SpaceX семейство метановых двигателей Raptor

Автор igorvs, 26.10.2013 01:05:56

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Seerndv

А, кстати, где главный идейный противник метана?
Ни уж то забанили навечно как невинного Шестопера другой модератор на другом форуме, но с таким же названием?
Свободу слова Старому !!!
Но намордник не снимать и поводок укоротить!
Все могло быть еще  хуже (С)

Bell

Цитата: Seerndv от 14.09.2020 20:37:36А, кстати, где главный идейный противник метана?
Тот, кто продает сверхнапряженные керосинки.

Энергомаш.

Ну хотя он конечно не идейный, а сугубо конъюктурный, ради денег...
То есть просто  бл яди.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Salo

Цитата: Bell от 14.09.2020 23:12:09
Цитата: Seerndv от 14.09.2020 20:37:36А, кстати, где главный идейный противник метана?
Тот, кто продает сверхнапряженные керосинки.

Энергомаш.

Ну хотя он конечно не идейный, а сугубо конъюктурный, ради денег...
То есть просто  бл яди.
Роман, а что Вы знаете о последних разработках Энергомаша по метановым двигателям, двигателям открытой схемы, штыревым форсункам, соплам внешнего расширения?
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Seerndv

Свободу слова Старому !!!
Но намордник не снимать и поводок укоротить!
Все могло быть еще  хуже (С)

Bell

Цитата: Salo от 14.09.2020 23:50:58
Цитата: Bell от 14.09.2020 23:12:09
Цитата: Seerndv от 14.09.2020 20:37:36А, кстати, где главный идейный противник метана?
Тот, кто продает сверхнапряженные керосинки.

Энергомаш.

Ну хотя он конечно не идейный, а сугубо конъюктурный, ради денег...
То есть просто  бл яди.
Роман, а что Вы знаете о последних разработках Энергомаша по метановым двигателям, двигателям открытой схемы, штыревым форсункам, соплам внешнего расширения?
Я знаю по ним главное - все это будет тяжелым, дорогим и ненадежным. И нескоро.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Salo

Можно подтвердить цифрами ненадёжность двигателей Энергомаша?
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

Работы Энергомаша по метану:
ДВИГАТЕЛЬ РД196 ДЛЯ СИСТЕМНОГО ДЕМОН-СТРАТОРА МНОГОРАЗОВОЙ I СТУПЕНИ МРКС-1 НА ТОПЛИВЕ КИСЛОРОД И МЕТАН
А.Ф. Воронков, Д.А. Гребенюк, В.А. Иванов, докт. техн. наук И.А. Клепиков, А.А. Лихванцев


ЦитироватьВ разное время в НПО Энергомаш разработан ряд проектов двигателей на компонентах топлива кислород и метан различных тяг и выполненных по разным схемам: РД-169, РД-182, РД-183, РД-190, РД-192.
В период с 1981 по 2006 г. в НПО Энергомаш проведены обширные расчетные исследования и проектно-конструкторские проработки ряда кислородно-метановых ЖРД [4-6]:
– тягой от 2 до 200 тс;
– различных схем: без дожигания восстановительного генераторного газа, с дожиганием окислительного и восстанови-тельного генераторных газов;
– при давлении в камере – от 50 до 300 кгс/см2.
В 1994 г. выпущено Техническое предложение мобильного ракетно-космического комплекса с РН «РИКША» [7].
В 2001–2004 гг НПО Энергомаш разрабатывало проектные материалы по маршевому многоразовому ЖРД РД-192 по контракту с SNECMA (Франция) тягой ~ 200 тс, выполненного по схеме с дожиганием восстановительного генераторного газа при номинальном давлении в камере сгорания – 228 кгс/см2 с возможностью форсирования на 25%.
В 2008–2009 гг в НПО Энергомаш разработаны проектные материалы по двигателю первой ступени в Аванпроект МРКС-1 по техническому заданию ГКНПЦ им. М.В. Хруничева [8].
В 2012 г. в НПО Энергомаш в инициативном порядке был разработан эскизный проект двигателя РД192 тягой 200 тс для первой ступени МРКС-1 (ВРБ) [3, 9].
Помимо НПО Энергомаш разработками ракетных двигателей с горючим метан в РФ занимаются ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша», КБХМ и КБХА.

