Композитный водородный ЖРД от келдышей:
ЦитироватьВот выложил альбом околокосмических фоток с МАКСа.
http://fotki.yandex.ru/users/hecata-maks/album/142650/
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64415.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/19745.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/19746.jpg)
http://www.russianspaceweb.com/maks2011/index.htm
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/19725.jpg)
ЦитироватьБродил по МАКСУ 19-го.
Фотографировал подряд, что нравится и что не нравится.
Фотоотчет без редактирования выложил здесь http://fotki.yandex.ru/users/videofotostudia/album/166733/
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64420.jpg) (http://i057.radikal.ru/1108/77/6feac7d0b095.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64421.jpg) (http://s49.radikal.ru/i123/1108/d0/c34419d4a8e2.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64416.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64417.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64418.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/260095.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/64419.jpg)
(http://s010.radikal.ru/i314/1108/3e/c16f51d82982.jpg)
ух, какое всё красивое и углеродное.
http://fotki.yandex.ru/users/hecata-maks/album/142608/?&p=2
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/19755.jpg) (http://img-fotki.yandex.ru/get/4409/130479069.1/0_73c73_18f40312_XXXL.jpg)
(http://s60.radikal.ru/i167/1108/76/e5c9159bba13.jpg)
Из далёкого 1998 года:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/188-189/35.shtml
Цитировать(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/188-189/DU3.jpg)
Использование новых материалов (углерода). ЖРД
черного цвета рассчитан на высокое давление в камере,
по тяге сравним с другими, имеющими большие габариты.
Разница в размерах впечатляющая.
Эта работа видимо развития не получила.
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=392399#392399
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьНа Ниимаше еще в конце 80-х гг были разработаны и испытаны сопла с керамическими вкладышами в минимальном сечении
...
Карбидкремниевые тоже делались, но у нас в России в те времена керамику не умели делать...трещали они очень хорошо, приходилось выкручиваться по всякому.
А можете ли Вы сказать о современном состоянии разработок по использованию керамики? Если они вообще есть, конечно.
Например, что-нибудь сравнимое с немецкими есть?
http://cs.astrium.eads.net/sp/SpacecraftPropulsion/EAM/European_Apogee_Motor.html
Мотаное сопло, насколько я вижу. Подобные сопла для НИИмаш делали в УНИИКМ. Основа - углерод-углеродный композиционный материал. В виде нити наматывается на макет сопла. Намотка ведется на спецстанке немалых размеров. Затем пропитывается золем кремниевой кислоты и спекается в вакуумной печи при температуре около 2000 град. Получается на поверхности сопла покрытие оксид кремния. Если бор добавить будет боросилицид. Обладает способностью к самозаращиванию небольших трещин, царапин. В настоящее время, насколько я знаю, на НИИмаш работа с такими соплами не ведется. Но я там уже 6 лет не работаю, так что могу и ошибаться.
Ведутся ли на других подобных предприятиях какие - либо работы по созданию двигателя с соплом из керамических материалов тоже не могу сказать. Но судя по спискам докладов на конференциях - ведутся.
Спасибо.
Однако сопло по ссылке несколько иное. Оно, конечно, мотаное, но основа у него - C/SiC
Я слышал от людей из ВИАМа (а они от людей Снекмы которая этот двигатель смотала) что основа там уже карбид кремния а не углерод. И покрытие тоже карбид кремния.
Завеса в этом двигателе восстановительная (точнее в пристенок подается горючее а что там получается неизвестно :) )
Работа над подобной камерой ведется в НПО Композит.
Но в принципе ее может сделать и ВИАМ и НИИСМ (Хотьково) и Пермь (непомню как предприятие называется)
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьГостю 22. Я писал про те сопла, которые делали в Уральском НИИ кмпозиционных матриалов, находящемся в г. Пермь.
Ну делают за рубежом немного другие. И какой вывод из этого вы бы сделали? Я лично для себя никакого. Повторяться не очень люблю, но, как я уже писал, работы по внедрению таких сопел в серию велись на НИИМаше уже почти 20 лет назад, развал экономики не позволил довести дело до конца. Сделать 1 камеру можно в сущности довольно легко. Сделать 200-300 штук в год с требуемыми параметрами на протяжении десятка лет - сложно. и очень дорого.
