Механическое вытеснение

[Наивный]

Механическое вытеснение топлива ни при каком раскладе не будет выгодным? Материалы нынче легкие, плотность энергии при хранении тоже, вроде, растет (я не про ракетное топливо, разумеется). Я про открытый космос, где несчастные спейскрафты таскают с собой толстые баллоны с вытеснителем... Если расход маленький - так вообще от RTG или СБ питаться можно...

Ногами чур не бить, я просто пытаюсь узнать, а не осчасливить всю космонавтику.

[Feol]

Скорее всего, энергия мех. вытеснителя (условной пружины) будет несоизмеримо меньше, чем у сжатого газа. Сами посудите. Допустим, мы сжали газ до 400 атм - в 400 раз, то есть (что на практике реально используется). А теперь, попробуем найти пружину, которую можно сжать или растянуть в 400 раз? То есть, такую метровую пружину можно будет растянуть на 400 м - почти полкилометра  

[А.Коваленко]

А он не о пружине, он проо электромеханический насос. Предлагает заменить тяжелые шар-баллоны с газом не менее тяжелыми насосами (и менне надежными), да еще питать их от СБ. Тем самым вводя кучу ограничений на ориентацию и на свето-теневую обстановку при проведении маневров.

[avmich]

Механическое вытеснение топлива применялось в космонавтике, вопрос, о какой его форме идёт речь... Скажем, шар-баллоны с топливом и эластичной мембраной, разделяющей газ наддува и топлива применялись много раз.

[fagot]

Ну если речь идет о вытеснении, то скорее всего имеется ввиду некий электродомкрат с поршнем, установленный в баке. Мощности СБ или даже аккумуляторов при небольшой тяге конечно хватило бы, но тогда придется делать цилиндрические баки, а это увеличит их массу в сравнении со сферическими . Можно даже поршень в сферическом баке установить, но это совсем изврат Ну и вся эта механика тоже не невесомая естественно, плюс проблемы с уплотнениями, снижающими надежность.

[fagot]

Механическое вытеснение топлива применялось в космонавтике, вопрос, о какой его форме идёт речь... Скажем, шар-баллоны с топливом и эластичной мембраной, разделяющей газ наддува и топлива применялись много раз.

И не только шар-баллоны. Но это вынужденное решение, чтобы газ наддува и компоненты топлива не смешивались и при запуске в невесомости топливозаборники не оголялись. С газом обеспечить равномерное давление на мембрану легко, а вот с предлагаемой механической системой  гораздо труднее и придется делать поршень. Поршни были на "Лансе" , но из-за применения твердотопливного ГГ, чтобы горячие газы не контактировали с топливом. Для механики можно еще предложить сильфон, тогда проблем с герметичностью будет меньше, зато будут проблемы с весом.

[Feol]

А вытеснение жидкого топлива газом от ПАД (пороховых аккумуляторов давления)? Может иметь смысл?

[fagot]

А вытеснение жидкого топлива газом от ПАД (пороховых аккумуляторов давления)? Может иметь смысл?

Может, если есть желание убрать сжатый газ с ракеты и у нее стальные баки, выдерживающие высокую температуру, а время работы двигателя невелико. Так и было сделано на американской ОТР "Ланс". Так же из достоинств ПАДа компактность и то, что он поставляет газ "по мере надобности", поэтому его корпус должен выдерживать меньшее давление, чем баллоны с газом, что снижает вес. Ну а для двигателей многократного запуска выгоднее естественно газ.

[fagot]

В ОДУ Салютов-6/7 была довольно хитрая схема. Компоненты вытеснялись в двигатели азотом, который подавался в сильфон, расположенный внутри цилиндрического бака. А перед дозаправкой от Прогресса азот не выбрасывался, а небольшим компрессором закачивался обратно в баллоны.
Преимущество газа перед электромеханичекой вытеснительной системой в том, что он легко обеспечивает большую пиковую мощность без утяжеления системы подачи. А у электродвигателя масса с увеличением мощности быстро растет, а мощности СБ не хватает. И кроме того теряется одно из главных преимуществ вытеснительной системы - простота и надежность. Тогда уж лучше использовать ТНА, он гораздо легче и баки будут под небольшим давлением.

[Feol]

Мда... Уж если качать насосом, то уж лучше сразу топливо.

[fagot]

Мда... Уж если качать насосом, то уж лучше сразу топливо.