3. Основные характеристики двигателя РД196
В соответствии с техническим заданием ГКНПЦ им. М.В. Хруничева на двигатель для МРКС-1 в НПО Энергомаш разработан эскизный проект двигателя РД196 и двигательной установки РД196.4.
Разработанный проект двигателя в полной мере соответ-ствует предъявляемым техническим требованиям как по пара-метрам, так и по функциональным особенностям и технологиче-ским процессам эксплуатации.
В двигателях РД192 и РД196 максимально использованы конструкторские решения узлов и агрегатов двигателей НПО Энергомаш: РД-170 РД-180, РД191, обладающих самыми высокими энергетическими характеристиками и большими ре-сурсами работы, что подтверждено сотнями успешных огневых испытаний.
Основные характеристики двигателя РД196 представлены в табл. 1.
Основные параметры спроектированных двигателя РД196 и двигательной установки РД196.4 приведены в табл. 2.

Таблица 1
Основные характеристики двигателя РД196

Тип двигателя Жидкостный ракетный

Назначение Маршевый ЖРД системного демонстратора ВРБ

Схема двигателя С дожиганием восстановительного генераторного газа

Система подачи топлива Турбонасосная: один основной ТНА и два бустерных насосных агрегата

Система регулирования Регулятор расхода (в магистрали окислителя газогенератора) и дроссель массового соотношения компонентов (в магистрали окислителя камеры)

Управление вектором тяги Осуществляется качанием двигателя в двух плоскостях (по конусу)

Дополнительные функции

Наддув баков «О» и «Г» РН нагретым гелием Режимы работы
- номинальный (тяга 100%);
- предварительная ступень;
- форсированный (133%);
- конечная ступень (КСТ).

Тип зажигания топли-ва в камере и ГГ Лазерный


Таблица 2
Основные параметры двигателя РД196 и ДУ РД196.4
Двигатель РД196
Тяга двигателя в пустоте, тс 49
Тяга на Земле, тс 42,5
Удельный импульс в пустоте, с не менее 345
Массовое соотношение компонентов топлива 3,5
Масса двигателя, кг не более 750
Габаритные размеры двигателя HxD, мм не более 2400х1500
Двигательная установка РД196.4
Тяга на Земле, тс 170
Тяга в пустоте*, тс 196
Габариты ДУ HxD, мм 2440х2900

* В том числе при аварийном отключении одного из четырех двигателей двигательной установки, т.к. предусмотрено "горячее резервирование" тяги каждого из оставшихся двигателей на величину ~33%.

