Альтернативы гелию

Автор Петр Зайцев, 15.07.2010 04:24:27

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Петр Зайцев

У нас в СМИ проскочили сообщения, что гелий добывают не из атмосферы, а из каких-то геологических ловушек где плотные породы образовали купол. Дескать скоро гелий кончится и тогда его цена подскочит в 100 раз. Речь идет о том, чтобы создать государственную монополию на гелий, которая бы установила цену в 20 раз выже чем сейчас и таким образом потребление бы уменьшилось. Также под этим соусом высокопоставленные французы призывают своих инженеров запроектировать Ариан 6 без гелия.

Не вдаваясь в то, насколько это туфта насчет конца гелия, мне интересно, можно ли сделать ракету, и главное наземное оборудование, без гелия. А если можно, то насколько будет хуже, то есть в чем преимущества гелия перед альтернативами?

-- Петр

Дмитрий В.

ЦитатаНе вдаваясь в то, насколько это туфта насчет конца гелия, мне интересно, можно ли сделать ракету, и главное наземное оборудование, без гелия. А если можно, то насколько будет хуже, то есть в чем преимущества гелия перед альтернативами?

-- Петр

А что же здесь невозможного? На Р-7 и ее производных долгое время только азот и применялся. Масса немного растет, а так ничего смертельного.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Петр Зайцев

ЦитатаА что же здесь невозможного? На Р-7 и ее производных долгое время только азот и применялся. Масса немного растет, а так ничего смертельного.
А разве можно наддувать азотом баки с жидким кислородом? Он ведь при нормальном давлении сжижается при более высокой температуре, стало быть окислитель загрязнится жидким азотом... Как же так? Или просто давать кислороду кипеть так, чтобы он наддул сам себя?

И потом у вас у самого в нарисованных ракетах были шар-баллоны с гелием прямо в баке с водородом, я точно помню. Вы ведь их туда поместили не случайно, да?

-- Pete

Дмитрий В.

ЦитатаА разве можно наддувать азотом баки с жидким кислородом? Он ведь при нормальном давлении сжижается при более высокой температуре, стало быть окислитель загрязнится жидким азотом... Как же так? Или просто давать кислороду кипеть так, чтобы он наддул сам себя?

Температура кипение азота 77,4 К, а кислорода 90,2К. Поэтому и наддувают азотом кислородные баки. Если Вы помните, кислородные баки наддувают даже газифицированным же кислородом. Да, можно и комбинированным способом - подогретый газ наддува подавать на зеркало ЖК, чтобы вызвать его испарение.


ЦитатаИ потом у вас у самого в нарисованных ракетах были шар-баллоны с гелием прямо в баке с водородом, я точно помню. Вы ведь их туда поместили не случайно, да?

-- Pete

Конечно неслучайно. Чем выше температура газа наддува и ниже температура его хранения, тем меньше масса системы наддува и, до определенного предела (вызванного снижением прочности бака миз-за нагрева) - масса конструкции в целом.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

putnik

Цитата
ЦитатаА что же здесь невозможного? На Р-7 и ее производных долгое время только азот и применялся. Масса немного растет, а так ничего смертельного.
А разве можно наддувать азотом баки с жидким кислородом? Он ведь при нормальном давлении сжижается при более высокой температуре, стало быть окислитель загрязнится жидким азотом... Как же так? Или просто давать кислороду кипеть так, чтобы он наддул сам себя?
Температура кипения азота -196 по Цельсию, а кислорода -183 по тому же Цельсию. Так, что азот в кислороде не сжижится и останется газообразным:D

Петр Зайцев

Большое спасибо, все ясно.
-- Pete

zyxman

У гелия целая куча преимуществ:
во первых он инертный во всех смыслах - его и окислить крайне непросто (азот окисляется при горении), плюс он не набирает радиацию.
Плюс гелий имеет, пожалуй, самую низкую температуру кипения (единицы Кельвинов), и плюс у него теплопередача вторая после водорода (он хорош для теплообменников).

Например непросто наддувать азотом жидкий водород ;)

Далее оффтопик..
ЦитатаУ нас в СМИ проскочили сообщения, что гелий добывают не из атмосферы, а из каких-то геологических ловушек где плотные породы образовали купол.
Ну да, его большинство добывают из природного газа, который в самом деле находится в геологических куполах :D
Ну а у Франции соответственно природного газа не так чтобы много..
Еще гелий получается в атомных реакторах, но он конечно очень дорогой.

Но блин повод подхалтурить феноменальный - учитесь у французов :lol:
"Демократия, это когда царь умный, а также добрый и честный по отношению к своим холопам".
--
Удача - подготовленный успех!

poruchik

ЦитатаУ нас в СМИ проскочили сообщения, что гелий добывают не из атмосферы, а из каких-то геологических ловушек где плотные породы образовали купол. Дескать скоро гелий кончится и тогда его цена подскочит в 100 раз. Речь идет о том, чтобы создать государственную монополию на гелий, которая бы установила цену в 20 раз выже чем сейчас и таким образом потребление бы уменьшилось. Также под этим соусом высокопоставленные французы призывают своих инженеров запроектировать Ариан 6 без гелия.

Не вдаваясь в то, насколько это туфта насчет конца гелия, мне интересно, можно ли сделать ракету, и главное наземное оборудование, без гелия. А если можно, то насколько будет хуже, то есть в чем преимущества гелия перед альтернативами?

-- Петр
Зайцев, загляните в справочник - какой у нас на планете состав атмосферы и сколько там гелия. Способ добычи азота и кислорода из атмосферы - ожижение. Водород из атмосферы не добывают. Как вы предполагаете добывать оттуда гелий (температура кипения 4,2К)?

hecata

ЦитатаСпособ добычи азота и кислорода из атмосферы - ожижение. Водород из атмосферы не добывают. Как вы предполагаете добывать оттуда гелий (температура кипения 4,2К)?

Не обязательно его сжижать. Можно сжижать все остальные газы (кроме, пожалуй, неона).

Петр Зайцев

ЦитатаВодород из атмосферы не добывают. Как вы предполагаете добывать оттуда гелий (температура кипения 4,2К)?
Думаю вы зря меня спрашиваете, я уже продемонстрировал свое невежество перепутав кто кипит выше между азотом и кислородом. Но в принципе я предполагал что-нибудь вроде 1. ожижить все остальное чтобы не мешало, 2. благородные газы разделять после ионизации электронным пучком в полу-циклотроне... Ну или какой-нибудь другой физический принцип, например какая-нибудь газовая центрифуга.
-- Pete

Salo

ЦитатаНапример непросто наддувать азотом жидкий водород ;)
Вы предлагаете наддувать водородный бак гелием?
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

SpaceR

ЦитатаУ гелия целая куча преимуществ:
во первых он инертный во всех смыслах - его и окислить крайне непросто (азот окисляется при горении), плюс он не набирает радиацию.
Плюс гелий имеет, пожалуй, самую низкую температуру кипения (единицы Кельвинов), и плюс у него теплопередача вторая после водорода (он хорош для теплообменников).

