Холивар Raptor vs РД0164, Мюллер vs Рачук

[Salo]

http://glav.su/forum/2-science/101/message/3054181/#message3054181

перегрев пишет:
Так-то оно наверно да, но как водится у "дочерей офицеров" - "не всё так однозначно" Потому что теоретический УИ и реальный - это две большие разницы. Что, к слову, видно и по Вашей ссылке - переделка РД-191 на СПГ дает прибавку в удельной на 5% (354/337=1,05)
 У ЖРД на метане (СПГ) есть реальные плюсы, по сравнению с керосиновым, которые делают затею весьма привлекательной.
 

• Значительно большие запасы по охлаждению, т.е. возможность значительно повысить параметры рабочего процесса в КС (а значит получить больший УИ) не прибегая к экзотическим материалам и энергетически невыгодным способам теплозащиты (завесное охлаждение) - в решении задачи теплосъема рулит всё-таки разница между температурой возле стенки КС рабочей средой и температурой охладителя.
• Возможность сделать двигатель по восстановительной схеме, что резко повысит его надежность. Почему не делают двигатели восстановительной схемы на керосине? Потому, что газ с избытком горючего типа "керосин" или "гидразиновые вариации" (несмотря на высокую работоспособность) обладает крайне неприятной особенностью - его температура очень плохо реагирует на изменение соотношение компонентов. Если для повышения давления и температуры в окислительном ГГ достаточно чуть-чуть увеличить расход горючего, то в восстановительном ГГ потребуется очень приличное увеличение расхода окислителя. Что это означает на практике - ГГ на окислительном газе потребует одного регулирующего устройства (регулятора расхода горючего), ГГ на восстановительном газе - целой системы, синхронно увеличивающей/уменьшающейрасход обоих компонентов в ГГ.
• Возможность обойти принципиальные ограничения схемы "газ-газ", связанные со статической неустойчивостью такого двигателя как объекта управления. На СПГ можно сделать двигатель по схеме "газ-газ" без неизбежных двух ГГ и получить все ништяки такой схемы.
• Возможность сделать многоразовые и необслуживаемые устройства воспламенения. На керосине или пусковое горючее или пороховой запальник. Да, есть прогресс по лазерным запальникам, но на СПГ можно легко сделать надежный электроплазменный запальник. И тогда не надо будет после КТИ разбирать пол-двигателя, что бы поменять пороховые стартеры или ампулы с ПГ
• Межпусковое обслуживание. Тут преимущества СПГ неоспоримы. Нет необходимости городить камеры ТВС для удаления керосина. Для многоразовых схем уже одна эта особенность СПГ как бык овцу кроет керосиновые варианты, но ведь каждый двигатель всё равно будет проходить наземные испытания, а значит его всё равно придется чистить...
  

Это отнюдь не полный перечень преимуществ двигателя на СПГ. Справедливости ради необходимо отметить, что и недостатков у такой топливной пары хватает. Например, СПГ это далеко не чистый метан, а значит разность между теоретическими УИ керосина и СПГ будет еще менее драматической...
 
 Однако, по совокупности (имхо) плюсы с лихвой перевешивают недостатки. СПГ дает возможность сделать ЖРД с высокими удельными характеристиками, с приемлемой напряженностью внутридвигательных процессов, с возможностью резкого удешевления цикла "изготовление - испытания - применение по назначению". На многоразовых системах эта топливная пара вообще вне конкуренции (разумеется имхо).

[silentpom]

"На СПГ можно сделать двигатель по схеме "газ-газ" без неизбежных двух ГГ и получить все ништяки такой схемы."  а вот как это?

[vadimir]

Схема "газ - газ" привлекательна в первую очередь более "мягкими" тепловыми потоками в КС

Это как это, схема подачи влияет на тепловые потоки?

