Принципиально новый российский керосиновый ЖРД

[Glaurung]

Не получится, в смысле - или приемлемые для транспортировки габариты (4,1 м в предел) и одна камера, или не менее 5,5 м и 4 камеры (при этом "Волга-Днепр" обеспечена заказами на ...дцать лет вперед при 200% загрузке).

Конечно от "проблемы двух лошадиных задниц" нужно уходить.
Авиация и внешняя подвеска - тогда и 7,7 метров не проблема.

Давайте прикинем: согласно авиатарифам 1м3=167 кг. Стоимость перевозки 1 кг до Благовещенска - 106 руб. И это без учета необходимости разработки спецсамолета и, соответственно, спецтарифов. У меня получилось для d=5.5 м и L=25 м сумма составила 10 515 тыс. руб. в один конец.
Стоимость ж/д перевозки до того же Благовещенска составляет 39 руб/кг, что при ориентировочном весе блока ~9 000 кг с учетом 30% надбавки за негабарит составит 456,3 тыс. руб. Есть разница?

[Зомби. Просто Зомби]

В 4-хкамернике больше элементов, значит, ниже надежность. А так, он лучше компонуется (плотнее), чем однокамерник, в хвостовом отсеке.

И в какой диаметр может вылиться однокамерный ЖРД на 500-1000т тяги с умеренным давлением в КС? Как F-1 примерно?

У как-бы ненапряженного РД-0163 диаметр среза сопла - 1770 мм. Отсюда и прикиньте размеры 4-хкамерника.

Взять ножницы и обрезать под торец.

Нафик вам эти "единицы УИ"?

Вообще, взять РД-170 и радикально переделать, "снизив до необходимого".

Упростить/удешевить/конвертировать, в соответствии с требованиями.

[Штуцер]

Очевидно, что мотивации совершенно разные. Для ДВС постоянно повышаются требования по экологичности и экономичности, а жесткая конкуренция автоконцернов при этом требует еще и удерживать стоимость единицы двигателя в определенных рамках. Такое можно сделать, усложняя управление двигателем, повышая удельные характеристики, что мы и видим.

Прочитайте то, что Вы написали. Мотивации совершенно одинаковые.

Да ладно. . Экономичность, суть УИ, была основным требованием к ЖРД до 90-х годов, в рамках тех парадигм. Сейчас тренд сменился, и требования другие. Удельные параметры повышать больше не надо. Кроме того, их и повышать особо некуда, а значит, мотивации в развитии ДВС и ЖРД совсем различны.

Вы хотите скахать, что создаваемый двигатель может быть неэкологичным, неэкономичным, а стоимость его может не удерживаться в разумных пределах. Отрицаете очевидное.

ЗЫ

1.

Ни разу не видел национальных стандартов по выбросам NOx CHx и проч для ЖРД

А Вы вообще ТЗ на ЖРД видели?

2.Поэтому и профи тут по делу не высказываются. Их доводы отвергаются также легко теми, у кого целая ракета в голове. Причем своя.

3.

Вас никто не заставляет участвовать в таких умозрительных дискуссиях, которыми полон этот форум.

Просто эта тема одна из самых умозрительных. А пожалуй, Вы правы, зря я сюда влез.

[Дмитрий В.]

В 4-хкамернике больше элементов, значит, ниже надежность. А так, он лучше компонуется (плотнее), чем однокамерник, в хвостовом отсеке.

хотя большее кол-во напряженных элементов уменьшает надежность, но уменьшение размера КС и диаметра сопла намного существенней увеличивает надежность, и в целом уменьшает цену двигателя.

По идее, с уменьшением размеров камеры растет и ее теплонапряженность :roll:

[Glaurung]

Как это вы посчитали? 4-х кратное снижение стоимости в серии, означает, что сейчас у нас, грубо говоря 80% себестоимости - накладные расходы.

А что вы хотели, если делается 180-й фактически на опытном производстве. Но, честно признаться, Я эту цифирь не считал :roll:

[Дмитрий В.]

На огневых испытаниях вдруг выясняется что метан тоже коксуется...

28.09.2011 http://www.nic-rkp.ru/default.asp?page=main
Рекордные по длительности огневые испытания многоразового ракетного двигателя на сжиженном природном газе и жидком кислороде.