Вот здесь http://engine.aviaport.ru/issues/02/page08.html пишут что такие сопла испытывались и они 7 включений выдержали. Неплохой результат. Количество включений РДМТ достигает нескольких тысяч.
Пока что вывод такой: в России в области использования в ЖРД керамических метериалов почти ниего не делается. Какие бы уникальные эксперименты в российских НИИ и КБ не проводились в прошлом, до стадии серийного применения ничего не доведено и даже не планируется (имеются в виду реальные планы, а не декларации о том, что это можно было бы легко сделать, если бы кто-то дал на это денег).
Собственно, это и так было известно. Но я надеялся от Вас узнать о том, что я ошибаюсь.
P.S. Камера на фото с сайта Astrium - не просто "немного другая": она керамическая. Т.е., это более продвинутая по сравнению с УУКМ технология, которая уже готовится к внедрению в серию (на Vinci и апогейниках).
excellent у вас устаревшие сведения карбид кремния выдерживает многократные нагрузки как тепловые так и прочностные и без уноса массы.
Гость 22
У них на всё стандартный ответ - Команды не было!)))
mescalito - подтвердите свой тезис о многократных нагрузках чем нибудь.
Во 1-х без уноса массы ни один материал не работает в условиях камеры рдмт.
во 2-х - что значит многократные? Сколько многократные, какого рода нагрузки, в каких средах.
Дело в том что ни одно (на моей памяти) подобное заявление не нашло подкрепления при проведении натурных испытаний двигателей.
Лично испытывал двигатели с керамическим владышем в сопло. Ну одно, два.. максимум 10 включений.. и все. Трещит он (вкладыш), не выдерживает перепада температур по сечению. Если снаружи ноль (грубо говоря) а внутри больше 3000 градусов то градиент очень большой и керамика не выдерживает. Может охлаждаемые сопла бы и стояли но в условиях рдмт это сделать порой невозможно.
Гость 22 - да.. у нас с керамикой беда... Раньше ее в Макеевке делали, в Обнинске что-то пытались, сейчас не знаю где и что. Единичные какие то работы видимо ведутся но все это так.. инициатива личная. Да, забыл добавить - а результат вы можете и не знать :wink:
Кстати серийно изготавливались двигатели КБХМ с углеродным соплом. Тягой 600 гр.
А не подскажите, что это за керамика была?
По-поводу градиента температур... Есть ведь теплопроводные керамики. У того же карбида кремния (плотного) теплопроводность намного лучше чем у стали и сравнима с алюминием. Такую керамику можно для камер/сопел с радиацинным охлаждением применять (см. Vinci), или даже для проточно охлаждаемых камер.
ЦитироватьДа, забыл добавить - а результат вы можете и не знать :wink:
Ну... Я потому и спрашиваю, чтобы узнать :)
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьЦитироватьТезис документально подтвердить не могу, т.к. не знаю публиковались ли в открытой печати статьи НИИТП об испытаниях камеры из карбида кремния. Как только увижу сразу вам скину в личку если хотите. Поверьте мне пока "на слово".
Я понимаю ваш скептицизм по поводу керамических камер сам видел статьи с результатами испытанияй в том же НИИТП. Но это был 83 год вроде. Прогресс не стоял на месте.
А опытная камера ЖРДМТ полностью из карбида кремния скоро пройдет испытания. Раньше их испытывали на плазмотроне. Сейчас планируются испытания с горением компонентов.
И карбид кремния работает без уноса массы и при 1500С в окислительной среде . Если конечно нагреть выше то унос начнется. В восстановительной среде можно и до 3000С (температура плавления).
А многократные нагрузки он выдерживает и из-за своей теплопроводности как уже сказал Гость 22
Гость 22: Существуют определенные области, результаты исследований в которых вам никто не расскажет:), надеюсь сами понимаете с чем это связано.
mescalito:
В камере РДМТ 1500 С это температура стенки. Уже в пристеночном слое температура несколько выше, а в ядре значительно выше, выше 3000 С. Неровность профиля на дозвуковом участке камеры, плохая обработка, неравномерность распыла компонентов по сечению камеры - все это мгновенно приводит к повышению температуры в этом месте практически до температуры ядра и прощай сопло, к тому же размеры камеры в продольном и поперечном направлении различны и при нагреве-охлаждении возникают разносторонне направленные напряжения, которые и приводят к постепенному разрушению сопел.
