"Энергия" создаст ракету-носитель тяжелого класса

[Дмитрий В.]

Главное не допускать пролива и скопления метана в замкнутых полостях. У газообразного метана плотность в 1,5-2 раза ниже, чем у воздуха. При небольших проливах он быстро улетучивается.

[Mark]

Из Капитал: Топливо будущего, 07.04.2013

Использование сжиженного метана на транспорте имеет большие перспективы. В России в конце 80-х годов прошлого столетия жидкий метан был опробован как топливо на самолете ТУ-155, который прошел успешные демонстрационные испытания на всех европейских салонах, и на нем было установлено 10 мировых рекордов.
 
В США НАСА успешно испытала метановый ракетный двигатель. Предполагается, что топливо на основе сжиженного метана вытеснит водородное в ракетной технике, так как имеет ряд преимуществ. Специалисты НАСА убеждены, что использование двигателей на основе жидкого метана и кислорода в космических аппаратах имеет большое будущее.

[mark2000]

Как раз на этой неделе делал небольшую справку по СПГ

1. Сжиженный природный газ (СПГ)
Сжиженный природный газ (СПГ, англ. LNG — liquefied natural gas) — природный газ, искусственно сжиженный, путём охлаждения до −160 °C, для облегчения хранения и транспортировки.
СПГ представляет собой бесцветную жидкость без запаха и цвета, плотность которой в два раза меньше плотности воды. Не токсичен. Температура кипения −158...−163 °C.
Сжиженный природный газ это уникальный по своим энергетическим и экологическим свойствам продукт, который может стать основой гибкой коммерческой системы доставки природного газа на любые объекты его использования, расположенные на значительном расстоянии от магистральных газопроводов куда невозможно или экономически невыгодно тянуть газопровод.
При переводе СПГ в газообразное состояние (газификации) его свойства соответствуют свойствам природного газа по ГОСТ 5542-87.
Плотность СПГ зависит от давления и компонентного состава и может находиться в диапазоне от 370 до 430 кг/м 3 , среднее значение плотности составляет 390 кг/м 3 . При газификации при давлении близком к атмосферному из одного объема СПГ образуется около шестисот объемов природного газа. (1м 3 СПГ - 600 м 3 природного газа).
Пожаро-взрывоопасная концентрация газифицированного СПГ в воздухе при 0 0С и 0,1013 МПа составляет от 5 до 15 объемных процентов (по метану), для газа конкретного состава концентрационные пределы воспламенения определяются в соответствии с ГОСТ 12.1.044-89.
Минимальная температура воспламенения смеси воздуха с газифицированным СПГ в зависимости от его состава составляет 450...600 0С.
Физико-химические свойства и компонентный состав СПГ соответствуют требованиям и нормам ТУ 51-03-03-85 (таблица 1):
 
 

Таблица 1.

№ п/п	Наименование показателя	Норма
1.	Объемная содержание: - метана, % - этана, % - пропана и более тяжелых углеводородов, % - азота, %	92 ± 6 4 ± 3 2,5 ± 2,5 1,5 ± 1,5
2.	Массовая доля сероводорода и меркаптановой серы, %, не более	0,005
3.	Низшая теплота сгорания при  Т= 0 0 С (273 К) и Р= 0,101325 МПа, МДж/м 3 , (ккал/кг)	35,2 (11 500)

 Чистый СПГ не горит, сам по себе не воспламеняем и не взрывается. На открытом пространстве при нормальной температуре СПГ возвращается в газообразное состояние и быстро растворяется в воздухе. При испарении природный газ может воспламениться, если произойдет контакт с источником пламени. Для воспламенения необходимо иметь концентрацию испарений в воздухе от 5 % до 15 %. Если концентрация до 5 %, то испарений недостаточно для начала возгорания, а если более 15 %, то в окружающей среде становится слишком мало кислорода. Для использования СПГ подвергается регазификации — испарению без присутствия воздуха.
СПГ хранится в специальных криоцистернах, устроенных по принципу сосуда Дьюара. Транспортируется СПГ на специализированных морских судах — газовозах, оборудованных криоцистернами, а также на спецавтомобилях. Регазифицированный СПГ транспортируется конечным потребителям по трубопроводам.
 

[Seerndv]

Дмитрий В. пишет:
Метановая инфраструктура - эквивалент кислородной. К тому же она создается один раз навсегда. А поскольку стоимость ЖМ ниже керосина, то при длительной эксплуатации все это окупится. С остальным более менее согласен. Пока метан не испытают в полете делать большую РН под это горючее не стоит.