Например непросто наддувать азотом жидкий водород ;)

Далее оффтопик..
ЦитатаУ нас в СМИ проскочили сообщения, что гелий добывают не из атмосферы, а из каких-то геологических ловушек где плотные породы образовали купол.
Ну да, его большинство добывают из природного газа, который в самом деле находится в геологических куполах :D
Ну а у Франции соответственно природного газа не так чтобы много..
Еще гелий получается в атомных реакторах, но он конечно очень дорогой.
У Вас наоборот вышло - в начале больше оффтопика чем в конце. :)
Вышеприведенное к применению гелия на ракетах никаким боком, интересны только его низкая плотность (и хим.пассивность отчасти).
Ну, для водородного бака и температура конденсации тоже - хотя имхо выгоднее наддувать самим ЖВ.

А добывать гелий действительно из природного газа гораздо дешевле - его там немало (в теме "Лунный гелий-3" Bell приводил график с концентрацией гелия в ПГ). И при наличии немалого числа мировых месторождений газа, включая гидраты в северном шельфе, опасения французов имхо беспочвенны - на мировом рынке гелий если и будет сильно дорожать, то нескоро.

Valerij

ЦитатаИ при наличии немалого числа мировых месторождений газа, включая гидраты в северном шельфе, опасения французов имхо беспочвенны - на мировом рынке гелий если и будет сильно дорожать, то нескоро.
Сорри, офтопик  :roll:

А в газовых гидратах, которые на шельфе, гелий содержится? ;)

Уилбер Райт: "Признаюсь, в 1901-м я сказал своему брату Орвиллу, что человек не будет летать лет пятьдесят. А два года спустя мы сами взлетели".


poruchik

ЦитатаНе обязательно его сжижать. Можно сжижать все остальные газы (кроме, пожалуй, неона).
Ага, можно. Только по законам физики легкий газ вытесняется тяжелым и следовательно его основная концентрация где то у границ атмосферы. Завод по сжижению в космосе будете строить? Думаю стоимость не в сотни раз вырастет, а гораздо больше.

avmich

Цитата
ЦитатаНе обязательно его сжижать. Можно сжижать все остальные газы (кроме, пожалуй, неона).
Ага, можно. Только по законам физики легкий газ вытесняется тяжелым и следовательно его основная концентрация где то у границ атмосферы. Завод по сжижению в космосе будете строить? Думаю стоимость не в сотни раз вырастет, а гораздо больше.

Неон, по-моему, тоже сжижают. Что касается основной концентрации, то распределение Больцмана никто не отменял. Гелий хоть и лёгкий, а атмосферное давление всё равно падает вдвое каждые 5,5 км.

Сало, ЖВ разве не наддувают гелием? Хотя, конечно, если нет гелия, вполне пойдёт вариант, использованный, кажется, на второй ступени Сатурна-5 - наддув водородом. Газ наддува потом идёт в двигатель, увеличивая массовое совершенство.

Старый

ЦитатаСало, ЖВ разве не наддувают гелием? Хотя, конечно, если нет гелия, вполне пойдёт вариант, использованный, кажется, на второй ступени Сатурна-5 - наддув водородом. Газ наддува потом идёт в двигатель, увеличивая массовое совершенство.
Саня, ну ты, блин, даёшь!  :shock:
 Попробуй для начала объяснить сам себе: с какой это дури водородный бак наддувать гелием?
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Дмитрий В.

ЦитатаПопробуй для начала объяснить сам себе: с какой это дури водородный бак наддувать гелием?

Гелий не конденсируется на водороде.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Старый

ЦитатаГелий не конденсируется на водороде.
А водород конденсируется? ;)
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

чайник17

Надо просто многоразовые ракеты делать  :)
По возвращении, гелий вытеснять азотом, очищать и снова в дело.

Salo

Цитата
ЦитатаСало, ЖВ разве не наддувают гелием? Хотя, конечно, если нет гелия, вполне пойдёт вариант, использованный, кажется, на второй ступени Сатурна-5 - наддув водородом. Газ наддува потом идёт в двигатель, увеличивая массовое совершенство.
Саня, ну ты, блин, даёшь!  :shock:
 Попробуй для начала объяснить сам себе: с какой это дури водородный бак наддувать гелием?
Если нужно ухудшить массовое совершенство, то можно и гелием. Любой каприз за Ваши деньги.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

avmich

У наддува жидкого водорода гелием - вместо газообразного водорода - есть и преимущества :) . Это если кто не в курсе.

Старый

ЦитатаУ наддува жидкого водорода гелием - вместо газообразного водорода - есть и преимущества :) . Это если кто не в курсе.
Не, не в курсе. Просвети.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Штуцер

ЦитатаХотя, конечно, если нет гелия, вполне пойдёт вариант, использованный, кажется, на второй ступени Сатурна-5 - наддув водородом. Газ наддува потом идёт в двигатель, увеличивая массовое совершенство.
Если газ наддува идет в двигатель, массовое совершенство заканчивается. :cry:
Но в виде обломков различных ракет
Останутся наши следы!

hecata

Цитата
ЦитатаНе обязательно его сжижать. Можно сжижать все остальные газы (кроме, пожалуй, неона).
Ага, можно. Только по законам физики легкий газ вытесняется тяжелым и следовательно его основная концентрация где то у границ атмосферы. Завод по сжижению в космосе будете строить? Думаю стоимость не в сотни раз вырастет, а гораздо больше.

 :roll: Вообще говоря, гелий добывают и на обычный кислородных заводах (которые стоят, сюрприз-сюрприз, у нижней границы атмосферы) . И точно так же его добывают из той смеси газов, что идет из дырки в земле. Так что не надо придумывать про заводы в космосе и стоимость.

Старый

Если кислородный бак Арианы-5 наддувать кислородом - насколько снизится ПН?
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

poruchik

Цитата:roll: Вообще говоря, гелий добывают и на обычный кислородных заводах (которые стоят, сюрприз-сюрприз, у нижней границы атмосферы) . И точно так же его добывают из той смеси газов, что идет из дырки в земле. Так что не надо придумывать про заводы в космосе и стоимость.
Во сколько раз гелий из атмосферы дороже гелия из дырки в земле?

Salo

ЦитатаЕсли кислородный бак Арианы-5 наддувать кислородом - насколько снизится ПН?
Конечная масса увеличится где-то на 300-400 кг. Мизер.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Bell

ЦитатаУ нас в СМИ проскочили сообщения, что гелий добывают не из атмосферы, а из каких-то геологических ловушек где плотные породы образовали купол. Дескать скоро гелий кончится и тогда его цена подскочит в 100 раз. Речь идет о том, чтобы создать государственную монополию на гелий, которая бы установила цену в 20 раз выже чем сейчас и таким образом потребление бы уменьшилось. Также под этим соусом высокопоставленные французы призывают своих инженеров запроектировать Ариан 6 без гелия.

Не вдаваясь в то, насколько это туфта насчет конца гелия, мне интересно, можно ли сделать ракету, и главное наземное оборудование, без гелия. А если можно, то насколько будет хуже, то есть в чем преимущества гелия перед альтернативами?

-- Петр
Почитайте тут, весьма подробно рассказано:
http://www.niikm.ru/articles/publications/helium_in_the_world/
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

avmich

Цитата
ЦитатаУ наддува жидкого водорода гелием - вместо газообразного водорода - есть и преимущества :) . Это если кто не в курсе.
Не, не в курсе. Просвети.

