SpaceX Super Heavy Orbital Stage

[AlexNB]

Сравним количественно метановое и водородное топливо.
Окислитель - кислород
Соотношение компонентов - 1:3.5 и 1:6 соответственно
УИ - 3680 и 4700 м/с
Сравниваем по отлетной (тормозной при возвращении) к Марсу ХС - 3725 м/с
(+) - метан больше, (-) - метан меньше, чем водород
масса топлива                                        +31%
энергия получения горючего              - 5%
объем баков                                         - 36%
мощность термостатирования баков   -27%
С учетом не 100% кпд получения метана - по энергии - проигрыш
Если учесть, что на Марс помимо электролизеров нужно тащить и конверторы метана, то проигрыш и по остальным характеристикам.
Если что-то упустил - уточняйте, расчеты простые.

[Шлангенциркуль]

Говоря о максимуме системы, я имею в виду её максимально достижимое состояние, некую гипотетическую, конечную модификацию в рамках разумного.

Ответил в основной теме про СШ.

Если что-то упустил - уточняйте, расчеты простые.
мощность термостатирования баков   -27%

Если испаряющийся метан легко загнать обратно рекуперацией, или вообще плюнуть на небольшое количество, испаряющееся в марсианских условиях, то водород надо охлаждать до 20 К.

[AlexNB]

Если что-то упустил - уточняйте, расчеты простые.
мощность термостатирования баков  -27%

Если испаряющийся метан легко загнать обратно рекуперацией, или вообще плюнуть на небольшое количество, испаряющееся в марсианских условиях, то водород надо охлаждать до 20 К.

Смотря как баки и систему их термостатирования делать. Если как у Маска, то лучше ни как не делать. Если делать нормально - то потребная мощность для термостатирования метанового бака будет не менее чем в 25 раз больше, чем для водородного. Как ни странно это.
Пардон, исправил, не учел кислород.

[Шлангенциркуль]

Смотря как баки и систему их термостатирования делать. Если как у Маска, то лучше ни как не делать.

А вы откуда знаете, как у Маска делают термостатирование? Я писал про то, как при прочих равных.

[Шлангенциркуль]

Если делать нормально - то потребная мощность для термостатирования метанового бака будет не менее чем в 25 раз больше, чем для водородного. Как ни странно это.

Странно.

[AlexNB]

Смотря как баки и систему их термостатирования делать. Если как у Маска, то лучше ни как не делать.

А вы откуда знаете, как у Маска делают термостатирование? Я писал про то, как при прочих равных.

Так у него, судя по всем картинкам, на метановом баке в лучшем случае простая ТИ будет. Для длительного хранения водорода так не делают. Поэтому и пишу - если так и останется, то пускай лучше на метане летит.
А прочие равные уже не получаются хотя бы потому, что объемы баков сильно отличаются.

[Верный Союзник с Окинавы]

Насколько дикая, и причем тут она вообще?

При том, что вещества с высокой теплоёмкостью очень сложно нагреть. И поэтому они способны впитать в себя много энергии при малом нагреве.

Помните наверное, как углепластиковый баллон рванул в кислородном баке F9? Сколько там было углерода в трещине, и сколько кислорода вокруг?

Если произошла авария баллона высокого давления, то это хана аппарату, даже если там жидкий азот вместо кислорода.

И почему "дикая теплоемкость" кислорода не помогла?

https://ru.wikipedia.org/wiki/SpaceX_CRS-7

Потому что в баке образовалось избыточное давление из-за выхода гели из баллонов.

Тут выделение тепла не причём.

[Шлангенциркуль]

Помните наверное, как углепластиковый баллон рванул в кислородном баке F9? Сколько там было углерода в трещине, и сколько кислорода вокруг?

Я не очень в курсе, что именно там загорелось, углеродные волокна или алюминиевый лайнер, но в любом случае сравнивать с гордостью SpaeX, специальным суперсплавом, разработанным для работы в кислородной ТНА, не очень правильно.

[nonconvex]

Помните наверное, как углепластиковый баллон рванул в кислородном баке F9? Сколько там было углерода в трещине, и сколько кислорода вокруг?