-  метан летал низэнько-низэнько

С целью летной оценки возможности использования криогенных топлив на Ту-155 по сравнению с базовым самолетом Ту-154Б были выполнены следующие конструктивные изменения:

[/li]
• в специально выделенном отсеке салона самолета установили топливный бак с высокоэффективной теплоизоляцией для размещения жидкого водорода с температурой -253╟С или сниженного природного газа с температурой -162╟С;
• доработали топливную систему самолета;
• экспериментальный топливный комплекс включал в себя систему подачи топлива в двигатель, систему поддержания давления в баке с аварийным предохранительным устройством, систему циркуляции, наддува бака, систему аварийного слива криогенного топлива. Система подачи топлива состояла из центробежных и струйных насосов, теплоизолированных трубопроводов, криогенных агрегатов и клапанов;
• для управления и контроля работы криогенного комплекса на самолете установили три дополнительные системы:  а) гелиевую, управляющую агрегатами силовой установки; б) азотную,  замещающую обычную атмосферу в отсеках самолета и предупреждающую экипаж в случае утечки криогенного топлива задолго до взрывоопасной концентрации; в) систему контроля вакуума в теплоизоляционных полостях; г) вместо штатного центрального двигателя НК-8-2У установили экспериментальный двигатель НК-88, созданный в конструкторском бюро под руководством академика Н.Д.Кузнецова (при этом большое внимание уделили обеспечению взрывопожаробезопасности двигателя).

Для обслуживания экспериментального самолета и выполнения испытательных работ был создан авиационный криогенный комплекс. Он состоял из следующих систем:

[/li]
• системы заправки криогенным топливом;
• системы пневмопитания;
• системы энергоснабжения;
• системы телевизионного контроля;
• системы газового анализа;
• системы орошения водой в случае пожара;
• системы контроля качества криогенного топлива.

Комплекс позволял проводить различные виды испытаний с использованием больших количеств криогенной жидкости. Летающая лаборатория делалась на базе серийного самолета Ту-154 ╧ 85035, доработанного под стандарт Ту-154Б. 15 апреля 1988 года самолет Ту-155 совершил первый полет (экипаж под руководством летчика-испытателя В.Севанакаева. Самолет Ту-155 прошел обширный комплекс испытаний, в ходе которых установлено 14 мировых рекордов, совершен международный перелет по маршруту Москва - Братислава (Чехословакия) - Ницца (Франция), Москва - Ганновер (ФРГ).

- не сказать что всё просто  :oops:  
Но, таки, был, вот только остались ли документы и люди, и насколько он применим

[George]

Seerndv пишет:
- не сказать что всё просто :oops:
Но, таки, был, вот только остались ли документы и люди, и насколько он применим

И где он на самолетах? Сегодня все летают на керосине. СПГ на самолетах невыгоден ибо нуждается в охлаждении до -160. Керосин куда проще, ибо он используется при нормальной температуре.

[Mark]

George пишет:

Seerndv пишет:
- не сказать что всё просто  :oops:  
Но, таки, был, вот только остались ли документы и люди, и насколько он применим

И где он на самолетах? Сегодня все летают на керосине. СПГ на самолетах невыгоден ибо нуждается в охлаждении до -160. Керосин куда проще, ибо он используется при нормальной температуре.

.


15 апреля 1988 года в российское небо поднялся первый в мире самолёт на альтернативном топливе

Ровно 22 года назад совершил экспериментальный полёт первый в мире самолет - летающая лаборатория Ту-155 с экспериментальным двигателем НК-88 разработки ОКБ Н.Д. Кузнецова, работающим на альтернативных видах топлива. В общей сложности Ту-155 выполнил почти 100 испытаний на сжиженном природном газе (СПГ) и жидком водороде. Работа продолжилась с новым проектом Ту-156. Этими полетами была доказана реальность создания криогенной авиации, которая относится к технологиям третьего тысячелетия.
 
Главный результат работ по самолету Ту-155 - были созданы:
• коллективы специалистов в области авиационной криогеники на целом ряде предприятий;
• наземная инфраструктура для обслуживания криогенных самолетов;
• комплекс наземных криогенных стендов.
Появилась реальная возможность перейти к практическому созданию самолетов на сжиженном природном газе.

http://svpressa.ru/t/23982/?odkl=1

[George]

Mark пишет:
 15 апреля 1988 года в российское небо поднялся первый в мире самолёт на альтернативном топливе

Нет ни одного коммерческого самолета на СПГ. Все летают на керосине. На РН СПГ возможен, но он должен внедрятся постепенно, без спешки. Для сверхтяжелой РН он не подходит сегодня. Рано еще. А вот на основе "Зенита" да. Технология кислородно-керосиновых двигателей, начиная от НК-33 до РД-170, насчитывает уже примерно 50 лет. Она хорошо известна и вполне жизнеспособна.