В целом - спорить не буду - керамика вполне приемлемый материал.
Я лишь хотел сказать что НИР - это одно, а ОКР - это совершенно другое. Зачастую результаты НИР, полученные на нескольких образцах при проведении ОКР приходится корректировать в сторону снижения. Причина - технологически достаточно просто сделать один -два - десять экспериментальных образцов для НИР, потратив на них немалые деньги и сделать таких же 500-1000 и более экземпляров. Внедрение технологии изготовления и её отработка для неких изделий в массовом (относительно НИР) количестве требует колоссальных затрат.
to excellent а какая максимальная температура стенки (в критике) у последних серийных двигателей НИИМАШа. И какой при данной температуре УИ?
Интересно просто проследить зависимость УИ от температуры стенки.
А что касается керамики то на мой взгляд с ней главная проблема это не допущение возникновения окислительного пристеночного слоя. Так как в нейтральной и восстановительной среде она может держать до 3000 С по нагрузкой. А если работать с окислительным пристеночным слоем то особых преимуществ по сравнению с ниобиевыми сплавами нет.
Максимальная температура стенки мне точно неизвестна. По опыту использования ниобиевого сплава думаю что она лежит (на наружной поверхности) в пределах 1400 С.
Зависимость УИ от Тст (Тядра) для пары АТ+НДМГ- с достаточной точностью описана в 4 томе справочника Глушко.
Проблемы, возникающие при использовании "чистого" восстановительного пристенка я уже описал. К тому же не стоит забывать о размерах РДМТ. Сопло диаметром 30 мм и менее - на нем чистый восстановительный или окислительный пристенок организовать в принципе невозможно. Керамика для больших движков - реальна. Для малых - отработка сопряжена с немалой сложностью, и, соответственно с немалым финансированием, о состоянии которого я умолчу. :(
Прошу прощения!
Это на чьем стенде было:
"Создание ракетных двигателей нового поколения..." и следующий "Внедрение..."
Предется кое-кому :evil:
ЦитироватьИз далёкого 1998 года:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/188-189/35.shtml
...Эта работа видимо развития не получила.
Да, Салда пыталась пристроить, но никому не надо (у нас) :(
Этим интересовались амеры и Французы...
Амеры, по публикациям, уже внедрили куда надо :D
http://www.roscosmos.ru/download/2011_04_14_polik.zip
Цитировать«Разработка новых специальных конструкционных материалов и технологий получения из них полуфабрикатов, деталей, элементов конструкций для перспективных изделий ракетно-космической техники нового поколения с повышенными тактико-техническими характеристиками, в части формирования эрозионно-стойкой газоплотной керамики на основе нитрида бора, нитрида циркония и карбида кремния для деталей стационарных плазменных двигателей (СПД) и ЖРД». Шифр: ОКР «Материал» (Полик)
Из файла "Требования Полик":
Цитировать2. Цели и задачи ОКР
2.1 Цель работы.
Разработка новых специальных конструкционных материалов и технологий получения из них полуфабрикатов, деталей, элементов конструкций для перспективных изделий ракетно-космической техники нового поколения с повышенными тактико-техническими характеристиками, в части формирования эрозионно-стойкой газоплотной керамики на основе нитрида бора, нитрида циркония и карбида кремния для деталей стационарных плазменных двигателей (СПД) и ЖРД.
Работа в рамках ОКР должна проводиться по направлениям:
Направление 1
Разработка унифицированных технологий газоплотного соединения теплонагруженных деталей и узлов ЖРД из УККМ C-SiC (камер сгорания, сопловых насадков, газоводов) с металлическими элементами конструкции
Направление 2
Разработка технологического процесса получения деталей стационарных плазменных двигателей с защитным слоем из нитрида циркония.
Направление 3
Разработка эрозионостойкой высокотемпературной керамики на основе нитрида бора для разрядных камер стационарных плазменных двигателей (СПД).
2.2 Задачи, решение которых обеспечивает достижение поставленной цели.