Что, к слову, видно и по Вашей ссылке - переделка РД-191 на СПГ дает прибавку в удельной на 5% (354/337=1,05)

Пустотный УИ от давления не зависит (если пренебречь придушением диссоциации), а вот земной очень даже, а тут, загнать на такое давление метан не получится.

[SGS_67]

silentpom пишет:
"На СПГ можно сделать двигатель по схеме "газ-газ" без неизбежных двух ГГ и получить все ништяки такой схемы." а вот как это?

Очевидно, с единым ТНА для О и Г, и всеми преимуществами схемы газ-газ.

[vadimir]

---

[silentpom]

SGS_67 пишет:
Очевидно, с единым ТНА для О и Г, и всеми преимуществами схемы газ-газ.

А как? Через турбину будут пропущены все компоненты?

[Salo]

Газогенератор окислительный. Две турбины на одном валу. Одна приводится окислительным газом, а вторая метаном подогретым в рубашке КС.

[SGS_67]

Вопрос не совсем понятен.
Через любую турбину ТНА пропускается генераторный газ, образованный двумя компонентами.

[SGS_67]

Salo пишет:
Газогенератор окислительный. Две турбины на одном валу. Одна приводится окислительным газом, а вторая метаном подогретым в рубашке КС.

Непонятно назначение второй турбины.
Газификация метана - да, в тракте охлаждения ДУ.

ЗЫ. Ежли для увеличения расхода и снижения тепловой и механической нагрузок на турбину - мсм, проще сделать два отдельных ТНА.

[Salo]

vadimir пишет:

Схема "газ - газ" привлекательна в первую очередь более "мягкими" тепловыми потоками в КС

Это как это, схема подачи влияет на тепловые потоки?

Видимо имелось в виду, что нет испарения жидкой фазы в КС и температура компонентов примерно одинакова.

vadimir пишет:

Что, к слову, видно и по Вашей ссылке - переделка РД-191 на СПГ дает прибавку в удельной на 5% (354/337=1,05)

Пустотный УИ от давления не зависит (если пренебречь придушением диссоциации), а вот земной очень даже, а тут, загнать на такое давление метан не получится.

Ссылка:
http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1998/17-18/17-18-1998-3.html

 
 

Таблица 2. Основные характеристики двигателей НПО «Энергомаш»
	Двигатели
№	Параметр	РД-169	РД-182 (1)	РД-183	РД-185 (2)	РД-190 (3)	РД-192 (1)

[TR][TD]1[/TD][TD]Тяга, тс
- у Земли
- в пустоте[/TD][TD]15
17[/TD][TD]80
91[/TD][TD]-
1[/TD][TD]-
18.3[/TD][TD]90
105[/TD][TD]191
208[/TD][/TR] [TR][TD]2[/TD][TD]Удельный импульс тяги, с
- у Земли
- в пустоте[/TD][TD]307
349[/TD][TD]311
353[/TD][TD]-
358[/TD][TD]-
374[/TD][TD]305
347[/TD][TD]326
354[/TD][/TR] [TR][TD]3[/TD][TD]Массовое соотношение компонентов[/TD][TD]3.4[/TD][TD]3.4[/TD][TD]3.4[/TD][TD]3.4[/TD][TD]3.4[/TD][TD]3.5[/TD][/TR] [TR][TD]4[/TD][TD]Давление в камере, кгс/см2[/TD][TD]150[/TD][TD]166[/TD][TD]75[/TD][TD]150[/TD][TD]150[/TD][TD]250[/TD][/TR] [TR][TD]5[/TD][TD]Давление на срезе сопла, кгс/см2[/TD][TD]0.5[/TD][TD]0.5[/TD][TD]0.055[/TD][TD]0.05[/TD][TD]0.5[/TD][TD]0.75[/TD][/TR] [TR][TD]6[/TD][TD]Масса двигателя, кг[/TD][TD]160[/TD][TD]1350[/TD][TD]55[/TD][TD]260[/TD][TD]1100[/TD][TD]3100[/TD][/TR] [TR][TD]7[/TD][TD]Способ управления вектором тяги[/TD][TD]Прокачка (отклонение) двигателя[/TD][/TR] [TR][TD]8[/TD][TD]Максимальный угол отклонения, град[/TD][TD]8[/TD][TD]6[/TD][TD]10[/TD][TD]3[/TD][TD]8[/TD][TD]8[/TD][/TR] [TR][TD]9[/TD][TD]Габаритные размеры, м
 - длина
 - диаметр среза сопла[/TD][TD]1.5
0.5[/TD][TD]4
1.2[/TD][TD]1.2
0.32[/TD][TD]2.2
1.3[/TD][TD]2
2(4)[/TD][TD]4
1.4[/TD][TD] [/TD][/TR] [TR][TD]
1 - разрабатываются высотные модификации;
2 - высотная модификация двигателя РД-169;
[/TD][TD]
3 - связка из шести двигательных модулей;