РН всегда вторична по отношению к ПН. Особенно для тяжелых РН. В их конституировании, ИМХО, нужен консерватизм, чтобы повысить надежность РН при использовании проверенных решений. Метан на сегодня на стадии эксперимента.

[Mark]

Сегодня  есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.
 
http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

[George]

Mark пишет:
 Сегодня есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.
 
 http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

К РН сие отношение не имеет.

СПГ ставить на сверхтяжелую РН преждевременно. Он не был ни в одном полете. Технология не отработана и сырая. Нужно подтверждение надежности и цены. Этого пока нет.

[mark2000]

Mark пишет:
 Сегодня есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.
 
 http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

Мало вероятно, что топливо из водорослей или какие либо другие биотоплива будут использоваться в космонавтике. Они как правило сильно загрязнены и имеют низкую теплотворную способность. Очистка их дорогое мероприятие, обычный керосин дешевле будет.

Даже в сельском хозяйстве использование биотоплив в настоящее время экономически не выгодно и строят комплексы по производству биотопливо из за того, что они позволяют переработать навоз. А биотопливо (или биогаз) является побочным продуктом.

[Mark]

George пишет:

Mark пишет:
Сегодня есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.

http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

К РН сие отношение не имеет.

СПГ ставить на сверхтяжелую РН преждевременно. Он не был ни в одном полете. Технология не отработана и сырая. Нужно подтверждение надежности и цены. Этого пока нет.

Ссоры, где у вас прогресс ? Вы только против, против и против. Я таких сотрудников бы сразу уволил. Всё  :evil:

[Mark]

mark2000 пишет:

Mark пишет:
Сегодня есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.

http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

Мало вероятно, что топливо из водорослей или какие либо другие биотоплива будут использоваться в космонавтике. Они как правило сильно загрязнены и имеют низкую теплотворную способность. Очистка их дорогое мероприятие, обычный керосин дешевле будет.

Даже в сельском хозяйстве использование биотоплив в настоящее время экономически не выгодно и строят комплексы по производству биотопливо из за того, что они позволяют переработать навоз. А биотопливо (или биогаз) является побочным продуктом.

В космонавтике есть топлива как водород, патом будут метан и Ацетам. А что будет за 100 лет ?

[mark2000]

Mark пишет:

mark2000 пишет:

Mark пишет:
Сегодня есть тенденция на топливо из водорослей. Толко в годе 2003 сосдана фирма Solazyme, является одним из ведущих в мире разработчик и производитель топлива из водорослей сейчас.

 http://www.biomasse-nutzung.de/algen-kraftstoff-energie/

Мало вероятно, что топливо из водорослей или какие либо другие биотоплива будут использоваться в космонавтике. Они как правило сильно загрязнены и имеют низкую теплотворную способность. Очистка их дорогое мероприятие, обычный керосин дешевле будет.

Даже в сельском хозяйстве использование биотоплив в настоящее время экономически не выгодно и строят комплексы по производству биотопливо из за того, что они позволяют переработать навоз. А биотопливо (или биогаз) является побочным продуктом.

В космонавтике есть топлива как водород, патом будут метан и Ацетам. А что будет за 100 лет ?

Грубо прикинул, за год на все запуски тратится примерно 20 000 тон, ну еще в два-три раза больше на испытания. На космонавтику запасов хватит. Важнее эксплуатационные качества и стоимость.

[George]

Mark пишет:
Ссоры, где у вас прогресс ? Вы только против, против и против. Я таких сотрудников бы сразу уволил. Всё :evil:

А я бы не пошел бы к авантюристу и шалопаю. Мне что, за него отвечать придется?

Я не против метана. Просто на надо гнать картину. "Холоднокровнее, Маня", как говорили когда-то в Одессе. Оный должен внедряться постепенно и начать можно с блока "И" "-2" и РБ.

[Salo]

George пишет:
Нет ни одного коммерческого самолета на СПГ. Все летают на керосине.

Проблема только одна - керосин заливается в кессоны крыла а для СПГ нужен дьюар в фюзеляже.  Для ракеты это вообще не проблема, ибо кислородные баки даже не теплоизолируют. Применение переохлаждённых компонентов снимаетбольшинство проблем.

George пишет:
На РН СПГ возможен, но он должен внедрятся постепенно, без спешки.

Нужно подождать пока такую ракету запустит Маск, а потом героически восстанавливать утерянные приоритеты и конкурентные преимущества.

