Альтернативы гелию

Автор Петр Зайцев, 15.07.2010 04:24:27

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Старый

Вот Центавр зажали... :(
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Дмитрий В.

Цитировать
ЦитироватьА ПГСх есть?
Есть. Книга "Средства выведения" стр 331.

Там говорят, много ошибок. А еще источники есть?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

По бакам второй ступени Энергии:
http://www.buran.ru/htm/15-3.htm
ЦитироватьСистема наддува бака окислителя и горючего, обеспечивая бескавитационную работу бустерных насосов маршевых жидкостных ракетных двигателей, повышает конструктивную прочность баков на начальном этапе полета при действии на бак больших сжимающих сил и внешнего атмосферного давления. Кроме того, система наддува создает условия для обеспечения минимального остатка газов в подушке.
     Предпусковой наддув баков окислителя и горючего производится газообразным гелием из наземной системы до давления 2,6 атм., а бака горючего - до давления 3,1 атм. Такой уровень достаточен как для бескавитационной работы насосов, так и для обеспечения прочности баков при старте. Предпусковой наддув баков окислителя начинается за 143 с до старта, а бака горючего - за 80 с. Заданное давление в подушках поддерживается гелием из наземной системы до момента старта, когда происходит расстыковка разъемных соединений.
     При достижении давления внутри бака выше расчетного срабатывают предохранительные клапаны. Предохранительный клапан бака окислителя настроен на избыточное давление 1,83-1,62 атм., а горючего - на 2,67-2,46.
     Рабочий наддув бака окислителя производится "подогретыми" парами кислорода, которые отбираются от каждого маршевого двигателя, собираются в коллектор и затем по единой магистрали подаются на наддув. В маршевых двигателях предусмотрены специальные теплообменники - испарители, в которых вырабатывается горячий газообразный кислород для наддува.
     Наддув бака горючего производится "подогретым" газообразным водородом, отбираемым после турбин бустерных насосов горючего каждого двигателя, который собирается в коллектор и по единой магистрали подается в бак горючего.
     Давление наддува в баке окислителя поддерживается в диапазоне 1,41-1,55 атм., а в баке горючего - 2,25-23 9. Таким образом, максимальное рабочее давление в подушке баков оказывается на 0,07 атм. ниже минимального давления настройки дренажно-предохранительного клапана.
     Газ наддува подается в бак окислителя через конический распылитель, а в бак горючего - через Т-образный распылитель. Применение специальных распылителей газа наддува обеспечивает необходимое перемешивание газа в подушке бака, уменьшает неравномерность температуры в подушке и перегрев в верхней зоне бака.
     Маршевые двигатели центрального блока включаются за несколько секунд до старта, одновременно начинается рабочий наддув топливных баков газообразным кислородом. Регулирование давления в баке и расход газа наддува начинается с момента старта. Так как давление в окружающей атмосфере по мере подъема падает практически до нуля, то и давление наддува в баке тоже монотонно уменьшается на 1 атм. Приблизительно со 120-й секунды полета давление в баке поддерживается на постоянном уровне с разбросом, который обеспечивает система регулирования. Максимальное давление газа в баке не должно превышать верхнего предела прочности бака. Разброс настройки дренажно-предохранительного клапана был принят на уровне 0,21 атм. Уменьшение давления и снижение разброса настройки дренажно-предохранительных клапанов прямо пропорционально снижению массы баков.
     Система наддува бака настроена таким образом, чтобы предотвратить возможность объемного вскипания жидкого кислорода. Давление насыщенных паров кислорода, соответствующее среднемассовой температуре компонента, равно 1,27 атм., а минимальное давление газов наддува в баке окислителя составляет 1,41 атм. Таким образом, минимальное давление в баке на 0,14 атм. превышает давление насыщенных паров кислорода.
     Датчики давления в подушке бака горючего настроены на абсолютное давление. Поэтому регулирование наддува бака горючего не зависит от окружающего атмосферного давления и начинается только после того, как давление в подушке упадет до заданного диапазона порядка 2,25-2,39 атм. Так как давление предпускового наддува составляет 3,1 атм., то в течение первых тридцати секунд полета, пока давление падает до 2,39, расход газа на наддув будет минимальным и нерегулируемым. Нижний уровень давления в баке горючего превышает минимально потребное давление приблизительно на 0,11 атм.
     Максимальная температура газа в подушке бака окислителя достигается к 300 секунде полета и составляет около 250
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/227/27.shtml


Пневмогидравлическая схема РД-0146:
1 - ЖК; 2 - бустерный насос окислителя; 3 - клапан окислителя; 4 - ТНА окислителя; 5 - газообразный водород для наддува бака горючего; 6 - газообразный кислород для наддува бака окислителя; 7 - ЖВ; 8 - клапан горючего; 9 - бустерный насос горючего; 10 - газ на сопла крена; 11 - ТНА горючего;
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-1.html
ЦитироватьСТУПЕНЬ S-IC ракеты-носителя Saturn V изготовлялась на заводе фирмы Boeing, специальное оборудование (трубопроводы, клапаны, переключатели, бортовая аппаратура, изоляция) поставлялись различными предприятиями США. Сборка серийных ступеней производилась на заводе Michoud.
ЦитироватьГелий, необходимый для наддува бака горючего, хранится в четырех баллонах объемом 0,88 м3 при давлении 210 ат. Баллоны сделаны из алюминиевого сплава 2219 и крепятся к шпангоутам внутри бака окислителя.
ЦитироватьДо старта бак окислителя наддувается гелием, после запуска — газообразным кислородом, который отбирается от магистрали окислителя высокого давления и пропускается через теплообменники двигателей.