Для достижения поставленной цели в рамках ОКР необходимо решение следующих задач:
Направление 1
2.2.1.1 Анализ типовых конструкций ЖРД, подготовка перечня соединительных узлов, требующих замены на соединение «металл-композит». Разработка требований к соединению «металл-композит» и конструкциям стыковочных узлов.
2.2.1.2 Разработка конструкций соединения «углерод-керамический композиционный материал (УККМ) – металл» и сборных узлов. Проведение прочностных, теплофизических, газодинамических расчетов конструкции. Разработка технологии формирования сборных узлов.
2.2.1.3 Разработка и изготовление оснастки для отработки технологии формирования сборных узлов с соединением «УККМ-металл». Отработка технологии формирования сборных узлов. Разработка технологического процесса.
2.2.1.4 Разработка методик испытаний: механических, тепловых, на газопроницаемость, огневых стендовых. Разработка и изготовление оснастки для проведения испытаний.
2.2.1.5 Изготовление образцов сборных узлов с соединением «УККМ-металл». Проведение испытаний. Проведение структурных исследований образцов. Корректировка технологического процесса.
2.2.1.6 Изготовление образцов камер сгорания ЖРДМТ и сопловых насадков ЖРД с узлами стыка«УККМ-металл». Проведение испытаний. Структурное исследование образцов до и после испытаний.
2.2.1.7 Корректировка (по результатам испытаний) технологии формирования соединения «УККМ-металл» и сборных узлов. Изготовление опытных образцов сборных узлов. Проведение испытаний. Разработка технологических инструкций по изготовлению узлов стыка на камерах сгорания и сопловых насадках ЖРД. Выпуск паспорта на металло-композитные соединения различных типов.
Направление 2
2.2.2.1 Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ Р.15.011-96. Выбор исходных реагентов и параметров процесса химического осаждения из газовой фазы.
2.2.2.2 Разработка КД и создание опытно-промышленной установки для нанесения нитрид циркониевого покрытия на тугоплавкие материалы. Разработка эксплуатационной документации.
2.2.2.3 Разработка технологического процесса нанесения на тугоплавкие материалы и сплавы (молибден, вольфрам) покрытия из нитрида циркония. Изготовление образцов. Проведение испытаний.
2.2.2.4 Корректировка технологического процесса. Изготовление опытных образцов. Разработка программы испытаний. Проведение испытаний.
2.2.2.5 Изготовление опытной партии деталей катода стационарных плазменных двигателей с защитным слоем из нитрида циркония. Проведение комплексных испытаний. Определение ресурсных характеристик. Разработка технологической инструкции и ТУ на детали катода.
2.2.2.6 Проведение испытаний деталей катода с защитным слоем из нитрида циркония в условиях, имитирующих работу стационарного плазменного двигателя.
Направление 3
2.2.3.1 Проведение патентных исследований по методам получения эрозионостойкой высокотемпературной керамики на основе гексагонального нитрида бора в соответствии с ГОСТ Р.15.011-96.
2.2.3.2 Разработка технологического процесса получения высокотемпературной керамики с 90% содержанием гексагонального нитрида бора. Разработка и изготовление оснастки для формования компактных образцов керамики. Отработка режимов формирования компактных образцов.
2.2.3.3 Изготовление опытной партии компактных образцов керамики. Проведение комплексных испытаний. Определение микроструктуры. Определение эрозионной стойкости.
2.2.3.4 Разработка и изготовление оснастки, отработка рабочих режимов технологических операций по изготовлению заготовок разрядных камер СПД.
2.2.3.5 Разработка технологического процесса изготовления заготовок разрядных камер СПД. Изготовление опытной партии заготовок разрядных камер СПД. Проведение испытаний.
2.2.3.6 Разработка технических условий на компактные образцы высокотемпературной керамики и заготовки разрядных камер СПД. Разработка рекомендаций по внедрению и использованию.
3. Тактико-технические требования к изделию.
3.1 Состав изделия
Направление 1
Элемент сборного узла ЖРД или ЖРДМТ, включающий деталь из УККМ С-SiC соединенную с металлическим переходником.
Направление 2
Опытная партии деталей катода стационарных плазменных двигателей с защитным слоем из нитрида циркония.