George пишет:
 Для сверхтяжелой РН он не подходит сегодня. Рано еще.

Если бы Сатурн-5 делали Вы, то он полетел бы на спирте и кислороде. Хорошо, что фон Браун не из Одессы.

George пишет:
А вот на основе "Зенита" да. Технология кислородно-керосиновых двигателей, начиная от НК-33 до РД-170, насчитывает уже примерно 50 лет. Она хорошо известна и вполне жизнеспособна.

Известно что отказывае примерно один из тридцати сорока РД-171. Делим на четыре и получаем аварию каждого десятого супертяжа. Хорошо известна но не вполне жизнеспособна.

George пишет:
РН всегда вторична по отношению к ПН. Особенно для тяжелых РН. В их конституировании, ИМХО, нужен консерватизм, чтобы повысить надежность РН при использовании проверенных решений. Метан на сегодня на стадии эксперимента.

А водород вообще за пределами осознания. Короче, делаем Н-1 и будет нам счастье.

[Mark]

mark2000 пишет:

Важнее эксплуатационные качества и стоимость

Будем ждать разработки Ацетама. Если всё будет хорошо как пока, то в будущем водород не будет нужны. Об это уже некоторые сотрудники говорили  

[George]

Salo пишет:

George пишет:
Нет ни одного коммерческого самолета на СПГ. Все летают на керосине.

Проблема только одна - керосин заливается в кессоны крыла а для СПГ нужен дьюар в фюзеляже. Для ракеты это вообще не проблема, ибо кислородные баки даже не теплоизолируют. Применение переохлаждённых компонентов снимаетбольшинство проблем.

George пишет:
На РН СПГ возможен, но он должен внедрятся постепенно, без спешки.

Нужно подождать пока такую ракету запустит Маск, а потом героически восстанавливать утерянные приоритеты и конкурентные преимущества.

George пишет:
 Для сверхтяжелой РН он не подходит сегодня. Рано еще.

Если бы Сатурн-5 делали Вы, то он полетел бы на спирте и кислороде. Хорошо, что фон Браун не из Одессы.    

George пишет:
А вот на основе "Зенита" да. Технология кислородно-керосиновых двигателей, начиная от НК-33 до РД-170, насчитывает уже примерно 50 лет. Она хорошо известна и вполне жизнеспособна.

Известно что отказывае примерно один из тридцати сорока РД-171. Делим на четыре и получаем аварию каждого десятого супертяжа. Хорошо известна но не вполне жизнеспособна.

George пишет:
РН всегда вторична по отношению к ПН. Особенно для тяжелых РН. В их конституировании, ИМХО, нужен консерватизм, чтобы повысить надежность РН при использовании проверенных решений. Метан на сегодня на стадии эксперимента.

А водород вообще за пределами осознания. Короче, делаем Н-1 и будет нам счастье.

Да, СПГ - лишний вес на самолете и это единственная причина его неприменения там.

Нет, для достижения результата уровня "С-5", керосина недостаточно. Браун брал то, что было у него под рукой. Водород в США полетел в 1962-м и был известен. Ф-1 начали разрабатывать в конце 50-х по заказу ВВС. Много взрывов там было и добились того, что Ф-1 безотказно полетел на "Сатурне-5". Браун взял его почти готовым.

А сегодня выбор есть. Еще раз. РН вторична по отношению к ПН. ИМХО, из этого надо исходить. Метан нужно внедрять постепенно, а не кавалерийским наскоком, как некоторые предлагают.

Сверхтяжелые РН будут летать примерно 10 раз (80 тонн) за 10 лет. Думаю, необходимую надежность можно обеспечить. К тому же РД-170 не один. Есть еще РД-180 и будет РД-191. И там видно будет.

[Alex_II]

Salo пишет:
Нужно подождать пока такую ракету запустит Маск, а потом героически восстанавливать утерянные приоритеты и конкурентные преимущества.

Ну так традиции - наше всё... На прогресс некоторых уже не хватает...

[Mark]

George пишет:
Для сверхтяжелой РН он не подходит сегодня. Рано еще.

Salo пишет:
Если бы Сатурн-5 делали Вы, то он полетел бы на спирте и кислороде. Хорошо, что фон Браун не из Одессы.

Да, НАСА сразу сделали самый большой носитель мира на водород. Это прогресс, как и разработки Прогресса на метановый-водородны носитель с ПН от 85 до 190 тонн    

[George]

Alex_II пишет:
Ну так традиции - наше всё... На прогресс некоторых уже не хватает...

Метан - не повод для гонки. Если кто-то там еще делает - флаг им в в руки. Зато можно будет сделать выводы из их ошибок и достижений.