Лин, блин!

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:

Дмитрий В. пишет:

Комодский Варан пишет:

Валерий Жилинский пишет: Криоцилиндры можно недорого взять в аренду, возможно и в лизинг, криоцистерна на шесть слишним тонн ЖК стоит пол миллиона (такая большая потребуется для испытаний движков на четыре тонны и для заправки ракет), а пока можно взять в аренду криоцилиндр за девять тысяч в месяц. Пора взрослеть, и переходить на нормальную топливную пару - керосин/жидкий кислород.

И ещё: Пара ЖК/керосин позволяет сделать РН двухступенчатой, даже на вытесниловке. По моим прикидкам, такая РН со стартовой массой 7-8 тонн будет иметь мю ПН около 1%.

Очень большие сомнения. Крайне низкое массовое совершенство + низкий УИ.

Никаких сомнений. Смотрим тут: http://www.spacelaunchreport.com/falcon.html
Но вы всё равно сюда не зайдёте, поэтому я сделаю скриншот:
 

Как видим, массовое совершенство вытеснительной ступени = 0.096. Примерно такое-же массовое совершенство и у блока И РН Союз, несмотря на его большие размеры. На первой ступени массовое совершенство будет около 0.11 при стартовой тяговооружённости 1.5. И это ещё без использования алюминий-литиевых сплавов и с гладкими баками.

Как видим, здесь не учены массы остатков топлива и газов наддува, а сама ступень значительно крупнее, чем весь Таймыр-1. В реальности для ракеты размерности Таймыра даже с цельномотанными баками из углепластика можно получить не лучше 11-15% от массы топлива, а для верхних ступеней с РЗТ десятки-сотни кг - лучше 16-20%. И не надо здесь рассказывать сказки про чудеса вытеснительной схемы.

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: 
Как видим, здесь не учены массы остатков топлива и газов наддува

Потому, что Дмитрий В так сказал? Ну хорошо. Масса гелия для наддува равна 8-10 кг. Масса недозабора (1.5% от массы РЗТ) равна 3385*0.015 = 51 кг. Итого (360+10+51)/3745 = 0.112. И шо, сильно массовое совершенство упало?

Дмитрий В. пишет: 
сама ступень значительно крупнее, чем весь Таймыр-1.

Мы с ВалериJем предлагаем делать нормальный носитель со стартовой массой 7-8 тонн. Поэтому, массовое совершенство первой ступени будет около 0.11-0.125.

Дмитрий В. пишет: 
В реальности для ракеты размерности Таймыра даже с цельномотанными баками из углепластика можно получить не лучше 11-15% от массы топлива

Согласно этой информации, массовое совершенство CPMR'a OTRAG было 0.105, при стартовой массе 1508 кг. И это технологии 70-х-80-х.

Дмитрий В. пишет: а для верхних ступеней с РЗТ десятки-сотни кг - лучше 16-20%. И не надо здесь рассказывать сказки про чудеса вытеснительной схемы.

Можно и лучше. По ссылке выше была таблица:



Как видим, бак массой 12 кг вмещает до 188 кг окислителя, или около 130 литров топлива. Средняя плотность пары НДМГ/АТ составляет 1.17 кг/л, в этот бак можно будет залить 152 кг топлива. Масса газа наддува (гелия) равна 1.5 кг. Масса недозабора = 2 кг. Теперь по ДУ. Идём на сайт КБХМ им. Исаева: http://kbhmisaeva.ru/main.php?id=33 и смотрим двигатель ДМТ-500: его масса равна 3.6 кг. Этих двигателей нам понадобится 2 штуки. Массу БЦВМ и агрегатов отклонения ЖРД оценим в 1 кг. Итого:
(12+1.5+2+3.6*2+1)/(152+1.5+2+12+3.6*2+1) = 0.135.

Прошу заметить, что форма бака (сосиска) не оптимальна для второй ступени с точки зрения массового совершенства, давление в баках следует снизить с 40 до 20 атмосфер. Плотность пары ВПВ/керосин выше, чем у НДМГ/АТ, это тоже положительно скажется на массовом совершенстве. Благодаря этому массовое совершенство можно довести до 0.1.