Специально для тебя, Старый :) . Слышал про такую смесь, Тридин? Гелий вдвое тяжелее водорода, но нагретый оказывается более лёгким. То есть, теоретически, масса газа наддува может быть меньше в случае гелия.

Есть, думаю, и другие примеры.

Дмитрий В.

Цитата
Цитата
ЦитатаУ наддува жидкого водорода гелием - вместо газообразного водорода - есть и преимущества :) . Это если кто не в курсе.
Не, не в курсе. Просвети.

Специально для тебя, Старый :) . Слышал про такую смесь, Тридин? Гелий вдвое тяжелее водорода, но нагретый оказывается более лёгким. То есть, теоретически, масса газа наддува может быть меньше в случае гелия.

Есть, думаю, и другие примеры.

Хм, но нагретый до той же температуры водород будет еще легче :wink:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

А баллоны, арматура и теплообменник видимо массы не имеют? :wink:
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Петр Зайцев

ЦитатаПочитайте тут, весьма подробно рассказано:
http://www.niikm.ru/articles/publications/helium_in_the_world/
Спасибо, прочел. Похоже, что России можно особо не напрягаться по поводу замены гелия в ракетах.
-- Петр

avmich

Цитата
Цитата
Цитата
ЦитатаУ наддува жидкого водорода гелием - вместо газообразного водорода - есть и преимущества :) . Это если кто не в курсе.
Не, не в курсе. Просвети.

Специально для тебя, Старый :) . Слышал про такую смесь, Тридин? Гелий вдвое тяжелее водорода, но нагретый оказывается более лёгким. То есть, теоретически, масса газа наддува может быть меньше в случае гелия.

Есть, думаю, и другие примеры.

Хм, но нагретый до той же температуры водород будет еще легче :wink:

Верно, но Тридин есть, а водорода, нагретого тем же способом, нет :) .

Водород несколько сложнее хранить, чем гелий, и несколько опасней обращаться. При попытке же использовать водород из баков возникает проблема сложности ПГС.

Хватит? :)

avmich

ЦитатаА баллоны, арматура и теплообменник видимо массы не имеют? :wink:

Имеют, конечно. Пропорциональную массе хранимого, в первом приближении :) . Конечно, арматура для водорода, используемого из баков, будет посложнее, чем для гелиевого баллона ;) .

Salo

Если водород так трудно хранить, надо наверное летать на гелии. :wink:
А подогретый водород из рубашки охлаждения сопла отбирать нельзя?
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Дмитрий В.

ЦитатаЕсли водород так трудно хранить, надо наверное летать на гелии. :wink:
А подогретый водород из рубашки охлаждения сопла отбирать нельзя?

Можно и из рубашки а можно просто какую-то часть газифицировать в теплообменнике. Или брать восстановительный газ из ГГ, при необходимости балластируя водородрм. В общем, много сравнительно простых способов.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Старый

ЦитатаВерно, но Тридин есть, а водорода, нагретого тем же способом, нет :) .
Водлород берётся из тракта охлаждения камеры сгорания.

ЦитатаВодород несколько сложнее хранить, чем гелий, и несколько опасней обращаться.
Ты что затеял? Ты где водород собрался хранить?

ЦитатаПри попытке же использовать водород из баков возникает проблема сложности ПГС.
Из каких баков? Водород уже горячий берётся из тракта охлаждения камеры сгорания. ПГС вообще никакой нет, регулятор, труба и всё. Ни баллонов, ни теплообменников. Перед стартом ничего заправлять не надо.

ЦитатаХватит? :)
Для того чтоб показать какие кадры ратуют за гелий? Хватит.
 Саня, а ты вообще в курсе чем наддувают водородные баки во всех известных ракетах?
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Salo

Не говоря уже о самонаддуве испаряющимся водородом без всяких дополнительных мер (Saturn-5?).
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Старый

ЦитатаИмеют, конечно. Пропорциональную массе хранимого, в первом приближении :) . Конечно, арматура для водорода, используемого из баков, будет посложнее, чем для гелиевого баллона ;) .
Саня, ты вообще хоть одну ракету видел?
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

ЦитатаИли брать восстановительный газ из ГГ, при необходимости балластируя водородрм. В общем, много сравнительно простых способов.
Газ из ГГ нельзя. Он содержит водяной пар который в водородном баке замёрзнет. Поэтому только чистый водород из рубашки охлаждения.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

avmich

Старенький ты мой :) гьюпенький. Одно удовольствие читать, как ты разоряешься.

Особенно хорошо вот это - "ПГС вообще никакой нет, регулятор, труба и всё." Я уж не буду спрашивать, видел ли ты ракету ;) .

Старый

ЦитатаСтаренький ты мой :) гьюпенький. Одно удовольствие читать, как ты разоряешься.
Я рад что тебе понравилось!  :P
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

avmich

Ты лучше, Старый, вот на какой вопрос ответь. Были ли летавшие ракеты, которые ЖВ наддували гелием? С твоей, разумеется, точки зрения?

Старый

ЦитатаТы лучше, Старый, вот на какой вопрос ответь. Были ли летавшие ракеты, которые ЖВ наддували гелием? С твоей, разумеется, точки зрения?
С моей точки зрения не было. Разве что КВРБ.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Bell

Цитата
ЦитатаПочитайте тут, весьма подробно рассказано:
http://www.niikm.ru/articles/publications/helium_in_the_world/
Спасибо, прочел. Похоже, что России можно особо не напрягаться по поводу замены гелия в ракетах.
-- Петр
Так вот я думаю, что предложение ВОССТАНОВИТЬ государственную монополию на гелий в штатах - это просто попытка передела рынка гелия, отданного при Буше-отце частникам. Естественно ни о каком дефиците гелия при многомиллионной ежегодной добыче речи быть не может.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Петр Зайцев

Цитата
ЦитатаТы лучше, Старый, вот на какой вопрос ответь. Были ли летавшие ракеты, которые ЖВ наддували гелием? С твоей, разумеется, точки зрения?
С моей точки зрения не было. Разве что КВРБ.
На Центавре сделано хитро. Сначала все наддуто гелием, чтобы можно было двигатель запустить, и чтобы сам Центавр не смялся как банка пива во время работы первой ступени. После запуска двигателя, газообразный водород отбирают где-то в двигателе, где он образуется неким естественным образом из жидкого, и направляют обратно в бак для экономии гелия.

(Сведения из Технического Обозрения NASA #88880)

-- Pete

Старый

ЦитатаНа Центавре сделано хитро. Сначала все наддуто гелием, чтобы можно было двигатель запустить, и чтобы сам Центавр не смялся как банка пива во время работы первой ступени. После запуска двигателя, газообразный водород отбирают где-то в двигателе, где он образуется неким естественным образом из жидкого, и направляют обратно в бак для экономии гелия.
 