Там был слабенький компрессор, всего 1 киловатт, он так неторопливо откачивал азот, элетроэнергия-то в некотором роде бесплатная. А насос для топлива нужен гораздо мощнее. Но в целом конечно у системы с ТНА лучше массовое совершентсво, поэтому на последующих станциях КДУ была уже с ТНА, а с вытеснительной подачей только двигатели ориентации и стабилизации.

[STEP]

А пусть космонавт этот самый поршень ногами толкает, вместо зарядки. И вес экономится, и здоровье сохраняется, и человек при деле ...
ВО! :shock:
     

[Дмитрий В.]

А пусть космонавт этот самый поршень ногами толкает, вместо зарядки. И вес экономится, и здоровье сохраняется, и человек при деле ...
ВО! :shock:
     

Да, точно! А потом пусть пустую ступень тоже ногами отталкивает ("Омон Ра", типо).

[foogoo]

А пусть космонавт этот самый поршень ногами толкает, вместо зарядки. И вес экономится, и здоровье сохраняется, и человек при деле ...
ВО! :shock:
     

Да, точно! А потом пусть пустую ступень тоже ногами отталкивает ("Омон Ра", типо).

А чего смешного? Вот Richard F. Gordon Jr. сидя верхом на Gemini XI вручную завершает стыковку с Agena - вставляет разъёмы.

[Дем]

А если сжатый газ заменить на жидкость? Для её хранения толстостенный баллон не нужен.
А в нужный момент испаряем её с помощью какой-нибудь энерговыделяющей шашки (или даже немножко топлива сжечь)

[foogoo]

(или даже немножко топлива сжечь)

На первых автомобилях давление в бензобаке создавали выхлопными газами.

[fagot]

А если сжатый газ заменить на жидкость? Для её хранения толстостенный баллон не нужен.
А в нужный момент испаряем её с помощью какой-нибудь энерговыделяющей шашки (или даже немножко топлива сжечь)

Чем испарять, лучше уж сразу топливо сжигать - меньше промежуточных стадий, процессом легче управлять. Похожие системы есть - в них пороховые газы разбавляются например водой для снижения температуры. Но как при сжигании топлива, так и в этом случае жидкость в свою очередь нужно вытеснять в газогенератор, для чего нужна небольшая вытеснительная система с бачками для топлива, баллоном или ПАДом, что усложняет конструкцию. Зато система получается более компактной. Но главная проблема в другом - при сгорании получаются продукты с молекулярной массой намного больше, чем у гелия, поэтому либо их масса будет намного больше массы гелия, что сводит на нет всю выгоду, либо они должны обладать высокой температурой, которую выдерживают не все баки. Поэтому такая система применяется для ракет со стальными баками, небольшим временем работы двигателя и однократным запуском, так как газы в баке со временем остывают. Такая система была на "Веронике". Так же применяется она и для наддува баков ракет с ТНА, но на них не нужна дополнительная система подачи, а давление наддува невелико, что позволяет смириться с большей массой газов наддува и исключить часть сжатых газов с ракеты.

[goran d]

А если сжатый газ заменить на жидкость? Для её хранения толстостенный баллон не нужен.
А в нужный момент испаряем её с помощью какой-нибудь энерговыделяющей шашки (или даже немножко топлива сжечь)

Чем испарять, лучше уж сразу топливо сжигать - меньше промежуточных стадий, процессом легче управлять. Похожие системы есть - в них пороховые газы разбавляются например водой для снижения температуры. Но как при сжигании топлива, так и в этом случае жидкость в свою очередь нужно вытеснять в газогенератор, для чего нужна небольшая вытеснительная система с бачками для топлива, баллоном или ПАДом, что усложняет конструкцию. Зато система получается более компактной. Но главная проблема в другом - при сгорании получаются продукты с молекулярной массой намного больше, чем у гелия, поэтому либо их масса будет намного больше массы гелия, что сводит на нет всю выгоду, либо они должны обладать высокой температурой, которую выдерживают не все баки. Поэтому такая система применяется для ракет со стальными баками, небольшим временем работы двигателя и однократным запуском, так как газы в баке со временем остывают. Такая система была на "Веронике". Так же применяется она и для наддува баков ракет с ТНА, но на них не нужна дополнительная система подачи, а давление наддува невелико, что позволяет смириться с большей массой газов наддува и исключить часть сжатых газов с ракеты.

А если топливо водород - и немного его подогревать для вытеснения - то не тяжелее гелия

[Старый]

А если топливо водород - и немного его подогревать для вытеснения - то не тяжелее гелия

Водородные двигатели лучше делать с ТНА. Заодно и никаких проблем с наддувом - водород берут прямо из двигателя, например из тракта охлаждения камеры.