Литература
1. Кузин А.И., Лехов П.А., Семёнов А.И., Горбатенко В.В. Про-ектные исследования ГКНПЦим. М.В. Хруничева по обоснованию
259
многоразовой ракетно-космической системы. Авиакосмическая техни-ка и технология, №1. 2010. с. 3-12.
2. Кузин А.И., Вахниченко В.В., Лехов П.А. и др. Многоразовая ракетно-космическая система. Ближайшие перспективы разработки и лётно-экспериментальной отработки. Авиакосмическая техника и тех-нология, №2. 2010. с. 9-18.
3. Клепиков И.А., Лихванцев А.А, Прокофьев В.Г., Фатуев И.Ю. Выбор принципиальной схемы и параметров маршевого многоразово-го ЖРД на топливе кислород-метан для возвращаемой I ступени пер-спективного носителя // Труды НПО Энергомаш. М., 2012. №29. С. 224-239.
4. Клепиков И.А. Выбор энергомассовых характеристик марше-вых многоразовых ЖРД на сжиженном природном газе. Диссертация доктора технических наук, М. 2005. 292 с.
5. Klepikov, Katorgin, Chvanov. «The new generation of rocket en-gines, operating by ecologically safe propellant-liquid oxygen and liquefied nature gas (methan)». 48-International Aerospace Congress, Tourin (Italy). IAF 97-S.1-03 AAIA, 1997.
6. Белов Е.А., Богушев В.Ю., Клепиков И.А., Смирнов А.И. Ре-зультаты экспериментальных работ в НПО Энергомаш по освоению метана как компонента топлива для ЖРД // Труды НПО Энергомаш. М., 2000. №18. С. 86-99.
7. Каторгин Б.И., Чванов В.К., Деркач Г.Г., Клепиков И.А. и др. Космический мобильный ракетно-космический комплекс «РИКША-1» Техническое предложение, т. 4. Двигатели МРКК 000, п.3.4. 1994. С. 321.
8. Чванов В.К., Коновалов С.Г., Клепиков И.А., Лихванцев А.А. Экспериментальная отработка и эксплуатация жид-костного ракетного двигателя многократного использования на ком-понентах топлива «кислород-метан». НПО Энергомаш, НТО №РД192.НТО.726-566-2009, 2009. 48 с.
9. Солнцев В.Л., Чванов В.К., Фатуев И.Ю., Клепиков И.А. и др. Эскизный проект ЖРД РД192, Часть 1. Двигатель. Параметры. Часть 2. Агрегаты. Системы. Часть 3. КПЭО. Эксплуатация. НПО Энергомаш, 2012. 481 с.
Поступила 10.07.2013 г.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Bell

Цитата: Salo от 15.09.2020 10:53:51Можно подтвердить цифрами ненадёжность двигателей Энергомаша?
Ммм... по остальным пунктам возражений нет?  :D
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Salo

#688
ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ КИСЛОРОДНО-МЕТАНОВЫХ ЖРД ПЕРВОЙ СТУПЕНИ ДЛЯ ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ

Д.Г. Булгаков, В.Н. Гусев, докт. техн. наук И.А. Клепиков


Цитата: undefinedАО «НПО Энергомаш» начало исследования ЖРД на метане с 1981 г. За прошедшие более 30 лет были рассмотрены ЖРД разных схем (с ДОГГ, с ДВГГ, газ-газ, без дожигания, с неполным дожиганием, двух и трех компонентных топлив), для разных тяг (от 2тс до 200тс в одной камере), в широком диапазоне давлений в камере сгорания (от 50 кгс/см2 до 300 кгс/см2) [1].
В 2001 – 2004 гг по контракту с SNEСMA (Франция) был разработан проект «Волга» с ЖРД по схеме с ДВГГ на топливе кислород-метан тягой 200тс для многоразового использования (50 – 100 полетов) [2]. Был накоплен опыт разработки проектов двигателей с ДОГГ на компонентах кислород-метан для ряда ра-кет-носителей («Рикша», «Энергия», «Ангара»). В 2008 – 2009гг ГКНПЦ им. Хруничева разработал проект многоразовой космической системы на 25 полетов, и по техническому заданию ФГУП «ГКНПЦ им. Хруничева» АО «НПО Энергомаш» разработало проект многоразового ЖРД РД192 с ДВГГ (аванпроект «МРКС-1»).
В 2012 – 2013 гг АО «НПО Энергомаш» разработало эскизные проекты РД192 и РД196 для «МРКС-1».
В 2013 – 2014 гг число разработчиков ракет-носителей, ориентированных на использование метана, существенно воз-росло: АО «РКЦ «Прогресс»», АО «ГРЦ им. В.П. Макеева» по-давали свои технические предложения в конкурсную комиссию госкорпорации «Роскосмос» [3].
При разработке кислородно-метанового ЖРД по схеме с ДОГГ существует возможность использования двигателя прототипа из семейства РД170.
В 2013 г. АО «НПО Энергомаш» обосновало целесообразность схем ДОГГ для модернизации кислородно-керосиновых ЖРД (РД180, РД191, РД120 и др.) путем замены керосина на метан [4,5].
В 2014 г. АО «НПО Энергомаш» предложило АО «РКЦ «Прогресс»» использовать в эскизном проекте ракеты-носителя «Союз 5» метановый ЖРД с ДОГГ РД180МС на базе РД180.