Направление 3
Опытная партия заготовок разрядных камер СПД.
3.2. Требования назначения
Направление 1
Должен быть разработан элемент стыковочного узла ЖРД или ЖРДМТ, включающий деталь из УККМ С-SiC соединенную с металлическим переходником, имеющий следующие характеристики:
- температура эксплуатации - до 800, °С;
- прочность соединения «УУКМ-металл» - e30, МПа;
- газопроницаемость (проницаемость УККМ С-SiC) - d10-14 м2.
Направление 2
Защитный слой из пиролитического нитрида циркония на тугоплавкие материалы и сплавы должен обеспечивать следующие эксплуатационные характеристики деталей катода СПД:
- обеспечивать ресурс работы не менее 7000 ч
- рабочие температуры эксплуатации не менее 2300°С,
Направление 3
Элементы изделий из эрозионостойкой высокотемпературной керамики на основе нитрида бора должны обеспечивать работоспособность заготовок разрядных камер стационарных плазменных двигателей при следующих условиях:
- максимальная рабочая температура °С, не менее 1900
- стойкость к термическому удару °С, не менее 250
- теплопроводность Вт/м град, не менее 10
Цитировать4 Технико-экономические требования
Стоимость работ не должна превышать начальной цены государственного контракта. Она может изменяться в пределах, установленных законодательством.
Создаваемая научно-техническая продукция должна отвечать требованиям российских и международных стандартов, востребована на внутреннем и внешнем рынках.
Направление 1
Разработка процесса соединения деталей из УККМ с металлическими деталями (соединения «УККМ-металл») и стыковочных узлов ЖРД или ЖРДМТ, изготовленных с использованием этого соединения должна позволить:
- снизить вес конструкции на >25 %;
- увеличить удельный импульс ЖРД и ЖРДМТ на 10 %.
- снизить себестоимость узлов на 10 %
Направление 2
Разработка технологического процесса нанесения защитного слоя из пиролитического нитрида циркония на тугоплавкие материалы и сплавы должна обеспечить:
- объем серийного выпуска катодов-нейтрализаторов для электроракетных двигателей на пятилетний период - более 1000 шт.;
- выход годной продукции не менее 90%;
- качество и надежность работы деталей катода СПД;
- снизить затраты на изготовление на 15-20%;
- повысить рабочие температуры эксплуатации до 2300 °С;
Направление 3
Разработка эрозионостойкой высокотемпературной керамики на основе нитрида бора для разрядных камер стационарных плазменных двигателей (СПД) должна позволить:
- повысить максимальную рабочую температуру на 25%;
- повысить стойкость к термоудару на 50%;
- повысить ресурс работы на 15%;
- повысить удельный импульс на 50%;
- увеличить максимальное разрядное напряжение на 65%;
ЦитироватьПрошу прощения!
Это на чьем стенде было:
"Создание ракетных двигателей нового поколения..." и следующий "Внедрение..."
Предется кое-кому :evil:
Центр Келдыша.
Так всё начиналось:
ЦитироватьЦитироватьOrbit Control Maneuver Result of the Venus Climate Orbiter 'AKATSUKI' (http://www.jaxa.jp/press/2010/07/20100706_akatsuki_e.html)
ЦитироватьAs a result, we have successfully performed on-orbit verification of the ceramic thruster, made of silicon nitride (Si3N4) for the first time in the world. The thruster was newly developed in Japan.
Собственно вот (http://www.mhi.co.jp/technology/review/pdf/e454/e454032.pdf):
(http://s001.radikal.ru/i195/1007/82/d0c1d2a1f014.jpg)
Но здесь они не первые. Американцы уже испытывали (http://www.grc.nasa.gov/WWW/RT/RT1999/5000/5130eckel.html) Si3N4 камеры и сопла для водородно-кислородных двигателей.
И результат:
http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=18950.msg765781#msg765781
ЦитироватьAkatsuki's trouble report was released in Japanese.
Clogged fuel check valve (CV-F) was cause the trouble.
It assumed biproduct was generated from MON3 and N2H4 vapor, these are clogged the CV-F.
OME nozzle could be brokend (drop off the nozzle).
OME test burn will be planed this September.
New Venus orbit injection plan is Nov. 2015.
