ракетный теплоемкий двигатель нажидком или твердом вольфраме

[Pioneer]

щас не 60 годы, отражающая теплозащита давно отработана и применяется например в строительстве. сделать термосом, внешнюю из полированного алюминия, у него температура плавления 2700К. бак то небольших размеров должен был получиться по черновой прикидке всего 5-10 кубометров под вольфрам.


есть еще одна надежда поднять энергетику:
расплав алюминия + перекись водорода. там будет дополнительный плюс при синтезе Al2O3 = 1676  кДж/моль. но это уже гибрид из тепло аккумулятора и химии.
Алюминий
Плотность    2,6989 г/см

[Monoceros]

сделать термосом, внешнюю из полированного алюминия, у него температура плавления 2700К.

Алюминий
...
Температура плавления 933,5 K

:shock:

[Monoceros]

так, стоп удельная теплота испарения у алюминия — 10,53 МДж/кг  :?
при переходе из жидкого в газообразное идет большой скачек в энергетике? мы ничего с вольфрамом не напутали? может его рано списали? или можно подобрать другой теплоноситель который прежде чем перейдет в пар сможет поглотить кучу энергии?

у пары водород/кислород энергетика точнее 13,434 МДж/кг

В рабочем теле эта энергия на что только не уходит (кроме кинетической энергии), поэтому МДж/кг никто не считает. Гораздо проще рассуждать так: удельный импульс пропорционален корню квадратному температуры/молярную массу тела. Если вы используете свинец в качестве рабочего тела, то чтобы он имел одинаковый с водородом уи температура свинца должна быть больше в 10 раз.

[Monoceros]

теплоемкость будет выше еще на 1-2 тысячи градусов

Вот, да, вы в чем теплоемкость считаете?

не ЯРД, но возможно этот вариант лучше химии, как вы считаете?

По какому параметру? Окислителя не нужно, это может быть плюсом

[Бродяга]

У сплавов температура плавления выше, например:

Карбид тантала-гафния (Ta4HfC5) это достаточно широко применяемый тугоплавкий сплав с одной из наивысших  температур плавления, Тпл 4489 K (4216 °C, 7620 °F), известных человечеству, почти на тысячу градусов выше чем у вольфрама.

Вы собрались делать бак из этого карбида?

его планировалось использовать на оболочку. наверно круто сплавы использовать в качестве тепловых аккумуляторов, но тогда хранить будет не в чем. да и данных по кипению сплавов я ненашел.

Пусть бак даже не расплавится, вы "заценили" тепловые потери при хранении жидкого вольфрама?

[Бродяга]

щас не 60 годы, отражающая теплозащита давно отработана и применяется например в строительстве. сделать термосом, внешнюю из полированного алюминия, у него температура плавления 2700К. бак то небольших размеров должен был получиться по черновой прикидке всего 5-10 кубометров под вольфрам.

Да, отработана, но не для перепада температуры около 2000 градусов и выше.

 Что касается алюминия, так он теряет прочность уже при 200 градусах.

 Pioneer если вы вообще придумаете как хранить расплавленный вольфрам, без всяких ракет, вы бешеные деньги заработаете.
 Тугоплавкие сплавы в жидком виде никто не хранит даже при изготовлении этих тугоплавких сплавов.

[Pioneer]

я сразу предупреждал что ошибок будет куча по характеристикам алюминия байда какая то видимо на википедии. тем не менее жидкий алюминии тоже надо рассмотреть

но от этого тема актуальности не теряет. если есть ракеты при комнатной температуре и переохлажденные, криогенные холодильники, то почему не могут летать горячие, использующие в качестве топлива или теплоаккумулятора расплавленный метал? может они лучше будут и компактнее?

[Бродяга]

я сразу предупреждал что ошибок будет куча по характеристикам алюминия байда какая то видимо на википедии. тем не менее жидкий алюминии тоже надо рассмотреть

но от этого тема актуальности не теряет. если есть ракеты при комнатной температуре и переохлажденные, криогенные холодильники, то почему не могут летать горячие, использующие в качестве топлива или теплоаккумулятора расплавленный метал? может они лучше будут и компактнее?

Ваша "терморакета" будет вся по составу материала "одно сопло с камерой сгорания", как вы думаете, она при этом будет шибко недорогая?

 Относительно сравнения с криогеникой.

 http://ru.wikipedia.org/wiki/Теплопроводность

 Там есть зависимость мощности тепловых потерь, посмотрите, сами всё поймёте.

[Shestoper]

Нагревая тугоплавкое рабочее тело до кипения и ионизации (температура порядка десятков тысяч К), действительно можно получить двигатель с черезвычайно высоким УИ.
Чтобы при этом не расплавился сам аппарат, нагрев должен быть импульсным. А необходимую для этого энергию даст ядерный взрыв - за счет его мощности ещё и тяга будет нехилой.
Поздравляю, мы изобрели импульсный ЯРД.  

