Однокамерный 500-т тонник с вытеснительной подачей - реально?

[Комодский Варан]

lokiby пишет:

Евгений Нету пишет:
давление закиси в баках 15 атм

А почему бы не догнать давление до 40 атм, чтобы закись стала жидкой? По идее увеличение прочности и веса бака вполне скомпенсируется уменьшением объема, а значит ракета будет меньше, нужно меньше металла на обшивку и т.п.

Не совсем понял, что вы хотели сказать. Закись в бак закачивается жидкая с давлением 15 атмосфер. При этом она кипит, но через клапан лишнее давление стравливается. После старта закись не может обеспечивать самонаддув, и поэтому она наддувается гелием. Клапан сброса лишнего давления в это время закрыт.

[Комодский Варан]

Kap пишет:
Пропан и закись азота при атмосферном давлении кипят при -42 С и -88.5 С соответственно. Вот и пусть кипят делая автогенный наддув бака как у Фаирфлая.

Пропан в баке кипеть не будет, он будет наддуваться гелием до давления 25 атмосфер (сам он себе может обеспечить не более 16 атмосфер при разумной температуре). Затем пропан пойдёт на охлаждение двигателя, на это думаю будет теряться около 10 атмосфер. Итого в камере сгорания имеем 15 атм пропана и 15 атм закиси. УИ у земли думаю будет в районе 250-265 сек, в вакууме 305-315.

[Kap]

Евгений Нету пишет:
Пропан в баке кипеть не будет, он будет наддуваться гелием до давления 25 атмосфер

Вам уже говорили что баки будут неподъемными. И до кучи гелиевая система наддува усложняет и удорожает.

Евгений Нету пишет:
Затем пропан пойдёт на охлаждение двигателя, на это думаю будет теряться около 10 атмосфер.

Раз уж у вас большая тупая ракета - используйте аблативное.

[Комодский Варан]

Kap пишет:

Евгений Нету пишет:
Пропан в баке кипеть не будет, он будет наддуваться гелием до давления 25 атмосфер

Вам уже говорили что баки будут неподъемными. И до кучи гелиевая система наддува усложняет и удорожает.

Евгений Нету пишет:
Затем пропан пойдёт на охлаждение двигателя, на это думаю будет теряться около 10 атмосфер.

Раз уж у вас большая тупая ракета - используйте аблативное.

А какие тогда альтернативы гелию?

Абляционное охлаждение для двигателя на 500 тонн? Серьёзно? Когда у Маска спрашивали, почем у Falcon-1 был неуспешен, он ответил, что двигатель 2 ступени не стоило делать с абляционным охладжением.
Да, и сколько будет весить абляционное охлаждение для 500-т тонника?

[Leonar]

Евгений Нету пишет:
А какие тогда альтернативы гелию?

Азот :-)
Жидкий
Им и охлаждаем двигатель...парами наддув :-)

[Kap]

Евгений Нету пишет:
А какие тогда альтернативы гелию?

Автогеный наддув и смириться с низким УИ раз уж вы хотите вытеснительную.

Евгений Нету пишет:
Абляционное охлаждение для двигателя на 500 тонн? Серьёзно?

Серьезно. У него меньше площади на единицу объема и тяги.

Евгений Нету пишет:
Когда у Маска спрашивали, почем у Falcon-1 был неуспешен, он ответил, что двигатель 2 ступени не стоило делать с абляционным охладжением.

А ссылку можно? А то я вот не помню ни одной аварии Фалькона-1 по вине двигателя второй ступени.

[Alex Degt]

Kap пишет:
А то я вот не помню ни одной аварии Фалькона-1 по вине двигателя второй ступени.

Скажут что шар-баллон виноват и даже его кронштейн. Верьте люди!

[lokiby]

Евгений Нету пишет:
Не совсем понял, что вы хотели сказать. Закись в бак закачивается жидкая с давлением 15 атмосфер

Wiki говорит

При 0 °C и давлении 30 атм, а также при комнатной температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость

Т.е. его даже охлаждать не надо. По мере исчерпания все больше будет переходить в газообразное состояние и в баке будут постоянные 40 атмосфер

[Комодский Варан]

Kap пишет:

Евгений Нету пишет:
А какие тогда альтернативы гелию?

