РД-107 на запчасти?

[avmich]

Если бы в России создавался аналог СпейсЭкса, то особый интерес заслуживал бы двигатель РД-107.

РД-107 обладает рядом качеств, привлекательных для частных разработок. Двигатель хорошо известен и технология его хорошо отработана. Он не очень дорог; и ещё, его удобно разделять на компоненты, которые могут быть полезны по отдельности.

Маршевые камеры сгорания - это 200 кН тяги при давлении 5-6 МПа. Плюс ещё рулевые камеры. Такие узлы могут быть использованы, по отдельности или в комбинациях, на практически любых ступенях небольших носителей. Можно говорить об использовании КС в, скажем, схеме однокамерного ЖРД с качающимся соплом - модернизация, подобная проделанной для ЖРД НК-33.

Один из важных вопросов - насколько сложно использовать КС РД-107 при многократных прожигах, что наверняка будет важным вопросом при оценке возможностей использования.

ТНА, вероятно, придётся делать с нуля - из-за изменений тяги (другой набор камер), из-за желания уйти от дополнительных компонентов, возможной потребности в перекомпоновке и т.д.

[Дмитрий В.]

Меня в этом направлении больше привлекает РД-0110Р. Готовый, не слишком дорогой ЖРД с УВТ и уровнем тяги, пригодным для "нанолончера" 

[vitquir]

Уважаеый avmich, объясните, пожалуйста популярно. Кому это нужно и для чего.

[avmich]

vitquir пишет:
Уважаеый avmich , объясните, пожалуйста популярно. Кому это нужно и для чего.

Давайте попробую. Допустим, звезда пленительного счастья наконец взошла и Россия вспряла ото сна, в том смысле, что в стране поменялся деловой климат в сторону сильного улучшения. Тут надо отметить, что я считаю, что Россия сильно недооценена на мировом инвестиционном рынке, и единственная тому причина может быть устранена коррекцией государственной системы.

И одной из областей начинающегося развития оказывается ракетно-космическая. Например, в России возникает компания, собирающаяся конкурировать со СпейсЭкс - обеспечивая лучшие услуги заказчикам пусков по более низким ценам. А что? (с) как говорил дворник из "Падал прошлогодний снег". В России невысокие цены (могут быть), приличные специалисты (при некоторых разумных условиях), хорошая школа (на историю мы горазды кивать), а тут ещё и бизнес-климат поменялся.

И что такая частная компания может сделать? Допустим, она в дружественных отношениях с Металлистом, ОАО Кузнецов и всем самарским кластером. А заодно и Энергомашем. Может быть, это даже компания, делаемая в Самаре трезвыми знатоками местных реалий. Взвесив "за" и "против", компания решает приобрести лицензию на РД-107, на его модификации и использование, и даже подписала, на некоторых условиях, партнёрские соглашения, по которым некоторые компоненты РД-107 эта компания закупает у сегодняшнего производителя. А из этих компонентов компания делает ДУ, которые ставит на ступени частного носителя, призванного потеснить Фальконы-XYZ на мировом рынке запуском, на его поле.

То есть, если - если - бы такая компания возникла, то её мог бы интересовать, среди многих прочих, вариант использования отработанных компонентов двигателей. Заметим, что Элон Маск приезжал - вроде бы даже несколько раз - в Россию, лет 10 назад, когда строил планы насчёт СпейсЭкс, искал варианты использования российской техники... тогда найти особенно не удалось. Может быть, теперь будет попроще. Может быть, нет.

Ставя себя на место такой компании, скажу, что меня бы интересовала возможность использования камер сгорания многократно - то есть, что сейчас мешает этому. Интересно также узнать, можно ли сегодняшние, одноразовые КС переделать в многоразовые - точнее, насколько это сложно (технически) сделать.

[avmich]

Дмитрий В. пишет:
Меня в этом направлении больше привлекает РД-0110Р. Готовый, не слишком дорогой ЖРД с УВТ и уровнем тяги, пригодным для "нанолончера"

Дмитрий, спасибо. В РД-107 интересно то, что камеры там двух размеров - шире диапазон комбинаций. Можно, конечно, брать и готовый двигатель - при условии, что цена производителя окажется приемлемой для частника. В любом случае интересует возможность иметь многоразовый ЖРД.

[mihalchuk]

avmich пишет:
Давайте попробую. Допустим, звезда пленительного счастья наконец взошла и Россия вспряла ото сна, в том смысле, что в стране поменялся деловой климат в сторону сильного улучшения. Тут надо отметить, что я считаю, что Россия сильно недооценена на мировом инвестиционном рынке, и единственная тому причина может быть устранена коррекцией государственной системы.
...

Ну, если так, то только гоните денежки, мы тут такого наворотим...
Конечно, РД-107 и даже 108 интересен возможностью апгрейда в разных видах из-за малого давления в КС и вообще доступного технологического уровня. Вопрос обсуждался, например, в теме "Полуметановый Союз". Но многоразовость камеры едва ли осуществима: в ней антипульсационные перегородки, и они обгорают. ИМХО, максимум, что получится - 2-3 раза. Конечно, если повезёт и при изменении давления высокочастотка исчезнет...
Конечно, апгрейд прост чисто теоретически. При изменении давления в КС наверняка придётся пересчитывать и переделывать форсунки, а если повезёт пересогласовывать соотношение давлений горючего и окислителя(это проще). Так что придётся брать в руки не только двигатель, но и технологию.

