Принципиально новый российский керосиновый ЖРД

[Apollo13]

ТТУ дешевле аналогичной по параметрам керосиновой ступени? :shock:

А что, нет?
Если ТТУ с металлическими корпусами, не намотанными.
Что до дешевизны топлива - я написал "сравнительно". По сравнению с другими видами топлива для ТТРД. Что керосин и кислород переплюнуть до дешевизне сложно, я в курсе.
Но стоимость ступени - это не только и не столько стоимость топлива.

я то как раз не знаю. просто у меня уже сложился стереотип что твердотопливные ракеты по сравнению с жидкостными это надежно но дорого. те же МБР например. а тут вы пишите что все наоборот. почему тогда практически нет чисто твердотопливных ракет кроме мбр?

[Космос-3794]

В первую очередь им потребовался носитель, который мог бы выводить любой "правительственный" спутник когда надо, а не когда к нему подберут пару.

О запусках спутников, тем более правительственных, известно за пару лет, так что этой проблемы нет.

Проблема в другом. Спутники не сосиски, и производственные проблемы и связанные с этим сдвиги вправо (но иногда и влево) очень сильно нервируют (мягко выражаясь) коммерческих заказчиков даббл-шотов, имеющих жесткие бизнесс-планы. Это главная (и трудноразрешимая) проблема Ариан-5 и причина проработки концепций Ариан-6.

Зенит не выводит на ГСО.

А какие проблемы с выводом на ГСО с морской платформы если понадобится?

И что то мне подсказывает что оно сильно зависит от страны базирования и имеет хорошие шансы обанкротиться ибо дорого.

Ибо не имеет государственного заказчика и государственного субсидирования (в отличии от Арианспейс или ILS).

[vlad7308]

от. почему тогда практически нет чисто твердотопливных ракет кроме мбр?

низкий УИ?

[Gregos]

А может создать мелкий двигатель и лепить его по дцать штук на 1ю ступень. Только сразу такой блок двигателей сделать в большом габарите не затачиваясь на ЖД. Ну будет блок двигателей шире бака

Плюс
почти автоматически решается вопрос с еденичными отказами
не надо делать дроселирования в большом диапазоне
большая серия двигателей

Минус
маштабный кофициент
отработка блока двигателей (но надеюсь что математика тут хоть чутка продвинулась с 60-70х годов)

[ZOOR]

Ник Gregos это замаскированный Маск ИМХО  

[Gregos]

Призрак Н1
UPD: Только поменьше

[Apollo13]

от. почему тогда практически нет чисто твердотопливных ракет кроме мбр?

низкий УИ?

КО?

я уже не знаю как сформулировать вопрос. думаю очевидно что полностью твердотопливная ракета будет дороже полностью керосиновой при одинаковой ПН. или нет?

а вот может ли ТТУ + водород быть дешевле чем керосин + водород. при одинаковой ПН?

[Shestoper]

я то как раз не знаю. просто у меня уже сложился стереотип что твердотопливные ракеты по сравнению с жидкостными это надежно но дорого. те же МБР например. а тут вы пишите что все наоборот. почему тогда практически нет чисто твердотопливных ракет кроме мбр?

Есть легкие полностью твердотопливные носители, как правило из ступеней МБР (по принципу "не пропадать же добру"). При четырех ступенях они выводят на НОО порядка 1,5-2% ПН.
Низкий УИ и невысокое массовое совершенство РДТТ играют роль.
МБР делают полностью твердотопливными из-за высоких эксплуатационных показателей при длительном хранении.
Чтобы повысить УИ и массовое совершенство, их РДТТ делают из композитов и добавляют высокоэффективные, но дорогие компоненты топлива, например октоген. Вот такие навороченные РДТТ дороги.

Для космических носителей обычно применяют более "дубовые" РДТТ с топливом подешевле и металлическими корпусами в качестве первой ступени, где невысокий УИ терпим.
Комбинация ТТУ + водород в мире широко используется.
Что касается сравнения стоимости со схемой керосин + водород - в краткосрочном плане думаю все зависит от технических традиций конкретной страны. Что привыкли использовать, для чего есть налаженная производственная инфраструктура - то и дешевле.
Но в плане долговременного использования мне кажется ТТУ все же выглядят предпочтительнее. Особенно для легких носителей (можно использовать ступени снимаемых с дежурства МБР) и для сверхтяжелых. РДТТ все же проще масштабируются вверх, чем ЖРД.
У американцев были проекты ТТУ диаметром 8 метров и тягой 7 тысяч тонн - какой ЖРД может такое выдать? Для замены такого ТТУ нужна блок с несколькими большими ЖРД. Система трубопроводов, несколько газогенераторов, несколько ТНА, много КС. Очевидно сложнее конструктивно.

[Shestoper]

Думаю стоит упомянуть про ещё один интересный тип двигателя: ЖРД с пневматическим насосом для подачи топлива. Про такие на форуме уже был разговор.
Это модификация ЖРД с вытеснительной подачей. Вместо высокого давления в баках (выше, чем в КС) применяются две небольшие промежуточные камеры высокого давления. Они работают попеременно: из одной газом высокого давления топливо подается в КС, а другую камеру в это время под низким давлением заполняет топливо из баков.
В качестве источника газа высокого давления можно использовать например пороховой газогенератор.

По массовому совершенству такая схема может и проиграет насосной подаче, но намного превзойдет традиционные вытеснительные ЖРД и РДТТ.
ЖРД с пневмонасосом выгодно применять на небольших двигателях, куда неоптимально ставить ТНА.
Или на очень больших блоках, когда нужна тяга в тысячи тонн. Пневмонасос без проблем масштабируется вверх, а очень мощные ТНА - механизмы непростые и недешевые. И даже ТНА РД-170 обеспечивает топливом двигатель "всего" на 740 тонн тяги.

