ будет полно работы - добиваться уменьшения стоимости, упрощения обслуживания и т.д.

Угу, плюс помимо упрощения обслуживания увеличивать ресурс ЖРД для многоразовых систем.
При нынешнем количестве пусков они не очень актуальны, но это может измениться в будущем.

Первая ступень имеет самую мощную (и дорогую) ДУ, а её массовое совершенство не так уж сильно влияет на величину ПН. Спасать первую ступень технически намного проще, чем верхние.
Если на ней будет ЖРД с ресурсом в десятки полетов и с минимальным межполетным обслуживанием - весьма привлекательный носитель для большого числа пусков может получится.
Перед ТТУ ЖРД будет иметь преимущество в экологичности выхлопа (что особенно важно при частых пусках).

Сравнительно скромные удельные параметры ЖРД облегчают достижение высокого ресурса, так что тут "разумный диапазон давлений" тоже играет роль.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 25.01.2011 10:17:43
Цитировать
ЦитироватьВ смысле, что раз давлению расти некуда, да и в схемах прогресс встал - то вполне можно себе летать на старых конструкциях. Все равно новые лучше не будут.
Новые могут быть лучше в смысле стоимости/эффективности, например более простые в производстве и с меньшим давлением.

Нет, ну конечно работа найдется/находится. Но вот про эффективность

В этом плане показателен RS-68. Как ты помнишь, его специально проектировали под уменьшение стоимости - есть презенташка Рокетдайна, там показано, что деталей в 2,5 раза меньше, чем в SSME, ТНА дешевле на порядок ну и т.п. И что? А ничего. Движок стоит 40 млн долларов штучка, потому что делается темпом <10 штук в год, а делает его целый завод с 300-ми американцами.

В то же время древний РД-107/108 до сих пор обходится в 12 млн рублей, т.е. 0,4 килобакса. Можно еще Маска вспомнить....
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 25.01.2011 11:40:19
ЦитироватьНет, ну конечно работа найдется/находится. Но вот про эффективность

В этом плане показателен RS-68. Как ты помнишь, его специально проектировали под уменьшение стоимости - есть презенташка Рокетдайна, там показано, что деталей в 2,5 раза меньше, чем в SSME, ТНА дешевле на порядок ну и т.п. И что? А ничего. Движок стоит 40 млн долларов штучка, потому что делается темпом <10 штук в год, а делает его целый завод с 300-ми американцами.

В то же время древний РД-107/108 до сих пор обходится в 12 млн рублей, т.е. 0,4 килобакса. Можно еще Маска вспомнить....

Ну так у американцев в ракетно-космической отрасли что не возьми - всё охренительно дорого, ибо без попила никуда :-)
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 25.01.2011 18:17:39
Цитировать
ЦитироватьНет, ну конечно работа найдется/находится. Но вот про эффективность

В этом плане показателен RS-68. Как ты помнишь, его специально проектировали под уменьшение стоимости - есть презенташка Рокетдайна, там показано, что деталей в 2,5 раза меньше, чем в SSME, ТНА дешевле на порядок ну и т.п. И что? А ничего. Движок стоит 40 млн долларов штучка, потому что делается темпом <10 штук в год, а делает его целый завод с 300-ми американцами.

В то же время древний РД-107/108 до сих пор обходится в 12 млн рублей, т.е. 0,4 килобакса. Можно еще Маска вспомнить....

Ну так у американцев в ракетно-космической отрасли что не возьми - всё охренительно дорого, ибо без попила никуда :-)

Попил тут не причем. Просто движок делается в условиях, когда каждый рабочий обходится работодателю в 100-150 тысяч долларов в год (с учетом страховок, налогов и т.п.).

Если бы завод, рассчитанный на 50 движков в год выпускал бы 50 движков...

Кстати в плане сокращения времени/стоимости разработки, количества отработок и тестов RS-68 - действительно выдающееся изделие.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 25.01.2011 19:53:42
ЦитироватьПопил тут не причем. Просто движок делается в условиях, когда каждый рабочий обходится работодателю в 100-150 тысяч долларов в год (с учетом страховок, налогов и т.п.).