Литература
1. Каторгин Б.И., Трофимов В.Ф., Васин А.А., Клепиков И.А. и др. Исследование возможных энергетических характеристик маршевых ЖРД различных схем с использованием сжиженного природного газа (метана) в широком диапазоне тяг для перспективных средств выведе-ния. НИР «Развитие». НПО «Энергомаш», НТО №769-177-92, 1992. 313с.
2. Каторгин Б.И., Чванов В.К., Громыко Б.М., Клепиков И.А. и др. НПО «Энергомаш» отчет №1 по НИР «Волга», 2004. 212с.
3. Новости космонавтики №6, 2015. «Феникс» вместо «Союза».
4. Чванов В.К., Фатуев И.Ю., Левочкин П.С., Клепиков И.А., Лих-ванцев А.А. и др. Модификация двигателей НПО «Энергомаш» путем замены керосина на сжиженный природный газ. НТО ТС№КМ.ТС.745-530-2013. 2013. 118с.
5. Фатуев И.Ю., Клепиков И.А., Лихванцев А.А., Судаков В.С. IAC-14-C14-1.8 Modernization of powerful LOX-kerosene LPRE of NPO «Energomash». By change of fuel «kerosene» on «methane». GS Между-народная космическая конференция, г. Торонто, Канада, 29.09-09.10.2014г. 7с.
6. Новости космонавтики №6, 2015. и №1, 2015.
7. Http//www.spacex.com
8. Деркач Г.Г., Клепиков И.А., ПетуховА.Н., Радовский В.П., Ши-лов Ю.П. Повышение усталостной прочности лопаток рабочего колеса турбины с помощью оптимизации технологии изготовления. Труды КБЭМ, 1988. №16.
9. Морозов В.И., Заславский Е.Л. и др. Российские жидкостные ракетные двигатели на экологически чистых компонентах топлива для разгонных блоков ракет-носителей. Альтернативная энергетика и эко-логия №3, 2008.

Поступила 03.11.2016 г.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Seerndv

Эскиз туда, эскиз сюда  ... голому "энергомашевцу" диссертация  ;D
Свободу слова Старому !!!
Но намордник не снимать и поводок укоротить!
Все могло быть еще  хуже (С)

Сергей

1. Энергомаш в лице проектных подразделений занимался метаном аж с 1981 года, но решение о переходе к железу принимает руководство Эм. И его не было. Проектировщики работали в корзину. Без НИР и ОКР происходит деградация исполнителей, вымывание исполнителей в активном возрасте. И КБХА влили в Эм, поскольку только у них сохранилась школа и команда разработчиков.
2. Параметры "бумажных" движков Эм по тяге подозрительно совпадают с более ранними проектами движков КБХА.
3. В начале 2000-х КБХА жил на доходы от выполнения работ для ЕКА ( в т.ч. проект "Волга" - метановый движок с тягой 200 тс). И при таком скромном бюджете умудрились аж изготовить и провести ОСИ водородных движков с тягой 4 тс с тарельчатым соплом, с центральным телом, с регулируемым соотношением компонентов. Поэтому и сохранили и школу, и кадры.

Bell

Цитата: Сергей от 15.09.2020 15:37:362. Параметры "бумажных" движков Эм по тяге подозрительно совпадают с более ранними проектами движков КБХА.
Ну по тяге (то есть размерности) и удельному импульсу можно предположить простую конвергенцию. А вот по массе все энергомашевские намного тяжелее аналогов КБХА.