Я не очень в курсе, что именно там загорелось, углеродные волокна или алюминиевый лайнер, но в любом случае сравнивать с гордостью SpaeX, специальным суперсплавом, разработанным для работы в кислородной ТНА, не очень правильно.

Дело не в гордости, а в химии. Вы предлагаете тушить пожар жидким кислородом.

[AlexandrU]

...Считайте не в молях, а в том количестве топлива, которое нужно для перелёта с Марса на Землю...

Давно посчитано, стехиометрическое кило метановых компонентов топлива 34687,5кДж из которых 80-100гр достанется экипажу. Если ограничиться водородом, то кило будет стоить 13333,(3)кДж, а снюхать можно более 200от грамм. Хранить и накапливать водород можно в газообразном виде при естественной для марса температуре -50°С и Р=150атм плотность составит 16,5кг/м³, а сжижать топливо следует перед заправкой.


ПС
На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

[Sam Grey]

На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

один раз.
Причиной аварии CRS-7 стал обрыв крепления баллона вследствии некачественного узла, изготовленного внешним поставщиком и недостаточно тщательно проверенного.

[nonconvex]

На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

один раз.
Причиной аварии CRS-7 стал обрыв крепления баллона вследствии некачественного узла, изготовленного внешним поставщиком и недостаточно тщательно проверенного.

Два. Второй раз с израильским спутником, на старте.

[Zhilinsky Valerij]

Сравним количественно метановое и водородное топливо.
Окислитель - кислород
Соотношение компонентов - 1:3.5 и 1:6 соответственно
УИ - 3680 и 4700 м/с
Сравниваем по отлетной (тормозной при возвращении) к Марсу ХС - 3725 м/с
(+) - метан больше, (-) - метан меньше, чем водород
масса топлива                                        +31%
энергия получения горючего              - 5%
объем баков                                        - 36%
мощность термостатирования баков  -27%
С учетом не 100% кпд получения метана - по энергии - проигрыш
...
Если что-то упустил - уточняйте, расчеты простые.

Отлётная и "тормозная при возвращении" скорости на Марсе (в отличии от Луны, хотя и там нужен небольшой запас на маневрирование при посадке) в принципе не одинаковы, на Марсе есть атмосфера, и все аппараты, садящиеся на Марс этот факт используют и учитывают.
   
В расчете необходимо учесть массу баков и систем охлажения для длительного хранения жидкого водорода.  Баки для водорода будут на 36% больше по объему и минимум на 50% больше по массе. В цифрах это сможет уточнить Дмитрий В.
   
Для кислорода и метана практически не требуется система термостатирования в космосе. Достаточно волана из ЭВИ, направленного расрубом в сторону от источников собственного или отражённого тепла (Солнца, Земли, Луны и т.д). Ну, или, в случае Старшипа, предполагалось размещать посадочные баки внутри основных и ваккуумировать основные баки при перелёте.
   

Если учесть, что на Марс помимо электролизеров нужно тащить и конверторы метана, то проигрыш и по остальным характеристикам.

Не придётся. Разработан одностадийный процесс получения метана из углекислого газа и вды, с использванием в качестве катализатора мелкодисперсного цинка.https://thealphacentauri.net/72673-proizvodstvo-metana-na-marse/
   

[Zhilinsky Valerij]

...Считайте не в молях, а в том количестве топлива, которое нужно для перелёта с Марса на Землю...

Давно посчитано, стехиометрическое кило метановых компонентов топлива 34687,5кДж из которых 80-100гр достанется экипажу. Если ограничиться водородом, то кило будет стоить 13333,(3)кДж, а снюхать можно более 200от грамм.

Вы явно что-то снюхали от грамм. Мне не очень понятен этот поток сознания, и, в любом случае, вам нужны конкретные десятки и сотни тонн топлива, а не стехиометрические килограммы.
   

Хранить и накапливать водород можно в газообразном виде при естественной для марса температуре -50°С и Р=150атм плотность составит 16,5кг/м³, а сжижать топливо следует перед заправкой.