If we can't use the OME, back up plan is considerd. We can use the RCS burn. In this case, to reduce the weight oxidizer will be dumped.[/size]
(http://i074.radikal.ru/1107/35/49a80974107a.jpg)(http://s49.radikal.ru/i125/1107/37/1a3c0d32940e.jpg)
http://www.rian.ru/science/20110630/395500306.html
ЦитироватьЗонд "Акацуки" промахнулся мимо Венеры из-за инородного тела в клапане[/size]
11:12 30/06/2011
ТОКИО, 30 июн - РИА Новости, Ксения Нака. Японское аэрокосмическое агентство (JAXA) пришло к выводу, что неудача с выводом в конце прошлого года японского космического аппарата "Акацуки" на орбиту вокруг Венеры была вызвана попаданием инородного тела в клапан топливопровода, который снабжал горючим тормозной двигатель, сообщило информационное агентство Киодо.
Орбитальный зонд "Акацуки", запущенный в космос 21 мая 2010 года с японского космодрома "Танэгасима" в паре с зондом "Икарос" (Icaros), в течение двух лет должен был изучать атмосферу Венеры. В частности, он был рассчитан на исследование явления суперротации - чрезвычайно быстрого вращения слоя атмосферы на высоте около 60 километров, который движется, обгоняя вращение планеты. Кроме того, аппарат должен был получать данные о климатических условиях на планете, свойствах ее поверхности, характеристиках облаков Венеры, в числе которых есть состоящие из капель серной кислоты.
В начале декабря прошлого года зонд приблизился к Венере на расстояние 550 километров и должен был выйти на орбиту вокруг планеты. Как и планировалось, он зашел за обратную сторону Венеры, и связь с ним ожидаемо прервалась.
Связь должна была восстановиться через 20 минут, однако сигнал был получен с опозданием на час. Через день JAXA сообщило, что космический зонд пролетел мимо планеты.
Эксперты JAXA ранее установили, что тормозной двигатель, который должен был гасить скорость в течение 12 минут, отработал лишь 20-30% от заданного времени.
Ранее специальная рабочая группа установила, что причиной неудачи, вероятнее всего, был клапан, призванный препятствовать движению топлива в обратном направлении.
Эксперты JAXA пришли к выводу, что топливный клапан оказался забит кристаллом, образовавшимся в результате химической реакции между топливом и окислителем, подача топлива оказалась перекрыта, что в конечном счете и привело к неудаче.
Данный клапан устроен так, что с Земли им управлять нельзя. Эксперты не могут сказать, удастся ли вторая попытка вывести аппарат на орбиту вокруг Венеры через шесть лет, когда "Акацуки" вновь окажется в окрестностях планеты. Для этого необходимо провести серию экспериментов на Земле.
Расходы на разработку зонда составили 15 миллиардов иен (около 180 миллионов долларов).[/size]
ЦитироватьЦентр Келдыша.
Благодарим, кто бы сомневался :D
За 20 лет уже поумнели, блин :(
Там томов 25-30, теперь катать будут...
А что касается керамики то на мой взгляд с ней главная проблема это не допущение возникновения окислительного пристеночного слоя. Так как в нейтральной и восстановительной среде она может держать до 3000 С по нагрузкой. А если работать с окислительным пристеночным слоем то особых преимуществ по сравнению с ниобиевыми сплавами нет.
Максимальная температура стенки мне точно неизвестна. По опыту использования ниобиевого сплава думаю что она лежит (на наружной поверхности) в пределах 1400 С.
Зависимость УИ от Тст (Тядра) для пары АТ+НДМГ- с достаточной точностью описана в 4 томе справочника Глушко.
Проблемы, возникающие при использовании "чистого" восстановительного пристенка я уже описал. К тому же не стоит забывать о размерах РДМТ. Сопло диаметром 30 мм и менее - на нем чистый восстановительный или окислительный пристенок организовать в принципе невозможно. Керамика для больших движков - реальна. Для малых - отработка сопряжена с немалой сложностью, и, соответственно с немалым финансированием, о состоянии которого я умолчу.