Естественно до запуска наддувают гелием, даже если баки и не "надувные" как у Центавра. Потому как любой другой газ при контакте с жидким водородом станет твёрдым. А в полёте наддувают водородом.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

avmich

Цитата
Цитата
ЦитатаПочитайте тут, весьма подробно рассказано:
http://www.niikm.ru/articles/publications/helium_in_the_world/
Спасибо, прочел. Похоже, что России можно особо не напрягаться по поводу замены гелия в ракетах.
-- Петр
Так вот я думаю, что предложение ВОССТАНОВИТЬ государственную монополию на гелий в штатах - это просто попытка передела рынка гелия, отданного при Буше-отце частникам. Естественно ни о каком дефиците гелия при многомиллионной ежегодной добыче речи быть не может.

http://arstechnica.com/science/news/2010/07/science-policy-gone-bad-may-mean-the-end-of-earths-helium.ars

http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=12844

Executive Summary

Helium has long been the subject of public policy deliberation and management, largely because of its many strategic uses and its unusual source -- it is a derived product of natural gas and its market has several anomalous characteristics. Shortly after sources of helium were discovered at the beginning of the last century, the U.S. government recognized helium's potential importance to the nation's interests and placed its production and availability from federally owned mineral interests under strict governmental control. In the 1960s, helium's strategic value in cold war efforts was reflected in policies that resulted in the accumulation of a large reserve of helium owned by the federal government. The latest manifestation of public policy is expressed in the Helium Privatization Act of 1996 (1996 Act), which directs that substantially all of the helium accumulated as a result of those earlier policies be sold off by 2015 at prices sufficient to repay the federal government for its outlays associated with the helium program.1) The present report assesses whether the interests of the United States have been well served by the 1996 Act and, in particular, whether selling off the helium reserve "has had any adverse effect on U.S. scientific, technical, biomedical, and national security users of helium." 2)
-----
1) Although the 1996 Act directs that substantially all federally owned helium be sold by 2015, sales efforts to date have fallen short of the act's directive, and significant amounts of helium will remain after the mandated sell-off deadline. This presents its own set of issues, which are briefly discussed at the end of the Executive Summary.
2) Statement of task--see Appendix A.
-----
In response to its charge, the committee finds that selling off the helium reserve, as required by the 1996 Act, has adversely affected critical users of helium and is not in the best interest of U.S. taxpayers or the country. The committee recommends several ways to address the outstanding issues. Several of its recommendations respond to the very large impact that selling off the reserve has had and is continuing to have on the helium market in general. The amount of federally owned helium being sold is enormous: it is currently equivalent to approximately one-half of U.S. helium needs and almost one-third of global demand. One consequence is that the price of federally owned helium, which is set not by current market conditions but by the terms of the 1996 Act, dominates, if not actually controls, the price for crude helium worldwide. The committee recommends that procedures be put in place that open the price of federally owned helium to the market.

Another of the committee's concerns is that the drawdown schedule required by the 1996 Act, which dictates that the reserve helium be sold on a straight-line basis--the same amount must be sold each year until the reserve is substantially gone--is a wasteful way to draw down a reservoir. Because it is much more costly and more likely to leave significant amounts of helium unrecoverable than alternative drawdown scenarios, the committee recommends that this portion of the 1996 Act be revisited. In addition, given recent developments in the demand for and sources of helium (the principal new sources of helium will be in the Middle East and Russia, and if the sell-down continues, the United States will become a net importer of helium in the next 10 to 15 years), the committee recommends that Congress reconsider whether selling off substantially all federally owned helium is still in the nation's best interest.

The committee also addresses the needs of small-scale government-funded researchers who use helium, a group that has been hit particularly hard by sharp price rises and shortages that have characterized the helium market in recent times. This group was singled out mainly because such research is an important public enterprise and the funding mechanisms available to the researchers, typically grants on 3-year cycles for set amounts, do not allow them to respond to short-term fluctuations. These research programs should have some protection from the instabilities recently characterizing the helium market. Accordingly, the committee recommends that the researchers be allowed to participate in an existing program for government users of helium that would give them priority when there is a helium shortage; it also recommends that funding agencies help such researchers to acquire equipment that would reduce their net helium requirements. Implementing these recommendations would not subsidize such users nor would it require significant additional outlays: Indeed, over time, it would lead to the much more efficient use of the federal funds with which helium is purchased. The remaining conclusions and recommendations consist of steps to help properly manage the helium reserve and to develop and implement a plan that would protect this important national resource.

Finally, while noting that the question of how critical helium users in the United States will be assured a stable supply of helium in the future is beyond the scope of its charge, the committee points out that several important issues related to this topic remain unanswered. How will the large amounts of federally owned helium that remain after the mandated sell-off deadline in 2015 be managed after that date? Moreover, from a wider perspective, should a strategic helium reserve be maintained? These questions need to be answered in the near future, well before most federally owned helium is sold.

Chilik

ЦитатаГелий вдвое тяжелее водорода, но нагретый оказывается более лёгким. То есть, теоретически, масса газа наддува может быть меньше в случае гелия.
Вчера гудели допоздна, поэтому могу ступить. :)
Правильно ли я понял, что разогретым газом хотят поддувать криогенные баки?
Поистине, "нет таких трудностей, которые большевики не могли бы создать себе сами!" (C)

Старый

А у меня идея-фикс: наддувать водородом и кислородные баки тоже.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Chilik

ЦитатаКонечно, арматура для водорода, используемого из баков, будет посложнее, чем для гелиевого баллона ;) .
Чем? Цвет редукторов и баллонов не коричневый, а зелёный? Или резьбы другие? Так переходнички за час на станке наточить, если приспичило...  :oops:  Прокладки тефлоновые ровно те же. Стрелочные манометры ровно те же. Трубочки нержавейные ровно те же.

Петр Зайцев

ЦитатаА у меня идея-фикс: наддувать водородом и кислородные баки тоже.
Тут вам наверное надо объединить усилия с людьми, которые разрабатывают однокомпонентные двигатели на взвеси замороженного керосина в жидком кислороде.

Старый

Неее!  Я ж не предлагаю это поджигать... :)
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

SpaceR

ЦитатаПравильно ли я понял, что разогретым газом хотят поддувать криогенные баки?
Да!  :P
И так уже давно делают. А Вы не в курсе?
ЦитатаПоистине, "нет таких трудностей, которые большевики не могли бы создать себе сами!" (C)
Кстати, Вы уверены что цитата была именно о большевиках? ;)

SpaceR

Теперь о гелии.
Ребяты, подскажет кто-нить, чем наддувают бак Центавра перед вторым (и третьим) включением?  :roll:

Старый

ЦитатаТеперь о гелии.
Ребяты, подскажет кто-нить, чем наддувают бак Центавра перед вторым (и третьим) включением?  :roll:
Водородом. Точнее их не наддувают а наоборот, стравливают избыточное давление водорода.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

SpaceR

Цитата
Цитатаподскажет кто-нить, чем наддувают бак Центавра перед вторым (и третьим) включением?  :roll:
Водородом. Точнее их не наддувают а наоборот, стравливают избыточное давление водорода.
А источник не укажете?

НЯЗ, при пассивном полете по орбите температура водорода в подушке упадёт, соответственно и давление. То же самое и в баке кислорода.
Если, конечно, используется наддув горячим газом после теплообменника.

Salo

т.е. водород и кислород выкипать не будут? Зачем тогда баки экранно-вакуумной изоляцией заматывают.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

SpaceR

Цитатат.е. водород и кислород выкипать не будут? Зачем тогда баки экранно-вакуумной изоляцией заматывают.
Рассматриваем конкретный случай. Баки покрыты ЭВТИ, а по бокам ещё и пеной. Центавр летит, допустим, по низкой орбите, в том числе частично в тени Земли. Температура и давление в подушке падают или растут?