Автогеный наддув и смириться с низким УИ раз уж вы хотите вытеснительную.

Евгений Нету пишет:
Абляционное охлаждение для двигателя на 500 тонн? Серьёзно?

Серьезно. У него меньше площади на единицу объема и тяги.

Евгений Нету пишет:
Когда у Маска спрашивали, почем у Falcon-1 был неуспешен, он ответил, что двигатель 2 ступени не стоило делать с абляционным охладжением.

А ссылку можно? А то я вот не помню ни одной аварии Фалькона-1 по вине двигателя второй ступени.

1) А на сколько примерно сек упадёт УИ, если снизить давление примерно до 3 атмосфер, как у "настоящих" ракет?
3) Второй запуск фалькона-1: На 474 секунде полёта двигатель второй ступени отключился. Вторая ступень достигла пиковой высоты 289 км и максимальной скорости 5,1 км/с. Цитата из википедии.

[silentpom]

Kap пишет:
абляционным охладжением

а какое охлаждение у merlin-1d vac?

[Комодский Варан]

Leonar пишет:

Евгений Нету пишет:
А какие тогда альтернативы гелию?

Азот :-)
Жидкий
Им и охлаждаем двигатель...парами наддув :-)

Допустим у нас 2-я ступень весит 150 тонн. 15 тонн- ПН, 10 тонн-ступень и 125 тонн-топливо (средняя плотность пары пропан-закись 1.008 тонн/м3, округлим до 1 тонны/м3). Плотность азота при 1 атм равна 1.25 кг/м3, при 15 атм- почти 20 кг/м3. А у нас 125 м3. Жертвовать 3 тоннами ПН ради азота не очень-то хочется.

Знаю, что с вытснительной подачей при 15 атм такого массового совершенства (125 тонн топлива на 10 тонн массы ступени) не добиться, просто  для примера показал.

[Комодский Варан]

silentpom пишет:

Kap пишет:
абляционным охладжением

а какое охлаждение у merlin-1d vac?

Из википедии: Двигатель является модификацией Merlin 1D и устанавливается на вторую ступень ракет Falcon 9 v1.1 и планируется к установке на вторую ступень проектируемой ракеты-носителя Falcon Heavy. В отличие от базовой модели, имеет степень расширения сопла 117 для оптимизации работы в вакууме. Сопло охлаждается переизлучением тепла. Тяга двигателя в вакууме составляет 80 тс (801 кН), удельный импульс 340 с[22] (по другим данным - 347с[23]). Время работы двигателя во время полета - до 375 с[24]. Впервые был использован при запуске 29 сентября 2013 года.

[Leonar]

Евгений Нету пишет:
Знаю, что с вытснительной подачей при 15 атм такого массового совершенства (125 тонн топлива на 10 тонн массы ступени) не добиться, простодля примера показал.

во-во...
а вы посчитайте сколько надо то,  чтоб улететь с 500тс двигателем с УИ в 250

[октоген]

Я тут немного пофантазировал. Однозначно вытесниловка должна быть с вонючкой. 3 ступени вытеснительных, 4-я РДТТ.  Т.к. такая схема позволит пуск прямо из моря, а сборку ракеты на верфях, то ограничения на массу и геометрию отсутствуют. Мнится мне что при мю пн в 1.8%  и  массе носителя  в 2000 т  будем иметь вполне годный носитель.

[Leonar]

октоген пишет:
Я тут немного пофантазировал. Однозначно вытесниловка должна быть с вонючкой. 3 ступени вытеснительных, 4-я РДТТ. Т.к. такая схема позволит пуск прямо из моря, а сборку ракеты на верфях, то ограничения на массу и геометрию отсутствуют. Мнится мне что при мю пн в 1.8% и массе носителя в 2000 т будем иметь вполне годный носитель.

Тогда мне в технике молодежи за 92г больше нравится паровая ракета :-)