Газообразный кислород поступает в бак через редукционный клапан. Бак горючего наддувается гелием. Охлажденный гелий нагревается в теплообменнике двигателей и поступает в бак горючего. Баки оборудованы клапанами для сброса давления и дренажными клапанами.

ЦитироватьСТУПЕНЬ S-II фирмы North American Rockwell (США) имеет длину 25 м, диаметр 10,1 м, вес без топлива 37,6 т, с топливом 458,7 т (рис. 11.4). S-II состоит из верхнего переходника, топливных баков, двигательного отсека с пятью ЖРД J-2, нижнего переходника между первой ступенью S-I С и второй ступенью S-II.
ЦитироватьДля наддува водородного бака используется газообразный водород, отбираемый из трубопровода J-2. Кислородный бак наддувается газообразным кислородом, поступающим от магистрали жидкого кислорода через теплообменник.

ЦитироватьСТУПЕНЬ S-IVB фирмы McDonnell Douglas Astronaut (США) предназначена для завершения вывода корабля Apollo на геоцентрическую орбиту и последующего перевода на траекторию полета к Луне. Длина ступени 17,8 м, диаметр 6,61 м, ступень снабжена одним ЖРД J-2, закрепленным в кардановом подвесе, вес топлива 104,5 т, соотношение окислителя и горючего 5 : 1
ЦитироватьДля наддува бака окислителя используют гелий, который хранится в восьми титановых баллонах под давлением 210 ат. Баллоны расположены в водородном баке. Гелий редуцируется до 28 ат и нагревается в теплообменнике ЖРД J-2. Давление в баке регулируется реле давления и поддерживается в пределах 2,6—2,8 ат. Бак горючего до старта наддувается гелием, а во время работы двигателя—газообразным водородом, который отбирается на выходе из рубашки ЖРД J-2. В баке поддерживается давление наддува 1,9—2,2 ат.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Дмитрий В.

ЦитироватьSalo пишет:
 По бакам второй ступени Энергии:
http://www.buran.ru/htm/15-3.htm
Цитировать
Там же, но  другой главе http://www.buran.ru/htm/gubanov3.htm

"Гелий для наддува бака окислителя подогревается в теплообменниках. Газообразный водород для наддува бака горючего питания рулевых машин и турбогенераторной системы электроснабжения отбирается после охлаждения камеры сгорания".

Чудны дела твои, Господи!   :roll:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

http://www.lpre.de/kbkha/RD-0120/index.htm

ЦитироватьВыход газогенератора ГГ соединен с входом турбины Т1 ТНА высокого давления. Выход турбины соединен с смесительной головкой камеры КС двумя газоводами. На каждом из газоводов установлен теплообменник для подогрева гелия для наддува бака окислителя ракеты.

Газообразный водород для наддува бака горючего, питания рулевых машин и турбогенераторной системы электроснабжения отбирается после охлаждения камеры сгорания через трубопровод с расходным дросселем ДР3.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Гость 22

Цитировать
Цитировать
ЦитироватьПока все доступные мне источники (Гахун и Шумилин) говорят, что баки ЖК и ЖВ наддувались газообразным гелием.
В LE-7 и RL-10A-4-2 наддув бака Г водородом из рубашки КС.
А ПГСх есть?
В RL-10A-3-3A отбор водорода для наддува - после турбины и клапана, перед подачей в смесительную головку (помечено надписью "To vehicle fuel tank"):


В ранних версиях LE-5 и LE-7 наддув газообразным водородом после рубашки охлаждения. Сейчас точка отбора может быть другой.

Дмитрий В.

ЦитироватьВ RL-10A-3-3A отбор водорода для наддува - после турбины и клапана, перед подачей в смесительную головку (помечено надписью "To vehicle fuel tank"):

Интересно, так было изначально, или спервавсе же оба бака наддували гелием?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