Salo

Вы полагаете в водородном баке возможна конденсация водорода? ПМСМ за время нахождения в тени в лучшем случае несколько остынет поверхность ЭВТИ. Какая температура была внутри Салюта-7 после отказа системы электропитания?
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Старый

ЦитатаА источник не укажете?
Вобщем то общеизвестный факт. Из-за этого у Центавра весь пассивный участок непрерывно работают двигатели осаждения топлива чтоб вместе с газообразным нечаянно не сдуть и жидкий водород.

ЦитатаНЯЗ, при пассивном полете по орбите температура водорода в подушке упадёт, соответственно и давление. То же самое и в баке кислорода.
Нет. Водород непрерывно испаряется и давление растёт.  

ЦитатаЕсли, конечно, используется наддув горячим газом после теплообменника.
В невесомости отсутствует конвекция и теплообмен практически не происходит. В любом случае испарение жидкого водорода происходит быстрее чем падение давления из-за охлаждения газа.
 Ну и "горячий" водород наддува условно, в рубашке охлаждения он нагревается градусов на 100, так что его температура остаётся существенно ниже нуля по цельсию.

Да, насчёт Центавра я перепутал, там расширительный цикл, ГГ нету, поэтому водород на наддув может отбираться и за турбиной.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Дмитрий В.

ЦитатаОн содержит водяной пар который в водородном баке замёрзнет.

Ага, неподумавши брякнул.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Дмитрий В.

Цитата
ЦитатаГелий вдвое тяжелее водорода, но нагретый оказывается более лёгким. То есть, теоретически, масса газа наддува может быть меньше в случае гелия.
Вчера гудели допоздна, поэтому могу ступить. :)
Правильно ли я понял, что разогретым газом хотят поддувать криогенные баки?
Поистине, "нет таких трудностей, которые большевики не могли бы создать себе сами!" (C)

Что значит, "хотят"? И наддувают. Более того, на блоке Ц Энергии сопла вдува горяченго газа наддува "били" прямиком в зеркало ЖВ. Именно с целью его испарения. :wink:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Дмитрий В.

ЦитатаВы полагаете в водородном баке возможна конденсация водорода? ПМСМ за время нахождения в тени в лучшем случае несколько остынет поверхность ЭВТИ. Какая температура была внутри Салюта-7 после отказа системы электропитания?

Конденсация некоторой части водорода неизбежна.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

С последующим его испарением при выходе из тени.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Старый

ЦитатаРассматриваем конкретный случай. Баки покрыты ЭВТИ, а по бокам ещё и пеной. Центавр летит, допустим, по низкой орбите, в том числе частично в тени Земли. Температура и давление в подушке падают или растут?
В четвёртом запуске Атлас-Центавра из-за недостаточной тяги двигателей осаждения жидкий водород попал в отверстия стравливания давления и это привело к аварии.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

Цитата
ЦитатаОн содержит водяной пар который в водородном баке замёрзнет.
Ага, неподумавши брякнул.
Речь шла о водороде из газогенератора. Что не так?
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

ЦитатаКонденсация некоторой части водорода неизбежна.
Каким образом газообразный водород может сконденсироваться в кипящем водороде?  :shock:
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

SpaceR

ЦитатаВы полагаете в водородном баке возможна конденсация водорода? ПМСМ за время нахождения в тени в лучшем случае несколько остынет поверхность ЭВТИ. Какая температура была внутри Салюта-7 после отказа системы электропитания?
Салют-7 тут не совсем удачный аналог, он летал долго и его тепловой баланс совсем другой - из-за других свойств внешней оболочки.
За время нахождения в тени ступень теряет температуру, с этим Вы надеюсь не спорите? До конденсации водорода естественно не дойдёт, просто не будет внешнего теплопритока - так что можно рассматривать только внутренние процессы. А пусковое давление на входе в движок всё равно надо иметь.

Старый

ЦитатаДо конденсации водорода естественно не дойдёт, просто не будет внешнего теплопритока - так что можно рассматривать только внутренние процессы. А пусковое давление на входе в движок всё равно надо иметь.
Теплоприток всегда будет, возможна только его минимизация. Но тем не менее он остаётся избыточным и испарившийся водород стравливают.
 Что интересно, на Центавре нельзя сделать "искуственное переохлаждение" путём быстрого подъёма давления и таким образом прекратить кипение.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Дмитрий В.

Цитата
Цитата
ЦитатаОн содержит водяной пар который в водородном баке замёрзнет.
Ага, неподумавши брякнул.
Речь шла о водороде из газогенератора. Что не так?

Я - о себе говорил :wink:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Дмитрий В.

Пока все доступные мне источники (Гахун и Шумилин) говорят, что баки ЖК и ЖВ наддувались газообразным гелием.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

SpaceR

Цитата
ЦитатаА источник не укажете?
Вобщем то общеизвестный факт.
Полагаете, Ваша общеизвестность настолько необьятна? :)
ЦитатаИз-за этого у Центавра весь пассивный участок непрерывно работают двигатели осаждения топлива чтоб вместе с газообразным нечаянно не сдуть и жидкий водород.
И это несколько сомнительно. Когда была финальная коррекция Центавра при пуске LRO/LCROSS ? Кажется, через полтора суток?
Цитата
ЦитатаНЯЗ, при пассивном полете по орбите температура водорода в подушке упадёт, соответственно и давление. То же самое и в баке кислорода.
Нет. Водород непрерывно испаряется и давление растёт.
Водород-то испаряется, но мало. И самим фактом испарения подтверждается существенное охлаждение газа наддува - потому что в ряде случаев теплоподвод снаружи или мал, или отсутствует.
Цитата
ЦитатаЕсли, конечно, используется наддув горячим газом после теплообменника.
В невесомости отсутствует конвекция и теплообмен практически не происходит.
Вы уверены? :D
ЦитатаВ любом случае испарение жидкого водорода происходит быстрее чем падение давления из-за охлаждения газа.
Как раз наоборот. Теплопроводность и тепло(хладо-)емкость у жидкостей выше, чем у газов. Можно охладить всю подушку почти до конденсации, подняв температуру ЖВ всего на градус.
ЦитатаНу и "горячий" водород наддува условно, в рубашке охлаждения он нагревается градусов на 100, так что его температура остаётся существенно ниже нуля по цельсию.
И какое нам дело до шкалы Цельсия? Сравнивать надо с температурой испарения.

Кстати, нагретый на 300 градусов (выше ЖВ) гелий будет весить заметно меньше, чем нагретый на 100 водород.

Salo

ЦитатаПока все доступные мне источники (Гахун и Шумилин) говорят, что баки ЖК и ЖВ наддувались газообразным гелием.
В LE-7 и RL-10A-4-2 наддув бака Г водородом из рубашки КС.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

SpaceR

Цитата
ЦитатаРассматриваем конкретный случай. Баки покрыты ЭВТИ, а по бокам ещё и пеной. Центавр летит, допустим, по низкой орбите, в том числе частично в тени Земли. Температура и давление в подушке падают или растут?
В четвёртом запуске Атлас-Центавра из-за недостаточной тяги двигателей осаждения жидкий водород попал в отверстия стравливания давления и это привело к аварии.
О, я тоже читал! Класснейшее было описание внутрибаковых процессов.  8)
Но Центавр с тех пор изменился. В частности, поставили несбрасываемую теплоизоляцию, и теплопритоки существенно упали.