[Штуцер]

Комодский Варан пишет:
Мы с ВалериJем предлагаем делать нормальный носитель со стартовой массой 7-8 тонн.

Предлагателей до х и больше. Делателей днем с огнем.

И завязывайте  с апломбом сравнивать бумажных тигров с настоящими.

[Комодский Варан]

Штуцер пишет: 
И завязывайте с апломбом сравнивать бумажных тигров с настоящими.

Считаете "Таймыра" настоящим тигром? Ну-ну...    

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:
Потому, что Дмитрий В так сказал?

Именно. Потому что Дмитрий В. массы Таймыра считал собственноручно.

Комодский Варан пишет:
Ну хорошо. Масса гелия для наддува равна 8-10 кг. Масса недозабора (1.5% от массы РЗТ) равна 3385*0.015 = 51 кг. Итого (360+10+51)/3745 = 0.112. И шо, сильно массовое совершенство упало?

Во-1-х, приведите расчет системы наддува. Есть подозрение, что цифры у Вас неверные. Посчитайте минимум 25 бар в баке (чтобы получить гарантированные 10 бар в КС) и учтите, что гелий не идеальный газ, и Менделеевым-Клапейроном надо пользоваться осторожно. И откуа 1,5% остатков незабора? Используется СООБ, есть регулятор соотношения компонентов? Если нет, смело берите 3-5%, не ошибётесь.

Комодский Варан пишет: Мы с ВалериJем предлагаем ...

Всё ясно, дальше можно не продолжать.

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: 
Именно. Потому что Дмитрий В. массы Таймыра считал собственноручно.

Массу третьей ступени не скажите? И массовое совершенство заодно.

Дмитрий В. пишет: 

Комодский Варан пишет:
Ну хорошо. Масса гелия для наддува равна 8-10 кг. Масса недозабора (1.5% от массы РЗТ) равна 3385*0.015 = 51 кг. Итого (360+10+51)/3745 = 0.112. И шо, сильно массовое совершенство упало?

Во-1-х, приведите расчет системы наддува. Есть подозрение, что цифры у Вас неверные. Посчитайте минимум 25 бар в баке (чтобы получить гарантированные 10 бар в КС) и учтите, что гелий не идеальный газ, и Менделеевым-Клапейроном надо пользоваться осторожно. И откуа 1,5% остатков незабора? Используется СООБ, есть регулятор соотношения компонентов? Если нет, смело берите 3-5%, не ошибётесь.

Идём читать про transtage: http://commons.erau.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=3216&context=space-congress-proceedings

The propellant system is required to supply oxidizer at flow rates between 32.7 and 35.5 pounds per second and fuel between 16.3 and 17.7 pounds per second to the engines at tank pressures between 160 and 166 psia.

Это около 11 атмосфер, в КС ЖРД около 7 атмосфер. При расчётах примем 15 атм. в баке. В 4 кубометрах объёма при температуре 25С будет находиться 2452 моль газа, в случае с гелием это около 10 кг. В ступени таких размеров вполне можно использовать СООБ, это вам не нанолончер. При недозаборе 3% от РЗТ массовое совершенство будет 0.126.

[Валерий Жилинский]

Дмитрий В. пишет:

Комодский Варан пишет: Мы с ВалериJем предлагаем ...

Всё ясно, дальше можно не продолжать.

Моё предложение намного скромнее - рассмотреть возможность перехода на топливную пару жидкий кислород/керосин. Моё ИМХО, что для большей технологичности стоит рассмотреть насосную систему подачи топлива, с электоприводом насосов, возможно только на первой ступени. Признаюсь, не считал, не могу даже сказать, удастся ли сделать двухступенчатую ракету, или потребуется третья ступень. Предложение сделано именно исходя из большей технологичности при создании РКН, и возможности создания ключевых элементов самостоятельно (прежде всего - баки) или при заказе на стороне. Но не в Роскосмосе, так как, глядя на сварные швы, качество выполнения сторонних заказов на предприятии Роскосмоса внушает.
   