SpaceR

Цитироватьhttp://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-1.html
. . .
ЦитироватьСТУПЕНЬ S-IVB фирмы McDonnell Douglas Astronaut (США) предназначена для завершения вывода корабля Apollo на геоцентрическую орбиту и последующего перевода на траекторию полета к Луне. Длина ступени 17,8 м, диаметр 6,61 м, ступень снабжена одним ЖРД J-2, закрепленным в кардановом подвесе, вес топлива 104,5 т, соотношение окислителя и горючего 5 : 1
ЦитироватьДля наддува бака окислителя используют гелий, который хранится в восьми титановых баллонах под давлением 210 ат. Баллоны расположены в водородном баке. Гелий редуцируется до 28 ат и нагревается в теплообменнике ЖРД J-2. Давление в баке регулируется реле давления и поддерживается в пределах 2,6—2,8 ат. Бак горючего до старта наддувается гелием, а во время работы двигателя—газообразным водородом, который отбирается на выходе из рубашки ЖРД J-2. В баке поддерживается давление наддува 1,9—2,2 ат.
В отличие от большинства вышеупомянутых примеров, эта ступень имеет двукратное включение. И без гелия для наддува (полагаю, что и предпускового тоже) тут не обошлось.
Интересно бы всё же выяснить, как у Центавра или хотя бы верхней ступени D-IV...
ЦитироватьВ ранних версиях LE-5 и LE-7 наддув газообразным водородом после рубашки охлаждения. Сейчас точка отбора может быть другой.
Но на рисунках-разрезах четко видно наличие газовых баллонов в баке горючего верхних ступеней у всех РН японского семейства H-II. Эти ступени, кстати, многократного включения.

Старый

ЦитироватьНо на рисунках-разрезах четко видно наличие газовых баллонов в баке горючего верхних ступеней у всех РН японского семейства H-II. Эти ступени, кстати, многократного включения.
Это баллоны для наддува гелием кислородного бака.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

У двигателя J-2 предпусковая раскрутка ТНА производилась газом из баллона. Перед стартом баллон наполнялся гелием. При первом включении он расходовался. При работе двигателя бак заполнялся уже водородом от ТНА и при втором включении турбина раскручивалась водородом.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

SpaceR

ЦитироватьУ двигателя J-2 предпусковая раскрутка ТНА производилась газом из баллона. Перед стартом баллон наполнялся гелием. При первом включении он расходовался. При работе двигателя бак заполнялся уже водородом от ТНА и при втором включении турбина раскручивалась водородом.
Так речь же не об этом. Можно и пирошашкой раскрутить.
Предпусковой наддув баков нужен для бескавитационной работы насосов.

Лучше скажите мнение о упомянутом в двух моих сообщениях внизу страницы 5. ;)

Дополн: Уточняю - с разумностью наддува водородом бака ЖВ при работающем двигателе я и не спорил ниразу.

Salo

http://www.ogirk.ru/news/2013-11-18/36384.html
Цитировать18.11.2013 11:00
На Ковыкте завершается подготовка к запуску установки по выделению гелия

На Ковыктинском газоконденсатном месторождении (ГКМ) завершен монтаж оборудования опытно-промышленной мембранной установки (ОПМУ) по выделению гелия из природного газа. Кроме того, проведена межблочная обвязка оборудования, монтаж системы электроснабжения, а также контрольно-измерительных приборов и автоматики.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по изучению возможности использования мембранных технологий для извлечения гелия из природного газа Ковыктинского ГКМ проводит компания «Газпром добыча Иркутск» - оператор разработки месторождений «Газпрома» в Иркутской области.

В настоящее время подрядной организацией ЗАО «Грасис» ведутся пуско-наладочные работы. Запуск установки заланирован на текущий месяц.

Результаты исследований, которые начнутся уже в этом году, станут исходными данными для проектирования промышленной мембранной установки на Чаяндинском месторождении в республике Саха (Якутия).

Очередным этапом работы ОПМУ на Ковыктинском ГКМ станут ресурсные исследования, которые завершатся в 2015 году.

Создание ОПМУ, приспособленной к промысловым условиям эксплуатации, необходимо для подтверждения работоспособности и возможности использования мембранной технологии в сложных климатических условиях Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Справка:

ООО «Газпром добыча Иркутск» - 100-процентное дочернее предприятие ОАО «Газпром». Компания является эксплуатирующей организацией объектов добычи и подготовки газа и газового конденсата, а также заказчиком по проектированию и строительству объектов обустройства газоконденсатных месторождений в Иркутской области, лицензии на которые принадлежат ОАО «Газпром».

Уникальные свойства гелия определяются его химической инертностью, высокой теплопроводностью, низкой температурой сжижения, нетоксичностью, устойчивостью к ядерным реакциям и целым рядом других ценных качеств. Именно благодаря этим свойствам гелия областью его применения в первую очередь являются высокие технологии. Все шире гелий применяется в космонавтике и авиации, медицине и судостроении, химическом производстве и металлургии, ядерной промышленности и криогенных системах, а также во многих других сферах.

В России сосредоточены значительные запасы содержащего гелий сырья, наибольшая часть которых сосредоточена в Восточной Сибири.

Месторождения «Газпрома» в Иркутской области обладают третью общероссийских запасов гелия.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

октоген2

Господа, я вот почитал выше про то как организован наддув горячим компонентом в баке. Неужели это все выгоднее чем электронагреватель собственно в баке и  генератор на валу двигателя?  ПМСМ куча трубопроводов и теплообменников всяко дороже и ненадежнее электрики.

Дем

Цитата: октоген2 от 13.09.2021 13:18:55Неужели это все выгоднее чем электронагреватель собственно в баке и  генератор на валу двигателя?
Дык традиционная школа - не было тогда нормальной электрики...
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.