[Pioneer]

необязательно.
например если как теплоноситель выбрать расплавленный алюминий, то его можно выдавливать в камеру сгорания, где он будет смешиваться с перекисью разогретой до 270С. горячие ракеты разные бывают, нужно только подобрать оптимальную пару и конструкцию

ярд конечно идеально прогреет любой металл и он круто будет смотреться в расплавленом вольфраме, но цель какраз была создать чтото промежуточное между ярд и современными химракетами, без радиации и с большим КПД, и пригодное для первой ступени.

[октоген]

"Черная дыра"  плачет по этой теме. Моооодераааааторыыыы ауууууууу.

[Chilik]

вы щас крепко задумались или под столом валяетесь?

Да!  

стоимость то я прикинул она вроде нормальная.
проблема в энергетики двигателя. ...

Проблема в количестве энергии на килограмм массы, как Вам уже сказали. Но главная проблема не в этом. Главная проблема в том, что в стране осталось немного вольфрама. Вот у китайцев - есть, примерно половина мировых запасов. Но и это тоже немного. И если встанет вопрос: пустить этот вольфрам на инструмент, броню или вольфрамовые ракеты - то каким будет ответ?

[Штуцер]

Главная проблема в том, что в стране осталось немного вольфрама. Вот у китайцев - есть, примерно половина мировых запасов. Но и это тоже немного. И если встанет вопрос: пустить этот вольфрам на инструмент, броню или вольфрамовые ракеты - то каким будет ответ?

Проблема как раз в энергоемкости, а вольфрам как тепловой аккумулятор на 1 ступени легко сделать возвратным.

[korund]

ярд конечно идеально прогреет любой металл и он круто будет смотреться в расплавленом вольфраме, но цель какраз была создать чтото промежуточное между ярд и современными химракетами, без радиации и с большим КПД, и пригодное для первой ступени.

:lol:  :lol:  :lol:  :lol:
Да а лучше в кипящем - это намного круче.....

[Pioneer]

ладно, давайте возьмем за старт следующюю формулировку теплоемкостной ракеты, чтобы прояснить ситуацию

1. эта ракета должна быть эффективнее существующих ракет на криогенном или обычном топливе (иначе она ненужна). подразумевается меньшие размеры, при большей нагрузке, одно или максимум двухступенчатость, сравнимая или меньшая стоимость вывода.

2. при любых вариантах констукции отличительный признак - бак с жидким или твердым материаллом-теплопроизводителем, но не с газом под давлением по технологическим соображениям, нагретый до 2000К и выше, и второй бак с рабочим веществом с существенно меньшей температурой парообразования.

3. Пары теплопроизводитель/рабочее вещество могут быть разнообразными - от алюминий/вода до вольфрам/свинец. Желательно предпрочтение отдать тем парам, у которых идет дополнительно химическая реакция с выделением тепла из-за недостаточной теплоемкости известных веществ. Оптимальные пары предстоит определить в ходе доп.исследований. Желательно отказаться от высокотоксичных и радиактивных веществ.

4.конструкция двигателя может использовать следующие схемы:
4.1.гибридный двигатель с вводом рабочего вещества непосредственно в вещество-теплопроизводитель;
4.2.ввод рабочего вещества в камеру тепообменник;
4.3.выдавливание вещества теплопроизводителя с его расходом в камеру сгорания для смеси с рабочим веществом.
оптимальная конструкция зависит от выбраных пар.


вопрос к участникам форума - это реально?

[Штуцер]

Коротко - нет.

[FarEcho]

... вопрос к участникам форума - это реально?

Мы валяемся под столом, крепко задумавшись... :roll:

[mark200000]

А не хотите упростить задачу?

Сделать небольшой движок тягой несколько десятков килогрвам для работы в системах ориентации.
Вольфрам можно подогревать электрическим током. Электроэнергии, конечно, потребуется много, поэтому на обычный спутник его не поставишь, но для буксира Перминова это не проблема.

Получиться простой надежный двигатель, спосбный работать на любой жидкости или газе (лишь бы не разъедала фольфрам).
При работе на водороде он и по УИ будет значительно превосходить химические, при работе на воде немного уступать химичеким,  но будет иметь преимущество за счет простоты конструкции, безопасности и доступности рабочего тела.

[Штуцер]

Мысль хорошая, но требует дальнейшего развития: выкинуть вольфрам и греть электричеством непосредственно рабочее тело двигателя.  
Получаем ЭРД, например СПД (стационарный плазменный двигатель).

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Я примерно такую ракету "разрабатывал" в классе седьмом. Мне тогда отец рассказал историю, что если в ковш с кипящей сталью наливали немного воды, то происходил взрыв большой силы, способный разнести металлургический завод. Мол этим приемом пользовались диверсанты.
Ну я тогда и смекнул, мол пара кип.металл-вода, это большая сила. Моя ракета имела центральный жилой отсек и четыре боковых блока на консолях. В основании блоков стояли емкости, в которые перед самым стартом заливался металл. Выше - баки с водой. Вода поступала в емкость с металлом, мгновенно испарялась и пар выходил через сопла. Понятно, что ни каких серьезных расчетов я тогда сделать не мог, но жаль, что рисунок не сохранился.  :cry:  Был бы приоритет от 1967 года...