НАСА планирует создать новый углеводородный двигатель

[Чебурашка]

А поче иц бы им просто не воспризвести F-1A. У него и тяга по-больше.
Носитель с одним F-1A на первой ступени, и одним J-2X на второй - по мне так вообще идеальная во всех отношениях ракета. Такой вариант вполне серьёхно рассматривался в начале 90-х

[RadioactiveRainbow]

Сабж. Зачем разрабатываются новые модели ЖРД на техническом уровне, компонентах топлива и в диапазоне характеристик уже существующих?

Неужели использовать уже имеющиеся на конвейере модели, выстраивая на них новые изделия будет дороже чем вновь и внось прорабатывать по сути одно и то же?

Не понимаю (

[ssb]

Пардон, а какой существующий американский

... ЖРД на техническом уровне, компонентах топлива и в диапазоне характеристик уже существующих?

Вы имеете ввиду?

[SpaceR]

Пардон, а какой существующий американский

... ЖРД на техническом уровне, компонентах топлива и в диапазоне характеристик уже существующих?

Вы имеете ввиду?

Вот-вот.
Мне лично кажется, что вторая и не менее важная цель данной разработки - возрождение и развитие школы американского ракетного двигателестроения.
Первая задача, несомненно - обеспечение независимого (не зависимого от России) доступа в космос для военных и стратегических нагрузок, запускаемых Атласами.

[Бродяга]

Вот-вот.
Мне лично кажется, что вторая и не менее важная цель данной разработки - возрождение и развитие школы американского ракетного двигателестроения.

Точнее сказать, "керосинового американского двигателестроения".

[RadioactiveRainbow]

Н-1 - неплохой двигатель. МОгли бы летать на нем со времен Лунной гонки и в ус не дуть.
За это время конструкция двигателя вылизалась бы до мельчайших деталей, стоимость снизилась бы в разы...
Как с нашим Союзом. Начни мы разрабатывать РД-107 вчера - он сегодня полетел бы, но стоил бы радикально других денег...

[Бродяга]

Н-1 - неплохой двигатель. МОгли бы летать на нем со времен Лунной гонки и в ус не дуть.
За это время конструкция двигателя вылизалась бы до мельчайших деталей, стоимость снизилась бы в разы...
Как с нашим Союзом. Начни мы разрабатывать РД-107 вчера - он сегодня полетел бы, но стоил бы радикально других денег...

РД-107 и стоил "этих самых других денег", причём бОльших, чем стоил бы сейчас.

 Просто-напросто эти деньги во времена СССР были заплачены "в неявном виде".

[Чебурашка]

Н-1 - неплохой двигатель. МОгли бы летать на нем со времен Лунной гонки и в ус не дуть.

Так используют RS-27 и в ус не дуют.
Но слабоват он для сверхтяжа

[октоген]

Интересно, чего американцев имеющих отработанные РДТТ для 1 ступени и кислород-водородные для 2 потянуло на керосин?

[frigate]

Из книги "A Review of United States Air Force and Department of Defense Aerospace  Propulsion Needs", 2006: (стр 140-141)

RS-84 Engine, Boeing Rocketdyne
The RS-84 engine program was proposed as the first U.S. reusable hydrocarbon-fueled, oxygen-rich,
staged-combustion liquid rocket engine. One of the primary goals of the engine development effort was to
develop a highly reliable and low maintenance cost engine as a part of NASA's SLI for the next-
generation reusable launch system. The Rocketdyne Propulsion and Power Division of the Boeing
Company was awarded the contract to design the RS-84 prototype engine for NASA's
Next Generation Launch Technology (NGLT) program. The kerosene-fueled RS-84 engine was one of
several technologies competing to power NASA's next generation of launch vehicles.

The RS-84 engine development program was one of two competing efforts to develop an alternative
to existing hydrogen-fueled engine technologies (e.g., SSME). The engine was to be fueled by kerosene,
a relatively low-maintenance fuel with high performance and high density, meaning it takes a smaller fuel-
tank to achieve greater propulsive force than other technologies. That benefit translates to more compact
engine systems, easier fuel handling and loading on the ground, and shorter turnaround time between launches.
All these gains, in turn, reduce the overall cost of launch operations, making routine space flight
cheaper and more attractive to commercial enterprises. In addition, because it is not a cryogenic
(extremely cold) fuel, like hydrogen, propulsion-related ducts, valves, lines, and actuators do not require
insulation, saving weight and cost.

RS-84 проектировался как МНОГОРАЗОВЫЙ ЖРД на смену SSME (2-я ступень), вряд ли в таком виде
он будет задействован как одноразовый ЖРД на первой ступени Атласа V, хотя кое-какие наработки могут и пригодиться.   :idea:

[SpaceR]

RS-84 проектировался как МНОГОРАЗОВЫЙ ЖРД на смену SSME (2-я ступень),

Что-то гложут меня сомнения, что это так...  :?  Потому как движки такой тяги на верхние ступени не ставят.
Кстати, тут - http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/252/21.shtml - фигурируют его данные для работы на уровне моря.