В 80 г. я работал по теме "Аксиома"-создание проточной части ГТД из керамики. Занимался проектированием КС и турбины из керамики. Керамику делали в основном в ИПМ АН УССР и ИСМ АН УССР. Горячепрессованная керамика из нитрида кремния была хорошая ,по тнрещиностойкости не устутала американской.КС у нас нарабатывала более 300 часов ,можно было испытания продолжать и нарабатывать часы,но увы-перестройка. А вот шликерная керамика была похуже-у нас были слабые газостаты,в которых спекалась керамика.Самые крутые были в Швеции,перед перестройкой помнится купили за границей газостат с высоким давлением,но куда его дели я не знаю
А керамика из нитрида и карбида кремния устойчива к окислению.
Нам делали детали без покрытия. Первые шликерные мы пробовали покрывать эмалью,но чисто для торможения трещин,а не против окисления. А керамическую КС ЖРД больших габаритов на современной базе сделать можно-летать будет.
Камеры из УУКМ
ЦитироватьСопло диаметром 30 мм и менее - на нем чистый восстановительный или окислительный пристенок организовать в принципе невозможно.
Никаких проблем.
У НИИХМ камеры (которые на фото выше) длительно работали в импулсном режиме.
У Энергомаш мак. время работы в одном включении 2500сек :D
Тогда уж до кучи.
Когда я учился в бауманском, нам на кафедре показывали двигатель КК "Союз" с неметаллическим критическим сечением. Причем, ЕМНИП, использовались абляционные свойства материала. Название уже не помню, по виду что-то типа текстолита.
Если это был двигатель ДПО-М (11Д427), то там использовался силицированный графит:
http://forums.airbase.ru/2005/08/t34306--soyuzy-i-kliper.html
(http://s53.radikal.ru/i139/1005/d1/962b88e80c82.jpg) (http://i068.radikal.ru/1005/dd/c9f743c778d6.jpg)
Нет, это по другому выглядело.
Но именно ЖРД МТ был?
ЦитироватьНо именно ЖРД МТ был?
Я так понял, что СКД.
Тогда видимо 11Д426:
(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/photogallery/gallery_031/images/IMG_2840.jpg)
(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/photogallery/gallery_031/images/IMG_2839.jpg)
(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/photogallery/gallery_031/images/IMG_2838.jpg)
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/17847.jpg)
Попробуйте у Лина уточнить. Он учился на той же кафедре, но лет на 10 позже. Может, еще помнит.
«Разработка технологии плазменного изготовления двигателей малой тяги из керамических материалов». Шифр: НИР «ПТ ДМТ» (http://www.roscosmos.ru/main.php?id=15&did=1636)
Цитировать2 Цели и задачи выполнения НИР
2.1 Состояние проблемы
Создание нового поколения космических аппаратов (КА) различного класса поставило сложные задачи по маневренности, количеству функций, циклов включений, ремонтопригодности и долговечности. Основные из этих задач решаются жидкостными ракетными двигателями малой тяги (ЖРД МТ), основным теплонагруженным узлом которых является камера сгорания (КС).
В настоящее время существующие неохлаждаемые камеры сгорания (КС) ЖРД МТ изготавливаются из сплавов ниобия с покрытием дисилицида молибдена. Покрытия на огневые стенки КС наносятся с помощью шликерной технологии. У таких КС при эксплуатации температура на огневой стенки не выше 1450
ЦитироватьДвигатель разведения 3Д36 (ракета 3М37 - прим.) предназначен для выполнения двух функций: управление третьей ступенью ракеты (во время работы двигателя третьей ступени) и управление отсеком ракеты после отделения двигателя третьей ступени. Двигатель – с турбонасосной системой подачи топлива, четырёхкамерный, выхлоп газогенераторного газа осуществляется через шесть сопел, трёхрежимный, с многократным переключением режимов, с автоматическим регулированием режимов работы при помощи регулятора тяги (давления) двигателя, стабилизаторами соотношения расходов компонентов топлива через камеры, через основной газогенератор и газогенератор наддува. Четыре камеры двигателя включаются многократно, шесть сопел действуют непрерывно. Для обеспечения возможности многократного включения и широкого диапазона регулирования режима работы двигателя впервые была применена новая конструкция камеры сгорания: корпус камеры выполнен из стеклопластика в стальном кожухе. Отношение максимальной тяги двигателя к минимальной равно примерно 14.