Цитата
ЦитатаДо конденсации водорода естественно не дойдёт, просто не будет внешнего теплопритока - так что можно рассматривать только внутренние процессы. А пусковое давление на входе в движок всё равно надо иметь.
Теплоприток всегда будет, возможна только его минимизация. Но тем не менее он остаётся избыточным и испарившийся водород стравливают.
Откуда в тени теплоприток?  :shock:
В цитируемом фрагменте речь шла о теневом участке.

А сказанное Вами о стравливании основано тоже на конфигурации из 4-го пуска Атлас-Центавра ?

Дмитрий В.

Цитата
ЦитатаПока все доступные мне источники (Гахун и Шумилин) говорят, что баки ЖК и ЖВ наддувались газообразным гелием.
В LE-7 и RL-10A-4-2 наддув бака Г водородом из рубашки КС.

А ПГСх есть?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

SpaceR

Цитатана блоке Ц Энергии сопла вдува горяченго газа наддува "били" прямиком в зеркало ЖВ. Именно с целью его испарения. :wink:
О как!
Они были поплавкового типа? Ползли вниз вместе с зеркалом ЖВ?
Бак там длинный...  :roll:

Дмитрий В.

Цитата
Цитатана блоке Ц Энергии сопла вдува горяченго газа наддува "били" прямиком в зеркало ЖВ. Именно с целью его испарения. :wink:
О как!
Они были поплавкового типа? Ползли вниз вместе с зеркалом ЖВ?
Бак там длинный...  :roll:

Нет, конечно. Неподвижные, на коллекторе наддува, просто раструбами были обращены к зеркалу ДВ.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Старый

ЦитатаА ПГСх есть?
Есть. Книга "Средства выведения" стр 331.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

А ещё есть Арианы-5. И тоже водородом.
 А в Красной энциклопедии HM-7. И тоже водородом
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

Вот Центавр зажали... :(
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Дмитрий В.

Цитата
ЦитатаА ПГСх есть?
Есть. Книга "Средства выведения" стр 331.

Там говорят, много ошибок. А еще источники есть?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

По бакам второй ступени Энергии:
http://www.buran.ru/htm/15-3.htm
ЦитатаСистема наддува бака окислителя и горючего, обеспечивая бескавитационную работу бустерных насосов маршевых жидкостных ракетных двигателей, повышает конструктивную прочность баков на начальном этапе полета при действии на бак больших сжимающих сил и внешнего атмосферного давления. Кроме того, система наддува создает условия для обеспечения минимального остатка газов в подушке.
     Предпусковой наддув баков окислителя и горючего производится газообразным гелием из наземной системы до давления 2,6 атм., а бака горючего - до давления 3,1 атм. Такой уровень достаточен как для бескавитационной работы насосов, так и для обеспечения прочности баков при старте. Предпусковой наддув баков окислителя начинается за 143 с до старта, а бака горючего - за 80 с. Заданное давление в подушках поддерживается гелием из наземной системы до момента старта, когда происходит расстыковка разъемных соединений.
     При достижении давления внутри бака выше расчетного срабатывают предохранительные клапаны. Предохранительный клапан бака окислителя настроен на избыточное давление 1,83-1,62 атм., а горючего - на 2,67-2,46.
     Рабочий наддув бака окислителя производится "подогретыми" парами кислорода, которые отбираются от каждого маршевого двигателя, собираются в коллектор и затем по единой магистрали подаются на наддув. В маршевых двигателях предусмотрены специальные теплообменники - испарители, в которых вырабатывается горячий газообразный кислород для наддува.
     Наддув бака горючего производится "подогретым" газообразным водородом, отбираемым после турбин бустерных насосов горючего каждого двигателя, который собирается в коллектор и по единой магистрали подается в бак горючего.
     Давление наддува в баке окислителя поддерживается в диапазоне 1,41-1,55 атм., а в баке горючего - 2,25-23 9. Таким образом, максимальное рабочее давление в подушке баков оказывается на 0,07 атм. ниже минимального давления настройки дренажно-предохранительного клапана.
     Газ наддува подается в бак окислителя через конический распылитель, а в бак горючего - через Т-образный распылитель. Применение специальных распылителей газа наддува обеспечивает необходимое перемешивание газа в подушке бака, уменьшает неравномерность температуры в подушке и перегрев в верхней зоне бака.
     Маршевые двигатели центрального блока включаются за несколько секунд до старта, одновременно начинается рабочий наддув топливных баков газообразным кислородом. Регулирование давления в баке и расход газа наддува начинается с момента старта. Так как давление в окружающей атмосфере по мере подъема падает практически до нуля, то и давление наддува в баке тоже монотонно уменьшается на 1 атм. Приблизительно со 120-й секунды полета давление в баке поддерживается на постоянном уровне с разбросом, который обеспечивает система регулирования. Максимальное давление газа в баке не должно превышать верхнего предела прочности бака. Разброс настройки дренажно-предохранительного клапана был принят на уровне 0,21 атм. Уменьшение давления и снижение разброса настройки дренажно-предохранительных клапанов прямо пропорционально снижению массы баков.
     Система наддува бака настроена таким образом, чтобы предотвратить возможность объемного вскипания жидкого кислорода. Давление насыщенных паров кислорода, соответствующее среднемассовой температуре компонента, равно 1,27 атм., а минимальное давление газов наддува в баке окислителя составляет 1,41 атм. Таким образом, минимальное давление в баке на 0,14 атм. превышает давление насыщенных паров кислорода.
     Датчики давления в подушке бака горючего настроены на абсолютное давление. Поэтому регулирование наддува бака горючего не зависит от окружающего атмосферного давления и начинается только после того, как давление в подушке упадет до заданного диапазона порядка 2,25-2,39 атм. Так как давление предпускового наддува составляет 3,1 атм., то в течение первых тридцати секунд полета, пока давление падает до 2,39, расход газа на наддув будет минимальным и нерегулируемым. Нижний уровень давления в баке горючего превышает минимально потребное давление приблизительно на 0,11 атм.
     Максимальная температура газа в подушке бака окислителя достигается к 300 секунде полета и составляет около 250
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/227/27.shtml


Пневмогидравлическая схема РД-0146:
1 - ЖК; 2 - бустерный насос окислителя; 3 - клапан окислителя; 4 - ТНА окислителя; 5 - газообразный водород для наддува бака горючего; 6 - газообразный кислород для наддува бака окислителя; 7 - ЖВ; 8 - клапан горючего; 9 - бустерный насос горючего; 10 - газ на сопла крена; 11 - ТНА горючего;
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Salo

http://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-1.html
ЦитатаСТУПЕНЬ S-IC ракеты-носителя Saturn V изготовлялась на заводе фирмы Boeing, специальное оборудование (трубопроводы, клапаны, переключатели, бортовая аппаратура, изоляция) поставлялись различными предприятиями США. Сборка серийных ступеней производилась на заводе Michoud.
ЦитатаГелий, необходимый для наддува бака горючего, хранится в четырех баллонах объемом 0,88 м3 при давлении 210 ат. Баллоны сделаны из алюминиевого сплава 2219 и крепятся к шпангоутам внутри бака окислителя.
ЦитатаДо старта бак окислителя наддувается гелием, после запуска -- газообразным кислородом, который отбирается от магистрали окислителя высокого давления и пропускается через теплообменники двигателей.