Предлагаю рассмотреть такие ЖРД с пневмонасосом: однокамерный тягой 600 тонн для легкого носителя.
И четырехкамерный для тяжелого носителя тягой 2400 тонн. Этот двигатель будет установлен на блоке диаметром 7,7 м.
Тяжелый носитель будет использовать один такой блок. Супертяж - до 4 (в качестве боковушек).
Давление в КС порядка 100 атмосфер.

Такие ЖРД уже могут выигрывать у ТТУ по стоимости.
Рассмотрим для сравнения ТТУ на замороженной перекиси, ТТУ на перхлорате аммония, блок с 4 турбонасосными ЖРД по 600 тонн с давлением в КС 150 атм, блок с одним пневмонасосным ЖРД с давлением в КС 100 атм.
По УИ однозначно рулят насосные ЖРД, но ЖРД с пневмонасосом ненамного отстает. В то же время один пневмонасос и твердотопливный газогенератор значительно проще и дешевле, чем 4 ТНА и 4 газогенератора на основных компонентах топлива.
ТТУ конструктивно ещё проще. Но отливка больших зарадов - операция непростая и ответственная. Традиционный РДТТ неэкологичен, а перекисный требует охлаждения до -30 по Цельсию,  это усложняет стартовый комплекс.

[Shestoper]

Вот ссылка на ЖРД с пневмонасосом:
http://www.yuzhnoye.com/?id=146&path=Aerospace%20Technology/Rocket%20Propulsion/Liquid%20Engines/Sustainers/RD-860/RD-860

[Bell]

Граждане-товарищи, а что такое "РД-107/108 с ГГ на основных компонентах"? Якобы оно уже давно существует в виде чертежей?  :roll:

[Дмитрий В.]

Граждане-товарищи, а что такое "РД-107/108 с ГГ на основных компонентах"? Якобы оно уже давно существует в виде чертежей?  :roll:

И еще лет 5 назад была информация, что Энергомашг признал дальнейшую модернизацию РД-107/108 неперспективной.

[avmich]

Граждане-товарищи, а что такое "РД-107/108 с ГГ на основных компонентах"? Якобы оно уже давно существует в виде чертежей?  :roll:

И еще лет 5 назад была информация, что Энергомашг признал дальнейшую модернизацию РД-107/108 неперспективной.

Ну так и?

Пардон за плагиат, Сало :)

На чём остановилось дело?

[Дмитрий В.]

Граждане-товарищи, а что такое "РД-107/108 с ГГ на основных компонентах"? Якобы оно уже давно существует в виде чертежей?  :roll:

И еще лет 5 назад была информация, что Энергомашг признал дальнейшую модернизацию РД-107/108 неперспективной.

Ну так и?

Пардон за плагиат, Сало

На чём остановилось дело?

Какое может быть дело, которым реально не занимлись, и денег не выделяли?

[mihalchuk]

И всё-таки принципиально новый - это принципиально новый, и здесь дело в принципе, а не в тяге. Думаю, всё-таки принципиально новый двигатель будет сложнее. Предполагаю следующее.
1. Реализация схемы газ-жидкость. Охлаждение КС и сопла с использованием промежуточного компонента (аммиака-метана-этана) с передачей тепла кислороду. Нагрев кислорода градусов на 200. В результате подавляется высокочастотка в камере, можно поднять давление в КС, что, в свою очередь, позволит увеличить тепосъём в рубашке охлаждения и, возможно, совместить компоненты охлаждающей жидкости и по п. 2.
2. Газогенератор, работающий на метане-этане, открытая схема (же говорилось здесь и в теме "Полуметановый Союз".
Первый пункт позволит реализовать довольно надёжную схему двигателя и увеличить УИ за счёт ликвидации завесы в КС. Второй позволит реализовать непожароопасную схему газогенераторного тракта и сократить потери на открытость схемы в 2-3 раза. Кроме того,
при повышенном давлении появится возможность дожигать выхлопной ГГ-газ в рулевых соплах.

[hecata]

Или 250 тонный движок открытой схемы на 80 атм Рк, с штифтовой форсункой и абляцией Что бы стоил миллионов 30 рублей в серии.

[Salo]

С абляцией уже по-моему наигрались - в лучшем случае сопловой насадок.

[Штуцер]

Или на очень больших блоках, когда нужна тяга в тысячи тонн. Пневмонасос без проблем масштабируется вверх, а очень мощные ТНА - механизмы непростые и недешевые.

Не думаю, что на больших двигателях это возможно. Хотя бы потому, что невозможно осуществить безударную и безразрывную коммутацию больших расходов с одной камеры пневмонасоса на другую.

[hecata]

С абляциейуже по-моему наигрались - в лучшем случае сопловой насадок.

Ну, вообще да - вспоминается RS-68. Если не получилось у Праттов, то скорее всего это просто нерационально.

[Shestoper]

Не думаю, что на больших двигателях это возможно. Хотя бы потому, что невозможно осуществить безударную и безразрывную коммутацию больших расходов с одной камеры пневмонасоса на другую.

Ну тогда либо просто мощные ненапряженные ЖРД на метане, либо ТТУ (в том числе с экзотическими сегодня ледяными экологичными компонентами топлива), либо парафиновые гибридники.
Где-то там лежит искомый идеал мощного, дешевого и надежного источника тяги для первой ступени. Где именно - без детальных исследований сходу не скажешь.
А для второй ступени и выше - водород, без вариантов.
И получится носитель по идеологии "кг ПН за минимальную цену".