Очередное огневое ресурсное испытание многоразового ракетного двигателя-демонстратора С5.86.1000-0 №2 тягой 7,5 тс, разработанного и изготовленного «КБхиммаш им. А. М. Исаева» – филиалом ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева» по техническому заданию ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» в рамках ОКР «Двигатель-2015-КБХМ» на топливной паре жидкий кислород (ЖК) –сжиженный природный газ (СПГ) было проведено 28 сентября 2011 года на стенде В2А ИС-106 ФКП «НИЦ РКП», г. Пересвет.

Испытание прошло успешно. Выполнено двукратное включение двигателя. Длительность первого включения 162 с. На втором включении была достигнута рекордная длительность работы двигателя такой размерности при однократном включении – 2007 с. Испытания были прекращены по выработке компонентов. Суммарная наработка данного экземпляра двигателя составила 3389 с (4 включения).

Цели испытаний достигнуты, в том числе подтверждены :

1) возможность многократного (двукратного) запуска и остановки двигателя-демонстратора на сжиженном природном газе;

2) возможность продолжительной работы двигателя, выполненного по замкнутой схеме с дожиганием восстановительного генераторного газа, на топливной паре ЖК–СПГ;

3) стабильность продолжительной (более 2000 с) работы двигателя демонстратора на основном режиме с разными сочетаниями тяги и соотноше¬ния компонентов топлива;

4) отсутствие образований твердой фазы в газовом тракте и отсутствие коксовых отложений в жидкостном тракте двигателя при длительной работе двигателя;

5) правильность принятых технических решений по обеспечению многократного запуска, управления, регулирования с учетом особенностей сжиженного природного газа;

6) возможности стенда по проведению длительных испытаний.

Получены экспериментальные данные для уточнения методики расчета охлаждения камеры сгорания при использовании СПГ в качестве охладителя. Также усовершенствована технология транспортировки, заправки и термостатирования больших масс сжиженного природного газа и отработаны технологические решения, практически применимые для процедуры заправки летных изделий.

Программа испытаний двигателя успешно выполнена.

[Glaurung]

Взять ножницы и обрезать под торец.

Нафик вам эти "единицы УИ"?

Вообще, взять РД-170 и радикально переделать, "снизив до необходимого".

Упростить/удешевить/конвертировать, в соответствии с требованиями.

А как же давно муссируемый постулат про ненапряженность? А низкое давление в КС? У Вас тогда увеличивается критика и вширь ползет сопло. Отсюда и 1770 мм. Взять ножницы и обрезать не получится.

[Зомби. Просто Зомби]

Нужна определенная мощность, даже в ущерб удельным характеристикам.

Вы определенно утверждаете, что это невозможно при известных ограничениях по диаметру?

[Alex_II]

Класс! Почти час наработки на СПГ... И не закоксовался...

[Salo]

Меня ещё больше впечатлили  полчаса непрерывной работы. у какой керосинки такое возможно?

[Glaurung]

Лично мне видится, в свете модной пары СПГ+ЖК, следующая схема маршевого двигателя:
1) Однокамерный с 4-я рулевыми соплами;
2) С раздельными ТНАО и ТНАГ;
3) Двухтопливный, с переключением с СПГ на ЖВ;
4) Привод ТО - кислородом с нагревом от основной КС, с дожиганием в рулевых КС;
5) Привод ТГ - от восстановительного газогенератора с дожиганием газа в основной КС;
6) С регулируемым размером критики.
7) Рз= 500 т.с.
Даже прикидочных расчетов, подтверждающих написанную схему, не делал. Чистое ИМХО.

[Glaurung]

Нужна определенная мощность, даже в ущерб удельным характеристикам.

Вы определенно утверждаете, что это невозможно при известных ограничениях по диаметру?

Заявленная тяга в 1000 тс при 4 камерах, давлении до 150 ати и габаритах блока до 4,1 м - нет.

[Shestoper]

Давайте прикинем: согласно авиатарифам 1м3=167 кг. Стоимость перевозки 1 кг до Благовещенска - 106 руб. И это без учета необходимости разработки спецсамолета и, соответственно, спецтарифов. У меня получилось для d=5.5 м и L=25 м сумма составила 10 515 тыс. руб. в один конец.
Стоимость ж/д перевозки до того же Благовещенска составляет 39 руб/кг, что при ориентировочном весе блока ~9 000 кг с учетом 30% надбавки за негабарит составит 456,3 тыс. руб. Есть разница?