[avmich]

То есть, для того, чтобы подступиться к многоразовости на РД-107, нужно переделывать форсуночные головки на маршевых камерах? Этим, конечно, может не обойтись, но для начала...

Ну, если так, то только гоните денежки, мы тут такого наворотим...

Коммерсанты просто так денежки гнать не будут... Элон Маск тому примером.

[октоген]

Движок и так стоит 400 000 долл( на форуме же и писали)...Отработан по самое нехочу. Нафига многоразовость, если он столь дешев? Зачем менять компоненты, повышать тягу? Проще намного собрать кучу движков и с избыточностью и системой аварийного и штатного отключения в полете. 30 этих движков=2700 т тяги, хватит даже для 40-50 тонника. Нужны рабочие лошадки, а не попильные долгострои... Тем более, что стоимость первой ступени 70%
от стоимости ракеты. Дешевая и надежная первая ступень-залог успеха. И чем тяжелее носитель, тем сильнее работает это правило. Носитель, несущий на НОО 40 т на ГСО будет выводить нагрузку стоимостью не менее 1 млрд. долл.

[Valerij]

Это не так. Например, Фалькон Хэви будет выводить на низкую орбиту 53 тонны. а при выводе на ГСО его ПН существенно падает, и незначительно превышает ПН существующих тяжелых носителей. Зато стоимость его пуска должна быть очень существенно ниже.

ПН его на ГСО можно поднять путем установки криогенного разгонника, но тогда вырастет и цена запуска. На этом построены все проекты по полеты к Луне, используя заправки - дешевым (относительно) ФХ поднять заправку, топливо, и криогенною ступень все равно получается проще, быстрее и дешевле, чем использовать СЛС рекордной грузоподъемности.

[октоген]

Чукча писатель? Я написал про 1 ступень, ее надежность цену и применимость на ней отработанного за 50 лет движка. 2-я, если хотим на ГСО, метановая или водородная.

[Valerij]

Я и говорю, что вы написали:

октоген пишет:
Носитель, несущий на НОО 40 т на ГСО будет выводить нагрузк ­у стоимостью не менее 1 млрд. долл.

Это так, пока стоимость вывода очень велика. Если стоимость вывода достаточно низка, то ничто не мешает использовать относительно тяжелую и недорогую ПН. Например, при стоимости нагрузки в 300 миллионов стоимости запуска ФХ 120 миллионов, и стоимости разгонного блока, скажем, 80 миллионов, вся стоимость запуска миссии будет составлять пол миллиарда. Другое дело, что в течении жизненного цикла расходы на продолжении миссии могут составить (но могут не составить) и несколько миллиардов, но для коммерческого девайса это не важно, так как доходы такого девайса по определению должны превышать доходы, включая и расходы на создание, и расходы на содержание, да еще и прибыль должна быть. Важно то, что низкая цена доставки на орбиту может обеспечить низкую стоимость создания миссии, а следовательно обретают смысл относительно малобюджетные миссии.
 

октоген пишет:
Чукча писатель? Я написал про 1 ступень, ее надежность цену и применимость на ней отработанного за 50 лет движка. 2-я, если хотим на ГСО, метановая или водородная.

Это сейчас вы написали про первую и вторую ступень отдельно, а в предыдущем посте вы конкретно написали про стоимость выводимой в космос ПН.
Так вот я и говорю, что, в плане стоимости выводимой ПН вы принципиально не правы.

[октоген]

Важно то, что низкая цена доставки на орбиту может обеспечить низкую стоимость создания миссии, а следовательно обретают смысл относительно малобюджетные миссии.

Что-то пока видна обратная тенденция-на каждый освободившийся килограмм добавляют транспондеров, все боле дорогих сложных и производительных. И когда цена нагрузки миллиард, более важна надежность, потому что есть такое понятие как неполученная прибыль( может вполне за год перекрывать стоимость спутника) и по сравнению с ней стоимость выведения менее 10% от потенциальных прибылей.
 

П.С. внимательнее почитайте что я написал. "1 ступень 70% стоимости носителя" и к ней применительно речь шла о неизменных РД-107

[Valerij]

октоген пишет:
 
 Что-то пока видна обратная тенденция-на каждый освободившийся килограмм добавляют транспондеров, все боле дорогих сложных и производительных.

Ключевое слово "пока". Потому, что пока освободившихся килограмм хватает только на новый транспондер. И стоимость вывода на орбиту тоже пока всерьез не падает. Вот когда освободившихся килограмм хватит, что бы послать в космос, скажем на одном ФХ, "фармацевтическую фабрику" с сырьем и расходными материалами, потом еще один ФХ с растворителем (чаще всего дистиллированной водой) и грузопассажирский корабль для регламента, обеспечения новым сырьем и доставки продукции на Землю, тогда ситуация принципиально изменится.
.
Пока слишком дорого отправлять на орбиту дистиллированную воду - не окупается. Дорога слишком дорогая.