[Salo]

Вторые ступени ведь и в пакетах бывают. :wink:

[SpaceR]

Вот немного подробностей о нем:

"Боинг" разрабатывает новый мощный ракетный двигатель

Подразделение корпорации "Боинг", компания Rocketdyne Propulsion & Power, приступила к разработке принципиально нового ракетного двигателя с тягой более миллиона фунтов на уровне моря (около 500 тонн), который должен стать первым в мире многоразовым ракетным двигателем такой мощности. Топливом для него будет служить керосин, а окислителем - кислородосодержащие газы.

Двигатель RS-84 разрабатывается в рамках программы SLI (Space Launch Initiative), финансируемой НАСА и имеющей своей целью создание нового комплекса для выведения полезных грузов на орбиту взамен стареющих "Шаттлов". На начальном этапе проектирования стоимостью $34 млн., который должен завершиться в мае следующего года, над созданием проекта двигателя трудится группа из 100 специалистов компании. Если НАСА сочтет результаты первого этапа успешными, в 2003 году начнется реализация второго этапа стоимостью более $24 млн. Прототип RS-84 должен быть создан к 2006 году.

"Основная идея конструкции RS-84 - использование газообразного кислорода не только в качестве окислителя топлива, но и для привода турбонасосов системы его подачи, - заявил Джон Вилья (John Vilja), директор программы SLI по разработке двигателей. - В большинстве двигателей, в частности тех, созданием которых Rocketdyne занимается многие годы, для привода турбин используется газообразный водород или керосин.

Правда, в ряде российских двигательных установок для носителей непилотируемых аппаратов традиционно используется кислород в качестве привода. Однако такие двигатели всегда были дорогостоящими, а необходимость использовать защитное покрытие частей двигателя снижала их надежность и долговечность. Теперь, благодаря разработанным "Боингом" металлам, мы можем избавиться от такого покрытия и соответствующих недостатков конструкции. А тем самым мы получаем возможность использовать в качестве горючего для многоразового ракетного двигателя керосин, который обеспечивает большую удельную тягу (thrust density), чем водород".

В рамках программы SLI исследуются две концепции, представленные двигателями RS-84 и RS-83, в котором топливом служит водород. Как бы ни сложилась дальнейшая судьба RS-84, он уже сейчас примечателен своей мощностью. Ничего сравнимого с ним по тяге Rocketdyne не производила со времен создания двигателя F-1 для ракеты-носителя "Сатурн-5" лунной программы "Аполлон", тяга которого составляла полтора миллиона фунтов.

"Мы надеемся, что RS-84 будет использоваться в многоразовой космической транспортной системе второго поколения, - говорит г-н Вилья. - Более того, мы рассчитываем, что каждый двигатель прослужит более 100 запусков, что в два раза превысит срок службы маршевых двигателей "Шаттла" SSME и одновременно позволит значительно снизить эксплуатационные расходы и сократить срок его предполетной подготовки".

Ну и тут ещё до кучи: www.pwrengineering.com/dataresources/RS-84RocketEngineOverview.pdf
http://www.astronautix.com/engines/rs84.htm
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/240/26.shtml

В общем, делали его в рамках программы SLI (Space Launch Initiative) для будущих РН на смену шаттлам. В этом ключе применение его на ССВ от Atlas V вполне логично.

P.S. А с жидкостным ускорителем для шаттла я ошибся - для него делался немного другой двигатель, RS-76:

The RS-76 is a development stage man-rated reusable engine designed to support the proposed Reusable First Stage (RFS), which is also known as the Liquid Fly-Back Booster (LFBB), for NASA's Space Shuttle.

- http://www.spaceandtech.com/spacedata/engines/rs76_sum.shtml

[SpaceR]

The engine featured a high-pressure chamber and staged combustion cycle in comparison with the F-1's lower pressure chamber and gas generator.

Чтой-то я недопойму - а у "staged combustion cycle" что, газогенератор не нужен?

[avmich]

The engine featured a high-pressure chamber and staged combustion cycle in comparison with the F-1's lower pressure chamber and gas generator.

Чтой-то я недопойму - а у "staged combustion cycle" что, газогенератор не нужен?

Staged combustion cycle переводится на русский "схема с дожиганием генераторных газов", а gas generator cycle в данном случае переводится как "открытая схема". ГГ в закрытой схеме, конечно, есть, но название от этого не меняется.

[avmich]

А смысл? Лучше, чем РД-180 они едва ли сделают.