Основные доводы - удешевление и доступность криогенных элементов, доступность материала, пригодного для создания временной, срываемой набегающим потоком, теплоизоляции бака окислителя, наличия в интернете достаточного количества предложений по металлообработке по заказу, некоторые из которых выглядят весьма адекватно.
   
Делать собственное полноценное производство, мне кажется, ребятам не стоит, так как на этом пути у них ещё больше проблем. Но в дальнейшем можно двигаться и в эту сторону.

[Штуцер]

Комодский Варан пишет:
Считаете "Таймыра" настоящим тигром? Ну-ну...

Да. В сравнении с бумажным вараном.

[BarsMonster]

Валерий Жилинский пишет:

Да, всё это умели уже в тридцатые. Но вот стоила тогда эта техника очень дорого, и была откровенной экзотикой. Я ведь говорю не о том, что такой техники не было, а о том, что стартапам типа Лина она была недоступна. Но прогресс, несмотря ни на что, пришёл и в Россию, и криоцилиндры, достаточной для начала испытаний, продают по 2-3 тысячи долларов, или дают в аренду, за 150 долларов в месяц, а криоцистерну на 6 тонн ЖК - за 500 тысяч рублейи, и это уже не кажется запретительной ценой.

Тут есть еще и вопрос цены - а во сколько Лину обходится его концентрированная перекись? (в контексте того, что ракета-то в конечном итоге должна быть дешевая)

Жидкий кислород - в Москве всего 14 рублей за кг ( http://www.niikm.ru/products/oxygen/liquid_oxygen/ ).

Для работы в режиме "утром заливаем - днем испытания" можно и без криоцилиндров - любую подходящую по размерам металлическую емкость обкладываем 10см пенопластовыми блоками из строительного магазина и в бой. На 12 часов хватит. Главное плотно не закрывать и за шиворот себе не залить при остановке машины.

Для небольших тестов - прокатят и бытовые/армейские термосы. Новый армейский стальной термос на 36 литров за 5-7 тыс рублей - в нем пару дней жидкий кислород хранится будет.

Возить по Москве криогазы в термосах лично мне спокойнее, чем даже 40% перекись...

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:

Дмитрий В. пишет:
Именно. Потому что Дмитрий В. массы Таймыра считал собственноручно.

Массу третьей ступени не скажите? И массовое совершенство заодно.

Дмитрий В. пишет:

Комодский Варан пишет:
Ну хорошо. Масса гелия для наддува равна 8-10 кг. Масса недозабора (1.5% от массы РЗТ) равна 3385*0.015 = 51 кг. Итого (360+10+51)/3745 = 0.112. И шо, сильно массовое совершенство упало?

Во-1-х, приведите расчет системы наддува. Есть подозрение, что цифры у Вас неверные. Посчитайте минимум 25 бар в баке (чтобы получить гарантированные 10 бар в КС) и учтите, что гелий не идеальный газ, и Менделеевым-Клапейроном надо пользоваться осторожно. И откуа 1,5% остатков незабора? Используется СООБ, есть регулятор соотношения компонентов? Если нет, смело берите 3-5%, не ошибётесь.

Идём читать про transtage: http://commons.erau.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=3216&context=space-congress-proceedings

The propellant system is required to supply oxidizer at flow rates between 32.7 and 35.5 pounds per second and fuel between 16.3 and 17.7 pounds per second to the engines at tank pressures between 160 and 166 psia.

Это около 11 атмосфер, в КС ЖРД около 7 атмосфер. При расчётах примем 15 атм. в баке. В 4 кубометрах объёма при температуре 25С будет находиться 2452 моль газа, в случае с гелием это около 10 кг. В ступени таких размеров вполне можно использовать СООБ, это вам не нанолончер. При недозаборе 3% от РЗТ массовое совершенство будет 0.126.