[avmich]

октоген пишет:
Движок и так стоит 400 000 долл( на форуме же и писали)...Отработан по самое нехочу. Нафига многоразовость, если он столь дешев? Зачем менять компоненты, повышать тягу?

400 000 долларов не так уж мало. Пол Брид (тема о нанолончерах) собирается продавать целый запуск орбитальной микроракеты за такие деньги. Если переделка в многоразовый двигатель будет стоить даже 40 млн - в 100 раз больше цены двигателя, об этом можно подумать. Для сравнения, за 90 млн СпейсЭкс разработал с нуля Ф-1, включая многоразовый Мерлин-1.

Коммерсанты, гонясь за прибылью, хотят иметь как можно больше заказов, что требует как можно меньшей себестоимости ракеты. Суборбитальщики, скажем, хотят делать запуски одного и того же аппарата по несколько раз в день. Есть желание попробовать рынок при заметном снижении цен - может оказаться так, что рынок вырастет, окупая это снижение цен. Тогда многоразовый движок будет необходим.

[Filas]

Некоторые образцы РД-107 прожигались на стенде раз по 10. Точные цифры не помню - давно это было. Так что вопрос многоразовости - это вопрос мягкой посадки камер и межполетного обслуживания. Основной причиной списания тестовых камер была эрозия огневой стенки в районе критического сечения. Для повышения ресурса можно снизить давление и температуру в камере. 
У РД-107 нет антипульсационных перегородок. Там радиально расположенные двухкомпонентные форсунки. Перегородки появились на его модификации (кодировку не помню) с однокомпонентными форсунками, расположенными в шахматном порядке.  
У РД - 107 проблемы с форсунками были в виде засоров или выбивания форсунки, но это редкость.

[октоген]

avmich пишет:

октоген пишет:
Движок и так стоит 400 000 долл( на форуме же и писали)...Отработан по самое нехочу. Нафига многоразовость, если он столь дешев? Зачем менять компоненты, повышать тягу?

400 000 долларов не так уж мало. Пол Брид (тема о нанолончерах) собирается продавать целый запуск орбитальной микроракеты за такие деньги. Если переделка в многоразовый двигатель будет стоить даже 40 млн - в 100 раз больше цены двигателя, об этом можно подумать. Для сравнения, за 90 млн СпейсЭкс разработал с нуля Ф-1, включая многоразовый Мерлин-1.

Я уже давно писал, что отработанные решения с полки из промышленности и ламерский подход  с недоиспытанными изделиями прокатывает где-то до 10т  ПН на НОО, а дальше прийдется делать все как положено. Деньги зарабатываются на ГСО и не менее 2 т на оной. Все что ниже баллансирует на грани рентабельности. И еще одна веселая тенденция- уважающие себя операторы предпочитают пускать свои небольшие спутники "прицепом" на больших отработанных носителях. Ариан-5 так и работает. Что еще сильнее ударяет по рынку ПН до 10 т.

[PIN]

 И еще одна веселая тенденция- уважающие себя операторы предпочитают пускать свои небольшие спутники "прицепом" на больших отработанных носителях. Ариан-5 так и работает. Что еще сильнее ударяет по рынку ПН до 10 т.

Ко-пасажиров Арианэспас сам ищет, причем это часто головная боль для владельца основной нагрузки - задержки из-за попутчиков случаются. Причем, и потому что попутчика найти вовремя не могут, даже при том, что в этом случае предлагается дискаунт.

[Salo]

avmich пишет:

Дмитрий В. пишет:
Меня в этом направлении больше привлекает РД-0110Р. Готовый, не слишком дорогой ЖРД с УВТ и уровнем тяги, пригодным для "нанолончера" [IMG]

Дмитрий, спасибо. В РД-107 интересно то, что камеры там двух размеров - шире диапазон комбинаций. Можно, конечно, брать и готовый двигатель - при условии, что цена производителя окажется приемлемой для частника. В любом случае интересует возможность иметь многоразовый ЖРД.

Думаю из камеры РД-107А-РД-108А и ТНА с ГГ от РД-0110Р мог бы получиться недорогой и надёжный однокамерный двигатель для нанолончера. А узел качания можно приспособить от однокамерного РД0125.

[avmich]

октоген пишет:
Я уже давно писал, что отработанные решения с полки из промышленности и ламерский подход с недоиспытанными изделиями прокатывает где-то до 10т ПН на НОО, а дальше прийдется делать все как положено.

А откуда такое оценка - примерно до 10 т ПН на НОО? Почему не до 3 или, скажем, 20?

[октоген]

Много ли нуворишей от космоса имеют надежный, стабильно летающий и коммерчески выгодный 20-тонник на НОО и, соответственно, 3+тонник на ГСО?  Я таких знаю Ариан, Протон... А вот носителей до 10-12 т на НОО кучи. Там жесткая конкуренция всяких космических нуворишей в попытке отбить хоть часть затрат.