Сотни тысяч долларов при транспортировке по воздуху против десятков тысяч по жд. При стоимости пусков тяжелых носителей в десятки миллионов.
Везти на Дальний Восток через тоннели без остановки встречного движения можно не более 3,8 м.
Блок диаметром 5,5 при авиатраспортировке может иметь и бОльшую длину, за счет этого заменять 3 "железнодорожных" блока.
Какова будет стоимость изготовления трех блоков и трех двигателей вместо одного?
Стоимость стыковки пакета первой ступени на космодроме? Насколько упадет массовое совершенство пакетной первой ступени по сравнению с моноблоком?
Эта разница точно уложится в сотни тысяч долларов?

Насколько сложнее будет компоновать сверхтяжелый носитель из связки 3,8-блоков, а не 5,5 метровых?

[Shestoper]

Таки какая ракета?
В смысле - размерность модуля?

Вот именно. ИМХО, путь к размерности двигателя  должен быть  такой:
1 Что выводим?  Это главный вопрос, без ответа на который последующие рассуждения малозначимы.
2 После определения современных и перспективных полезных нагрузок определяется конфигурация и размерность РН
3 И только потом можно говорить о двигателе.
Путь наоборот бесперспективен, нельзя "влюбляться" в изделие и искать ему применение, надо сразу создавать востребованные вещи.

Учитывая нынешнюю востребованность Протонов, планы создания Ангары-5 и Руси-М, а также вероятную востребованность 40-тонника,
предлагаю такой двигатель, который один обеспечивает выведении примерно 25-30 тонн при верхней метановой ступени (первая тоже метановая), и 40-50 тонн при верхней водородной ступени.
Тяга двигателя нужна порядка 1200-1500 тонн.

Несколько таких двигателей обеспечат возможность запуска супертяжа.

[Зомби. Просто Зомби]

Нужна определенная мощность, даже в ущерб удельным характеристикам.

Вы определенно утверждаете, что это невозможно при известных ограничениях по диаметру?

Заявленная тяга в 1000 тс при 4 камерах, давлении до 150 ати и габаритах блока до 4,1 м - нет.

Ну вот, значит точно - у каждого в голове своя ракета.

[Glaurung]

Сотни тысяч долларов при транспортировке по воздуху против десятков тысяч по жд. При стоимости пусков тяжелых носителей в десятки миллионов.
Везти на Дальний Восток через тоннели без остановки встречного движения можно не более 3,8 м.
Блок диаметром 5,5 при авиатраспортировке может иметь и бОльшую длину, за счет этого заменять 3 "железнодорожных" блока.
Какова будет стоимость изготовления трех блоков и трех двигателей вместо одного?
Стоимость стыковки пакета первой ступени на космодроме? Насколько упадет массовое совершенство пакетной первой ступени по сравнению с моноблоком?
Эта разница точно уложится в сотни тысяч долларов?

Насколько сложнее будет компоновать сверхтяжелый носитель из связки 3,8-блоков, а не 5,5 метровых?

1) Длина там примерно одинаковая за счет увеличения диаметра;
2) Стоимость идет от серийности. Считаю, что младшая машина в линейке должна закрыть нишу 14А14 с увеличением ПН до 10 т на опорную орбиту (отсюда и предлагаемая тяга двигателя в 500 тс);
3) стоимость стыковки - 6 часов работы расчета из 6 человек + 2 крановщика;
4) для Руси-М проигрыш был максимум 1.5 т на опорной (правда там все зависело от наклонения, очень уж населенные пункты по трассе запуска мешаются);
5) Так самолет не один раз придется гонять туда-сюда.
Лично мне симпатичен первый вариант Руси-М но со следующими поправками:
а) Компоненты СПГ+ЖК;
б) На блоках по 1 двигателю (а не по 2). Центр - увеличенная заправка;
в) Регулируемая высотность - на боках насадки, на центре - пережим критики.
Как-то так. Но мы отвлекаемся от темы. Какую размерность двигателя по тяге предлагаете?

[Штуцер]

Тема про КЕРОСИНОВЫЙ двигатель.

[Зомби. Просто Зомби]

Концептуальный двигатель - четырехкамерник с тягой ~400 тонн.

Под моноблок с ПН ~8 тонн.

[Зомби. Просто Зомби]

Естественно, керосиновый :mrgreen:

[Старый]

4) отсутствие образований твердой фазы в газовом тракте и отсутствие коксовых отложений в жидкостном тракте двигателя при длительной работе двигателя;

А какое было давление в камере?