Но раз уж зашел разговор на тему "а чем мы ответим фигляру", то в свете вероятного технологического успеха Раптора и завершения поставок РД-180 Энергомашу (в том числе в лице своих новоприобретенных филиалов) придется что-то сделать. ЦНИИМаш тоже как-то должен будет отреагировать. Ну и конечно же руководство Роскосмоса не может остаться в стороне от "новых мировых тенденций".
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Сергей

Цитата: Bell от 15.09.2020 20:34:42
Цитата: Сергей от 15.09.2020 15:37:362. Параметры "бумажных" движков Эм по тяге подозрительно совпадают с более ранними проектами движков КБХА.
Ну по тяге (то есть размерности) и удельному импульсу можно предположить простую конвергенцию. А вот по массе все энергомашевские намного тяжелее аналогов КБХА.


Но раз уж зашел разговор на тему "а чем мы ответим фигляру", то в свете вероятного технологического успеха Раптора и завершения поставок РД-180 Энергомашу (в том числе в лице своих новоприобретенных филиалов) придется что-то сделать. ЦНИИМаш тоже как-то должен будет отреагировать. Ну и конечно же руководство Роскосмоса не может остаться в стороне от "новых мировых тенденций".
1. Ну руководство Роскосмоса может красиво поговорить о светлом будущем, заказать красивые ролики и т.д.
2.Руководство как Рк, так и Эм не хочет отдавать разработку ЖРД для первых ступеней КБХА. Но увязнув в отработке метановых движков, Эм втихаря повесит наиболее сложные компоненты ЖРД - КС, ТНА на КБХА  , а по завершении отработки - " мы пахали".. И это не худший вариант для дела. >:(

Salo

Цитата: Bell от 15.09.2020 11:08:43
Цитата: Salo от 15.09.2020 10:53:51Можно подтвердить цифрами ненадёжность двигателей Энергомаша?
Ммм... по остальным пунктам возражений нет?  :D
Я так понимаю, Вы ответили в стиле Ангелы Меркель.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

Цитата: Сергей от 15.09.2020 15:37:361. Энергомаш в лице проектных подразделений занимался метаном аж с 1981 года, но решение о переходе к железу принимает руководство Эм. И его не было. Проектировщики работали в корзину. Без НИР и ОКР происходит деградация исполнителей, вымывание исполнителей в активном возрасте. И КБХА влили в Эм, поскольку только у них сохранилась школа и команда разработчиков.
2. Параметры "бумажных" движков Эм по тяге подозрительно совпадают с более ранними проектами движков КБХА.
3. В начале 2000-х КБХА жил на доходы от выполнения работ для ЕКА ( в т.ч. проект "Волга" - метановый движок с тягой 200 тс). И при таком скромном бюджете умудрились аж изготовить и провести ОСИ водородных движков с тягой 4 тс с тарельчатым соплом, с центральным телом, с регулируемым соотношением компонентов. Поэтому и сохранили и школу, и кадры.
1.Двигатели разрабатываются не по заказу Энергомаша и решения о переходе к железу принимаются не им. КБХА работает ровно над теми же проектами, над которыми работало до вливания. Участия в проектах Энергомаша не наблюдается.
2. Параметры по тяге совпадают потому, что велись разработки по одним и тем же ТЗ.
3. Энергомаш тоже работал с ЕКА по проекту "Волга" и разрабатывал метановый многоразовый РД-192 на 200 тс. Водородник на 4тс разрабатывался по заказу НПО Энергия для РБ "Ястреб".
Энергомаш провел испытания в те же годы трёхкомпонентного двигателя и  велись работы по РД-134, РД-161, РД-161П и СЭДУ.
Разработан РД-191 с глубиной дросселирования в 28%. Напомню, у РД0124ДР глубина дросселирования 70% и его ещё нет. Это к вопросу о квалификации.
РД0124 с многоразовым запуском разработать также не вышло.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