Прогресс не стоит на месте. А РД-180 это научно-технический и технологический уровень 70-80-х.

А смысл? Лучше, чем РД-180 они едва ли сделают.

Легко. По крайней мере лучше по критерию стоимость/эфективность.

Согласен с обоими - хотя, мне кажется, речь идёт и о высоких удельных параметрах.

:lol:  Не смеши, Старый! Бабла будет спилено не мало, а программу в очередной раз закроют.

Могут, да. Но могут и сделать - шансы на это куда больше, чем были бы в России.

[avmich]

Сабж. Зачем разрабатываются новые модели ЖРД на техническом уровне, компонентах топлива и в диапазоне характеристик уже существующих?

Неужели использовать уже имеющиеся на конвейере модели, выстраивая на них новые изделия будет дороже чем вновь и внось прорабатывать по сути одно и то же?

Не понимаю (

Во-первых, действительно большую роль играет то, где движок был разработан. В этом смысле Конгресс крайне неглобалистичен :) .

Во-вторых, технический уровень хочется и превзойти - на тех же примерно компонентах топлива, а характеристики могут и отличаться, хотя бы несколько.

На конвейере мощных движков первой ступени в Штатах есть такие вещи:

SSME - очень дорогой, предназначен для всей траектории, а не только первой ступени - т.е. у Земли УИ неоптимален. 200 тс тяги.

RS-68 - относительно недорогой, УИ от 365 у Земли до 410 в вакууме. 300 тс тяги.

Оба водородные - что, видимо, обходится недёшево...

[Бродяга]

SSME - очень дорогой, предназначен для всей траектории, а не только первой ступени - т.е. у Земли УИ неоптимален. 200 тс тяги.

RS-68 - относительно недорогой, УИ от 365 у Земли до 410 в вакууме. 300 тс тяги.

У SSME удельный импульс у земли мало отличается от удельного импульса RS-68.
 Недостаток SSME не в том, что УИ у земли неоптимален, а в том, что давление в КС 200 атмосфер.

[frigate]

Остается только добавить что ведущий разработчик РS-84 John Vilja с июля 2006 года

Vice President and Program Manager, J-2X Engine at Pratt & Whitney Rocketdyn

Director, Advanced Propulsion Development
Pratt & Whitney Rocketdyne
(Public Company; UTX; Aviation & Aerospace industry)
February 2003 — June 2006 (3 years 5 months)

Business area leader for new propulsion systems and advanced technology programs consisting of over 30 development contracts and responsible for managing the efforts of 80% of the company's independent research and development efforts.

Program Director, Space Launch Initiative
Boeing, Rocketdyne Propulsion and Power
(Defense & Space industry)
February 2000 — February 2003 (3 years 1 month)

Responsible for leading company efforts for developing the RS-83 and RS-84 engine systems supporting the NASA's Space Launch Initiative focused on defining a highly reusable space launch system. The RS-83 was a hydrogen/oxygen staged combustion cycle vehicle main engine and the RS-84 was a RP/oxygen staged combustion booster stage engine.

Source LinkedIn

[SpaceR]

А смысл? Лучше, чем РД-180 они едва ли сделают.

Прогресс не стоит на месте. А РД-180 это научно-технический и технологический уровень 70-80-х.

А смысл? Лучше, чем РД-180 они едва ли сделают.

Легко. По крайней мере лучше по критерию стоимость/эфективностьстоимость/эфективность.

Согласен с обоими - хотя, мне кажется, речь идёт и о высоких удельных параметрах.

Сомневаюсь в обоих упомянутых тезисах.
Прогресс хоть и не стоит, но в деле ракетного двигателестроения ни революционно новых открытий, ни принципиально новых материалов не появилось - только мелкие эволюционные улучшения.

Да, если учесть существующий уровень американских "керосинок", то новый двигатель будет существенным шагом вперёд (если его таки доделают ). Но превзойдёт ли он (в целом) РД-180 - не думаю...

И год тут не важен, поскольку по большинству ключевых удельных параметров, в особенности УИ, советские движки тех годов всё ещё остаются лучшими в мире (для одноразовых, само собой). Улучшать имеет смысл только надежность, и то вопрос - имхо ее уровень для отработанного изделия определяется в основном культурой производства.
А улучшения, направленные на удешевление, дают эффект либо мизерный, либо вообще отрицательный - из-за тех же вопросов надежности и отработки.

Другое дело, что сам критерий стоимость/эфективность у РД-180 может капитально измениться в ближайшие годы... У ЛокМарта еще жива в памяти история с пересмотром цен на "Протоны", и остаться без движка (либо брать его втридорога) они себе позволить не могут.
И это конечно дает новой разработке шансы. Но вот хватит ли их - вопрос.
И, в основном, это вопрос новых цен на РД-180.