Вот здесь стехиометрические граммы и сыграли с вами злую шутку. Попробуйте подсчитать массу баллонов с P=150атм и вместимостью в десятки/сотни тонн водорода. А также посчитайте массу дедандера и источника энергии, обеспечивающего мощность, необходимую для быстрого сжижения запасённого водорода.
     
Было бы не вредно заодно представить расчет обеспечения температуры -50°С при реальных для Марса температурах. Для разрушения ваших баллонов будет достаточно один раз марсианским днём повыситься температуре до 0°С...
   

На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а

Вы врёте. Я не знаю, как на флаконе, но на Фальконе баллоны COPV множество раз разрушались, когда первая ступень разрушалась в прощессе посадки. Почему вы взялись скрывать столь очевидные факты? И почему "бачки", когда на русском языке это "баллоны"?
     
Разрушение балона COPV один раз стало причиной крупной аварии с уничтожением полезной нагрузки в процессе предстартовой подготовки. При аварийном старте разгерметизация магистрали высокого давления стала следствием обрыва кронштейна крепления баллона. И это вполне официальные причины, которые называли и НАСА, и SpaceX.
   

при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

А мужики-то в НАСА и не знают, и запускают свою ПН ступенях, летающих в десятый раз...
     

[Zhilinsky Valerij]

На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

один раз.
Причиной аварии CRS-7 стал обрыв крепления баллона вследствии некачественного узла, изготовленного внешним поставщиком и недостаточно тщательно проверенного.

Два. Второй раз с израильским спутником, на старте.

Ещё один фантазёр...

[nonconvex]

На флаконе дважды разрывало бачки COPV, но емнип, оффициальную причину разрыва не называли. Однако замечу, бачки эти композитные, а при низких температурах, из-за разници теплового расширения волокна и матрици в композитах возникают большие напряжения и образуются микротрещины.

один раз.
Причиной аварии CRS-7 стал обрыв крепления баллона вследствии некачественного узла, изготовленного внешним поставщиком и недостаточно тщательно проверенного.

Два. Второй раз с израильским спутником, на старте.

Ещё один фантазёр...

Можете начинать извиняться.

https://www.timesofisrael.com/spacex-finds-cause-of-explosion-that-destroyed-israeli-satellite/

[Zhilinsky Valerij]

Помните наверное, как углепластиковый баллон рванул в кислородном баке F9? Сколько там было углерода в трещине, и сколько кислорода вокруг?

Я не очень в курсе, что именно там загорелось, углеродные волокна или алюминиевый лайнер, но в любом случае сравнивать с гордостью SpaeX, специальным суперсплавом, разработанным для работы в кислородной ТНА, не очень правильно.

Дело не в гордости, а в химии. Вы предлагаете тушить пожар жидким кислородом.

Простите, а можно ссылку на то, что причиной разрыва углепластикового баллона было именно возгорание его материалов, без разницы, алюминиевого лейнера или углеродного волокна...
   
Просто помнится мне, что наиболее верояной причиной НАСА и SpaceX официально назвали образование кристаллов твёрдого кислорода. И с тех пор, как были приняты меры предупреждения такого процесса, таких аварий больше не было...
   

[nonconvex]

Простите, а можно ссылку на то, что причиной разрыва углепластикового баллона было именно возгорание его материалов, без разницы, алюминиевого лейнера или углеродного волокна...

Сначала научитесь себя вести.

[strat]

[Zhilinsky Valerij]

Два. Второй раз с израильским спутником, на старте.

Ещё один фантазёр...

Можете начинать извиняться.

https://www.timesofisrael.com/spacex-finds-cause-of-explosion-that-destroyed-israeli-satellite/

За что я должен перед вами извиняться? Вы говорите, что причиной аварии дважды были баллоны COPV, но публикуете фото одной аварии, вероятной причиной которой они были. Вот это "дважды" и есть ваши влажные фантазии.
   
И теперь уже вам стоит передо мной извиниться...
   
Кстати, а какого черта вы влезли в чужой разговор? Вы постоянно требуете от других, чтобы они не подключались к вашему спору, но не можете не влезать в чужой разговор сами? За это вам тоже стоит извиниться...