Цитата: Сергей от 15.09.2020 21:40:462.Руководство как Рк, так и Эм не хочет отдавать разработку ЖРД для первых ступеней КБХА. Но увязнув в отработке метановых движков, Эм втихаря повесит наиболее сложные компоненты ЖРД - КС, ТНА на КБХА  , а по завершении отработки - " мы пахали".. И это не худший вариант для дела.
КБХА разрабатывает РД0169 для первой ступени Союза-СПГ. Энергомаш в этой работе участия не принимает.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Сергей

Цитата: Salo от 15.09.2020 23:07:301.Двигатели разрабатываются не по заказу Энергомаша и решения о переходе к железу принимаются не им. КБХА работает ровно над теми же проектами, над которыми работало до вливания. Участия в проектах Энергомаша не наблюдается.
2. Параметры по тяге совпадают потому, что велись разработки по одним и тем же ТЗ.
Логично. Ракетчики выдавали ТЗ и Эм, и КБХА. Проекты сравнивались и оба хоронились, не иначе как с подачи Роскосмоса. Все таки "любовь" между Роскосмосом и Эм имеет прочную коммерческую основу - доходы от экспортной деятельности Эм.


Цитата: Salo от 15.09.2020 23:07:30Энергомаш тоже работал с ЕКА по проекту "Волга" и разрабатывал метановый многоразовый РД-192 на 200 тс.
Тут КБХА не повезло, ребяты сверху договорились, перекрыли кредитные линии и как результат - забастовка в 2003 году, срыв сроков исполнения контракта по "Волге", рога обломали особо шустрым.


Цитата: Salo от 15.09.2020 23:07:30Водородник на 4тс разрабатывался по заказу НПО Энергия для РБ "Ястреб".
Только их там было 4 варианта, и что оплатила Энергия? Проектные работы, испытания натурного образца?


Цитата: Salo от 15.09.2020 23:07:30Энергомаш провел испытания в те же годы трёхкомпонентного двигателя
Уж ни этот ли : РД-0750?


Цитата: Salo от 15.09.2020 23:07:30Напомню, у РД0124ДР глубина дросселирования 70% и его ещё нет. Это к вопросу о квалификации.
РД0124 с многоразовым запуском разработать также не вышло.
И сколько денег на это дали?

Сергей

Цитата: Salo от 15.09.2020 23:11:14КБХА разрабатывает РД0169 для первой ступени Союза-СПГ. Энергомаш в этой работе участия не принимает.
Конечно. 

1. Еще когда смотрел выборки из ТЗ на 1-й этап разработки, сроки, содержание, объемы , финансирование - было видно, что Эм никогда сам бы не взялся за подобную работу. А вот расчет на то, что КБХА откажется или завалит сроки явно присутствовал.
2. 85 тс земной тяги как раз для движка первой ступени ( при наличии проекта РД0162 на 204 тс).
3. Объемы финансирования, сроки выполнения демонстрируют желание растянуть проект во времени и заменить на свой метановый проект, что то типа РД-192 (хрен бы с ним, но ведь без КБХА не сделают!).
Пока озвучено: 
- первый прототип РД0169 РД0177 для ОСИ - 2022-23 г.г.;
первый  РД0169  для ОСИ - ?? г.г.
А уж летать в 2030 г.г. Куда торопиться?!

P.S. Может пора вместо батута поискать ступу с бабой Ягой?

Bell

Цитата: Salo от 15.09.2020 22:23:36
Цитата: Bell от 15.09.2020 11:08:43
Цитата: Salo от 15.09.2020 10:53:51Можно подтвердить цифрами ненадёжность двигателей Энергомаша?
Ммм... по остальным пунктам возражений нет?  :D
Я так понимаю, Вы ответили в стиле Ангелы Меркель.
Сало, хорош. Двигатели реально очень тяжелые, материалоемкие, сложные в изготовлении и баснословно дорогие.
Проблема надежности была изначально и есть до сих пор. Из более свежих примеров проблемы с ВЧ при дросселировании РД-191 и требование страхования при испытаниях РД-180 на 100% стоимости.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Дмитрий В.

Это несвежий пример, это было полтора-два десятилетия назад при наземной отработке.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!