Усилия и моменты, необходимые для управления угловым движением ступени, создаются перераспределением тяг между камерами и соплами в соответствующей плоскости (при этом сумма тяг камер и сопел в каждой паре остаётся постоянной). Перераспределение тяг между камерами и соплами производится соответствующими дросселями, управляемыми рулевыми машинами.
Наиболее сложной проблемой при создании этого двигателя было обеспечение работоспособности двухрежимного турбонасосного агрегата, когда расход компонентов топлива на малом режиме уменьшается более чем в 20 раз, а при компоновке агрегатов двигателя на горячем днище бака температура элементов конструкции двигателя также возрастает, что приводит к кавитационному срыву работы насосов. Проблема была решена организацией минимальных расходов компонентов через магистрали двигателя в паузах работы камер для охлаждения элементов конструкции двигателя, а насос окислителя выполнен двухступенчатым, и в колесе первой ступени образован канал по его оси для отвода выделявшегося во входном трубопроводе растворённого газа с некоторым количеством жидкости. В импеллере смесь газа с жидкостью разделяется, и газ выбрасывается в окружающее пространство.
ЦитироватьИз далёкого 1998 года:
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/188-189/35.shtmlЦитировать(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/188-189/DU3.jpg)
Использование новых материалов (углерода). ЖРД
черного цвета рассчитан на высокое давление в камере,
по тяге сравним с другими, имеющими большие габариты.
Разница в размерах впечатляющая.
Эта работа видимо развития не получила.
Наверно,постоянное давление научились уже делать выше 20 ГПа,пресс,наверно,подземный,чтоб не провалился.
Камеры из УУКМ мотают, а не прессуют. :P
ЦитироватьКамеры из УУКМ мотают, а не прессуют. :P
Значит,после печи на углеродные волокна в заготовке наращивают метаном углерод циклическим изменением температуры до полного сращивания волокон под давлением.Видимо,тут применяется мощный рентген для лучшего синтеза углерода на волокнах.
Первая в России Государственная программа развития материалов появится в 2014 годуЦитироватьМОСКВА, 17 апреля. (АРМС-ТАСС) Первая в России Государственная программа развития материалов появится в 2014 году. Об этом на открывшейся сегодня выставке "Двигатели-2012" сообщала АРМС-ТАСС заместитель генерального директора ФГУП "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ВИАМ) Ольга Оспенникова.
По ее словам, совместно с отраслевыми институтами ВИАМом подготовлена стратегия развития материалов до 2030 г., "исходя из анализа зарубежного опыта материаловедения, а также стратегии развития российских государственных корпораций - ОАК, ОДК, ТРВ, Роскосмоса - потенциальных потребителей материалов". Стратегия включает 18 направлений, в числе которых, в частности, интеллектуальные материалы, интерметаллиды, наноструктурные материалы и покрытия, монокристаллические жаропрочные суперсплавы, ниобиевые композиционные материалы и др. Развитие этих направлений должно, в свою очередь, обеспечить реализацию 10 "основных концептов в разных отраслях, включая авиастроение, которые позволят реализовать выпуск прорывных продуктов на российский рынок". Что касается авиадвигателестроения, то речь идет о двигателе для истребителя 5-го поколения, двигателе следующего поколения под рабочим названием "2030", гиперзвуковом двигателе для гиперзвукового пассажирского самолета, интегральной конструкции двигателя и летательного аппарата, пульсирующем воздушно-реактивном двигателе и др., пояснила Оспенникова.
По ее словам, "в самое ближайшее время ВИАМ планирует утвердить разработанную стратегию в Военно-промышленной комиссии и после этого она "ляжет в основу государственной программы по материалам, которая должна появиться в 2014 г."
Для реализации этой программы "уже осуществляется работа по созданию под эгидой минпромторга Государственного национального центра по материалам, который объединит в своем составе ВИАМ, ЦНИИЧермет, "Протметей", "НИИ полимеров" и др., проинформировала Оспенникова. Идеология создаваемого центра, по ее словам, состоит в консолидации разрозненных перспективных исследований, при том что самостоятельность институтов сохранится.
http://www.itar-tass.com/c19/395164.html