Если бы завод, рассчитанный на 50 движков в год выпускал бы 50 движков...

Кстати в плане сокращения времени/стоимости разработки, количества отработок и тестов RS-68 - действительно выдающееся изделие.
Вы серьёзно думаете, что можно вот так взять и увеличить производство в 5 раз?

 Просто-напросто затея сделать "недорогой водородник" дала "не очень дорогой водородник" и всё.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Дмитрий В. от 25.01.2011 19:25:14
ЦитироватьВы серьёзно думаете, что можно вот так взять и увеличить производство в 5 раз?

 Просто-напросто затея сделать "недорогой водородник" дала "не очень дорогой водородник" и всё.

Это американцы в начале 1990-х гг. оценивали потребность в пусках РН EELV примерно в 40 стартов в год :wink:  Соответственно и двигатель проектировали под эти цифры, и ракеты, и заводы строили под них :wink:
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 25.01.2011 20:51:41
ЦитироватьПопил тут не причем. Просто движок делается в условиях, когда каждый рабочий обходится работодателю в 100-150 тысяч долларов в год (с учетом страховок, налогов и т.п.).

Если бы завод, рассчитанный на 50 движков в год выпускал бы 50 движков...

Кстати в плане сокращения времени/стоимости разработки, количества отработок и тестов RS-68 - действительно выдающееся изделие.

Да ладно вам, американский авиакосмос умеет пилить бюджет так хорошо, что лучше него пилят только американские военные :-) То есть получается всё то, что вы привели, плюс попил - вот вам и сумма :-) ИМХО, конечно.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: hecata от 25.01.2011 20:36:05
ЦитироватьВы серьёзно думаете, что можно вот так взять и увеличить производство в 5 раз?

 Просто-напросто затея сделать "недорогой водородник" дала "не очень дорогой водородник" и всё.

Смотря как "так". Насчет просто-напросто, я все же руководствуюсь фактами. Часть из них озвучил сам, Дмитрий вот тоже добавил.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Старый от 25.01.2011 22:07:42
ЦитироватьДвижок стоит 40 млн долларов штучка, потому что делается темпом <10 штук в год, а делает его целый завод с 300-ми американцами.
Сколько бы потребовалось американцев чтобы делать такой движок как SSME и сколько бы оно стоило?

И вобще интересно: на 300 американцев 300 млн баксов, они чего - по лимону в год гребут? А харя у них не трескается?
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 25.01.2011 23:39:49
ЦитироватьИ вобще интересно: на 300 американцев 300 млн баксов, они чего - по лимону в год гребут? А харя у них не трескается?

От я ж говорю - попил. На выходе продукт есть, и продукт работающий, но за его счёт ещё и половине авиакосмической отрасли США на хот-дог с икрой хватает.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Shestoper от 26.01.2011 10:18:37
ЦитироватьЭто американцы в начале 1990-х гг. оценивали потребность в пусках РН EELV примерно в 40 стартов в год :wink:  Соответственно и двигатель проектировали под эти цифры, и ракеты, и заводы строили под них :wink:

Чтобы повысить серийность изделия, им нужно заслать диверсантов на завод, производящий Протоны.  :D
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: октоген от 26.01.2011 10:10:24
А также на китайские заводы и гейропейские производящие Ариан-5 :)
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Денис Лобко от 26.01.2011 11:15:39
Может лучше тогда уж построить завод в Китае? :-)
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Salo от 26.01.2011 13:26:52
А зачем его строить? Китайцы сами построили и уже предлагают американцам баковые отсеки по сходной цене.
Название: ЖРД с полной газификацией компонентов (схемы газ-газ)
Отправлено: Сторонний от 26.01.2011 14:30:51
ЦитироватьЭто американцы в начале 1990-х гг. оценивали потребность в пусках РН EELV примерно в 40 стартов в год :wink:  Соответственно и двигатель проектировали под эти цифры, и ракеты, и заводы строили под них :wink:
Это не означает, что при производстве 40 двигателей в год на этом заводе будут работать те же 300 человек, а не 1000 например.