Газообразный кислород поступает в бак через редукционный клапан. Бак горючего наддувается гелием. Охлажденный гелий нагревается в теплообменнике двигателей и поступает в бак горючего. Баки оборудованы клапанами для сброса давления и дренажными клапанами.

ЦитатаСТУПЕНЬ S-II фирмы North American Rockwell (США) имеет длину 25 м, диаметр 10,1 м, вес без топлива 37,6 т, с топливом 458,7 т (рис. 11.4). S-II состоит из верхнего переходника, топливных баков, двигательного отсека с пятью ЖРД J-2, нижнего переходника между первой ступенью S-I С и второй ступенью S-II.
ЦитатаДля наддува водородного бака используется газообразный водород, отбираемый из трубопровода J-2. Кислородный бак наддувается газообразным кислородом, поступающим от магистрали жидкого кислорода через теплообменник.

ЦитатаСТУПЕНЬ S-IVB фирмы McDonnell Douglas Astronaut (США) предназначена для завершения вывода корабля Apollo на геоцентрическую орбиту и последующего перевода на траекторию полета к Луне. Длина ступени 17,8 м, диаметр 6,61 м, ступень снабжена одним ЖРД J-2, закрепленным в кардановом подвесе, вес топлива 104,5 т, соотношение окислителя и горючего 5 : 1
ЦитатаДля наддува бака окислителя используют гелий, который хранится в восьми титановых баллонах под давлением 210 ат. Баллоны расположены в водородном баке. Гелий редуцируется до 28 ат и нагревается в теплообменнике ЖРД J-2. Давление в баке регулируется реле давления и поддерживается в пределах 2,6--2,8 ат. Бак горючего до старта наддувается гелием, а во время работы двигателя--газообразным водородом, который отбирается на выходе из рубашки ЖРД J-2. В баке поддерживается давление наддува 1,9--2,2 ат.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Дмитрий В.

ЦитатаSalo пишет:
 По бакам второй ступени Энергии:
http://www.buran.ru/htm/15-3.htm
Цитата
Там же, но  другой главе http://www.buran.ru/htm/gubanov3.htm

"Гелий для наддува бака окислителя подогревается в теплообменниках. Газообразный водород для наддува бака горючего питания рулевых машин и турбогенераторной системы электроснабжения отбирается после охлаждения камеры сгорания".

Чудны дела твои, Господи!   :roll:
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Salo

http://www.lpre.de/kbkha/RD-0120/index.htm

ЦитатаВыход газогенератора ГГ соединен с входом турбины Т1 ТНА высокого давления. Выход турбины соединен с смесительной головкой камеры КС двумя газоводами. На каждом из газоводов установлен теплообменник для подогрева гелия для наддува бака окислителя ракеты.

Газообразный водород для наддува бака горючего, питания рулевых машин и турбогенераторной системы электроснабжения отбирается после охлаждения камеры сгорания через трубопровод с расходным дросселем ДР3.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Гость 22

Цитата
Цитата
ЦитатаПока все доступные мне источники (Гахун и Шумилин) говорят, что баки ЖК и ЖВ наддувались газообразным гелием.
В LE-7 и RL-10A-4-2 наддув бака Г водородом из рубашки КС.
А ПГСх есть?
В RL-10A-3-3A отбор водорода для наддува - после турбины и клапана, перед подачей в смесительную головку (помечено надписью "To vehicle fuel tank"):


В ранних версиях LE-5 и LE-7 наддув газообразным водородом после рубашки охлаждения. Сейчас точка отбора может быть другой.

Дмитрий В.

ЦитатаВ RL-10A-3-3A отбор водорода для наддува - после турбины и клапана, перед подачей в смесительную головку (помечено надписью "To vehicle fuel tank"):

Интересно, так было изначально, или спервавсе же оба бака наддували гелием?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

SpaceR

Цитатаhttp://epizodsspace.narod.ru/bibl/raketostr3/1-1.html
. . .
ЦитатаСТУПЕНЬ S-IVB фирмы McDonnell Douglas Astronaut (США) предназначена для завершения вывода корабля Apollo на геоцентрическую орбиту и последующего перевода на траекторию полета к Луне. Длина ступени 17,8 м, диаметр 6,61 м, ступень снабжена одним ЖРД J-2, закрепленным в кардановом подвесе, вес топлива 104,5 т, соотношение окислителя и горючего 5 : 1
ЦитатаДля наддува бака окислителя используют гелий, который хранится в восьми титановых баллонах под давлением 210 ат. Баллоны расположены в водородном баке. Гелий редуцируется до 28 ат и нагревается в теплообменнике ЖРД J-2. Давление в баке регулируется реле давления и поддерживается в пределах 2,6--2,8 ат. Бак горючего до старта наддувается гелием, а во время работы двигателя--газообразным водородом, который отбирается на выходе из рубашки ЖРД J-2. В баке поддерживается давление наддува 1,9--2,2 ат.
В отличие от большинства вышеупомянутых примеров, эта ступень имеет двукратное включение. И без гелия для наддува (полагаю, что и предпускового тоже) тут не обошлось.
Интересно бы всё же выяснить, как у Центавра или хотя бы верхней ступени D-IV...
ЦитатаВ ранних версиях LE-5 и LE-7 наддув газообразным водородом после рубашки охлаждения. Сейчас точка отбора может быть другой.
Но на рисунках-разрезах четко видно наличие газовых баллонов в баке горючего верхних ступеней у всех РН японского семейства H-II. Эти ступени, кстати, многократного включения.

Старый

ЦитатаНо на рисунках-разрезах четко видно наличие газовых баллонов в баке горючего верхних ступеней у всех РН японского семейства H-II. Эти ступени, кстати, многократного включения.
Это баллоны для наддува гелием кислородного бака.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

Старый

У двигателя J-2 предпусковая раскрутка ТНА производилась газом из баллона. Перед стартом баллон наполнялся гелием. При первом включении он расходовался. При работе двигателя бак заполнялся уже водородом от ТНА и при втором включении турбина раскручивалась водородом.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Ангара и Омск созданы друг для друга!.

SpaceR

ЦитатаУ двигателя J-2 предпусковая раскрутка ТНА производилась газом из баллона. Перед стартом баллон наполнялся гелием. При первом включении он расходовался. При работе двигателя бак заполнялся уже водородом от ТНА и при втором включении турбина раскручивалась водородом.
Так речь же не об этом. Можно и пирошашкой раскрутить.
Предпусковой наддув баков нужен для бескавитационной работы насосов.

Лучше скажите мнение о упомянутом в двух моих сообщениях внизу страницы 5. ;)

Дополн: Уточняю - с разумностью наддува водородом бака ЖВ при работающем двигателе я и не спорил ниразу.

Salo

http://www.ogirk.ru/news/2013-11-18/36384.html
Цитата18.11.2013 11:00
На Ковыкте завершается подготовка к запуску установки по выделению гелия

На Ковыктинском газоконденсатном месторождении (ГКМ) завершен монтаж оборудования опытно-промышленной мембранной установки (ОПМУ) по выделению гелия из природного газа. Кроме того, проведена межблочная обвязка оборудования, монтаж системы электроснабжения, а также контрольно-измерительных приборов и автоматики.

Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по изучению возможности использования мембранных технологий для извлечения гелия из природного газа Ковыктинского ГКМ проводит компания «Газпром добыча Иркутск» - оператор разработки месторождений «Газпрома» в Иркутской области.

В настоящее время подрядной организацией ЗАО «Грасис» ведутся пуско-наладочные работы. Запуск установки заланирован на текущий месяц.

Результаты исследований, которые начнутся уже в этом году, станут исходными данными для проектирования промышленной мембранной установки на Чаяндинском месторождении в республике Саха (Якутия).

Очередным этапом работы ОПМУ на Ковыктинском ГКМ станут ресурсные исследования, которые завершатся в 2015 году.

Создание ОПМУ, приспособленной к промысловым условиям эксплуатации, необходимо для подтверждения работоспособности и возможности использования мембранной технологии в сложных климатических условиях Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Справка:

ООО «Газпром добыча Иркутск» - 100-процентное дочернее предприятие ОАО «Газпром». Компания является эксплуатирующей организацией объектов добычи и подготовки газа и газового конденсата, а также заказчиком по проектированию и строительству объектов обустройства газоконденсатных месторождений в Иркутской области, лицензии на которые принадлежат ОАО «Газпром».

Уникальные свойства гелия определяются его химической инертностью, высокой теплопроводностью, низкой температурой сжижения, нетоксичностью, устойчивостью к ядерным реакциям и целым рядом других ценных качеств. Именно благодаря этим свойствам гелия областью его применения в первую очередь являются высокие технологии. Все шире гелий применяется в космонавтике и авиации, медицине и судостроении, химическом производстве и металлургии, ядерной промышленности и криогенных системах, а также во многих других сферах.

В России сосредоточены значительные запасы содержащего гелий сырья, наибольшая часть которых сосредоточена в Восточной Сибири.

Месторождения «Газпрома» в Иркутской области обладают третью общероссийских запасов гелия.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

/Иван/

Цитата: ПАО «Газпром» / 3 сентября 2021 / https://www.gazprom.ru/press/news/2021/september/article536870/Введен в эксплуатацию крупнейший в мире гелиевый хаб

  • На Амурском ГПЗ начала работу первая из трех гелиевых установок.
  • Запущена вторая технологическая линия Амурского ГПЗ.
  • Пропускная способность хаба -- свыше 4 тыс. операций с гелиевыми контейнерами в год.

Сегодня в режиме телемоста состоялась торжественная церемония ввода в эксплуатацию крупнейшего в мире Логистического центра обслуживания гелиевых контейнеров (хаб) для перевозки жидкого гелия на мировой рынок.


Логистический центр обслуживания гелиевых контейнеров (хаб)

В мероприятии приняли участие Президент Российской Федерации Владимир Путин и Председатель Правления ПАО «Газпром» Алексей Миллер.

Гелий востребован в высокотехнологичных отраслях промышленности, спрос на него растет, в первую очередь в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

Гелиевый хаб расположен на территории ТОР «Надеждинская» в Приморском крае -- поблизости от морских портов. Он является ключевым звеном логистической цепочки поставок товарного гелия с Амурского газоперерабатывающего завода (ГПЗ). Задача хаба -- обслуживание контейнеров, направляемых на ГПЗ для заполнения, организация логистики, прием, весовой контроль и подготовка изотермических контейнеров, прибывающих с Амурского ГПЗ, к предстоящей погрузке на морские суда. Конструкция контейнеров позволяет поддерживать температуру --269 °С для сохранения гелия в сжиженном состоянии.



Перевозку контейнеров обеспечивает собственный автопарк оператора гелиевого хаба -- ООО «Газпром гелий сервис». Специально разработанные по заказу «Газпрома» магистральные тягачи KAMAZ-5490 Neo оснащены пневматической подвеской, обеспечивающей необходимые условия для безопасной перевозки гелия. При этом автомобили используют экологичное моторное топливо -- сжиженный природный газ. Он производится непосредственно на площадке хаба.


KAMAZ-5490 Neo

Запуск Логистического центра синхронизирован с последовательным наращиванием мощностей Амурского ГПЗ. Накануне была запущена вторая технологическая линия завода (всего будет шесть). Начала работу первая из трех установок выделения, сжижения и затаривания гелия. Мощность установки -- 20 млн куб. м гелия в год. В технологическом процессе производства гелия, в частности, используются спиральновитые теплообменники. Их производство было впервые освоено в России -- на машиностроительном предприятии в Санкт-Петербурге.

После выхода Амурского ГПЗ на проектную мощность здесь будет ежегодно производиться 60 млн куб. м гелия -- по этому показателю завод является мировым лидером.

«Пропускная способность хаба будет достигать более четырех тысяч операций с изо-контейнерами в год. Это беспрецедентно много, так как на текущий момент в мире насчитывается всего две тысячи криогенных изо-контейнеров, которые в совокупности перевозят весь вырабатываемый в мире гелий.

С сегодняшнего дня вся технологическая цепочка -- от производства гелия на Амурском газоперерабатывающем заводе до его поставки потребителям -- в работе!» -- сказал Алексей Миллер.

Цитата: СправкаСтроительство Амурского ГПЗ, одного из самых мощных в мире, ведется в районе г. Свободного Амурской области. На завод по газопроводу «Сила Сибири» поступает многокомпонентный газ Чаяндинского месторождения (Якутия), в дальнейшем газ также будет поступать с Ковыктинского месторождения (Иркутская область). Проектная мощность завода составит 42 млрд куб. м газа в год.

9 июня 2021 года при участии Президента Российской Федерации Владимира Путина состоялась торжественная церемония запуска в работу первой технологической линии Амурского ГПЗ. Реализация такого масштабного проекта в области переработки не имеет аналогов в истории российской газовой отрасли. С 2025 года ГПЗ выйдет на полную проектную мощность.

Продукция Амурского ГПЗ -- товарный газ (метан) и выделенные из него ценные для газохимической и других промышленных отраслей компоненты. С помощью самого современного оборудования и передовых криогенных технологий при полной загрузке здесь будет ежегодно выпускаться 2,4 млн тонн этана, 1,5 млн тонн сжиженных углеводородных газов (СУГ), 200 тыс. тонн пентан-гексановой фракции. Основным потребителем этана и СУГ Амурского ГПЗ будет Амурский газохимический комплекс (совместный проект СИБУРа и китайской компании Sinopec).

Инвестор, заказчик и эксплуатирующая организация Амурского ГПЗ -- ООО «Газпром переработка Благовещенск» (входит в Группу «Газпром»). Управление строительством осуществляет АО «НИПИГАЗ» (Группа СИБУР).

октоген2

Господа, я вот почитал выше про то как организован наддув горячим компонентом в баке. Неужели это все выгоднее чем электронагреватель собственно в баке и  генератор на валу двигателя?  ПМСМ куча трубопроводов и теплообменников всяко дороже и ненадежнее электрики.

Дем

Цитата: октоген2 от 13.09.2021 13:18:55Неужели это все выгоднее чем электронагреватель собственно в баке и  генератор на валу двигателя?
Дык традиционная школа - не было тогда нормальной электрики...
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.