4 - диаметр огибающей среза сопел.
[/TD][/TR][/TABLE]нет

[Вернер П.]

silentpom пишет:

SGS_67 пишет:
Очевидно, с единым ТНА для О и Г, и всеми преимуществами схемы газ-газ.

А как? Через турбину будут пропущены все компоненты?

SGS_67 пишет:
Вопрос не совсем понятен.

Это происходит на каждой странице. Однако беретесь отвечать.
Может уже в консерватории что поправить?

Через любую турбину ТНА пропускается генераторный газ, образованный двумя компонентами.

И в RL-10  с РД-0146 тоже?
Не говоря уж про классику РД-108

[Вернер П.]

SGS_67 пишет:
Непонятно назначение второй турбины.

Назначение стандартное - выработать мощность для насосов

ЗЫ. Ежли для увеличения расхода и снижения тепловой и механической нагрузок на турбину - мсм, проще сделать два отдельных ТНА.

Это как, предлагаете две турбины и обе на окислительном газе?

[Seerndv]

SGS_67 пишет:
Непонятно назначение второй турбины.

- кстати, да, как они мощности то суммировать на валу ТНА собираются ?!     :oops:

[Вернер П.]

Seerndv пишет:
- кстати, да, как они мощности то суммировать на валу ТНА собираются ?!     :oops:

Сам вал и суммирует

[Seerndv]

- тогда скорости протекания газов после ГГ и после рубашки КС должны быть согласованы , иначе не суммирование, а отбор мощности получится.

[Вернер П.]

Seerndv пишет:
- тогда скорости протекания газов после ГГ и после рубашки КС должны быть согласованы , иначе не суммирование, а отбор мощности получится.

У РД-0162  на "окислительную" турбину приходится 75-80% мощности, а на метановую 20-25%
ИМХО, можно говорить о неоптимальности работы на некоторых режимах второй турбины, но никак не об отборе

[vlad7308]

Сало, спасибо за цитаты

[Seerndv]

Плейшнер пишет:

Seerndv пишет:
- тогда скорости протекания газов после ГГ и после рубашки КС должны быть согласованы , иначе не суммирование, а отбор мощности получится.

У РД-0162 на "окислительную" турбину приходится 75-80% мощности, а на метановую 20-25%
ИМХО, можно говорить о неоптимальности работы на некоторых режимах второй турбины, но никак не об отборе

- рассогласование ведёт к кол-ебаниям, как правило 
Не проще было турбиной после рубашки КС приводить бустерный насос?

[Вернер П.]

Seerndv пишет:
Не проще было турбиной после рубашки КС приводить бустерный насос?

А какую мощность примерно расходуют бустерные насосы?

[Seerndv]

Я не настолько силён в вопросах перераспределения мощностей между основным и бустерным ТНА, и чисто любитель.  :oops:
Опять, же сколько можно отобрать после газификации метана? Какое давление предпочтительней на входе основного ТНА? 
Рачук тут, имхо, целый диссер защитил.