Не надо примеров (Транстейдж, 2-я ступень Ф-1и т.д.), не имеющих отношения к реалиям проектирования нанолончера в России частной компанией. Считайте для ступени с РЗТ 70 кг, тягой вытеснительного двигателя 100 кгс, баки - композитные, толщина по технологии - не менее 1,2-1,5 мм, лейнер из полиэтилена толщиной 1 мм, и Вам откроется...

[Валерий Жилинский]

Вот и подтверждение моего ИМХО:
 

BarsMonster пишет:
Тут есть еще и вопрос цены - а во сколько Лину обходится его концентрированная перекись? (в контексте того, что ракета-то в конечном итоге должна быть дешевая)

Жидкий кислород - в Москве всего 14 рублей за кг ( http://www.niikm.ru/products/oxygen/liquid_oxygen/ ).

Согласен абсолютно.

BarsMonster пишет:
Для работы в режиме "утром заливаем - днем испытания" можно и без криоцилиндров - любую подходящую по размерам металлическую емкость обкладываем 10см пенопластовыми блоками из строительного магазина и в бой. На 12 часов хватит. Главное плотно не закрывать и за шиворот себе не залить при остановке машины.

Да, так можно сделать расходный бак на стенде или на месте испытаний. Подняв бак повыше, например, за кромку оврага, можно обеспечить и достаточный подпор. Трубопровод подачи - медная трубка для системы отопления, обернутая полосой тонкого фольгированного пенополиуретана, потом стандатная теплоизоляция, и снаружи ещё одна обмотка фольгированным пенополиуретаном. Но лучше бы иметь небольшой расходный бак рядом со стендом, и подпор обеспечивать насосом или наддувом.

BarsMonster пишет:
Для небольших тестов - прокатят и бытовые/армейские термосы. Новый армейский стальной термос на 36 литров за 5-7 тыс рублей - в нем пару дней жидкий кислород хранится будет.

Бытовые, ИМХО, маленькие, а вот про армейские не знал. То, что видел - образца довоенного года, и назвать их термосом язык не повернётся. Да, вполне адекватная замена криоцилиндру на первое время. Потом, при испытаниях на полную длительность, и при реальных запусках, всё равно потребуется нормальная цистерна, но, если в начале без дорогих элементов можно обойтись, то это уже просто огромный плюс.

BarsMonster пишет:
Возить по Москве криогазы в термосах лично мне спокойнее, чем даже 40% перекись...

Я в курсе. В молодости с пергидролем баловался.
 
И дополнение.
Маск не зря использовал в Мерлинах штифтовые форсунки. Для начинающей фирмы они технологически намного проще в изготовлении чем смесительная головка КС.

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: 
Считайте для ступени с РЗТ 70 кг, тягой вытеснительного двигателя 100 кгс, баки - композитные, толщина по технологии - не менее 1,2-1,5 мм, лейнер из полиэтилена толщиной 1 мм, и Вам откроется...

Посчитал, массовое совершенство получается не хуже 0.135.

[silentpom]

Валерий Жилинский пишет:
Для начинающей фирмы они технологически намного проще в изготовлении чем смесительная головка КС.

я не уверен, что дело в изготовлении. скорее отладке стабильного горения

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:

Дмитрий В. пишет:
Считайте для ступени с РЗТ 70 кг, тягой вытеснительного двигателя 100 кгс, баки - композитные, толщина по технологии - не менее 1,2-1,5 мм, лейнер из полиэтилена толщиной 1 мм, и Вам откроется...

Посчитал, массовое совершенство получается не хуже 0.135.

Остатки топлива, газов и массу шар-баллона,  учли.?

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: 
Остатки топлива, газов и массу шар-баллона, учли.?

Учёл. Шар-баллона нету, используется преднаддув.

[Max_Z]

Товарищи, а если использовать не креосин+перекись, и даже не керосин+ЖК, а СПГ+ЖК? подачу - на электротяге, при таких давлениях в КС, которых можно достичь вытесниловкой, мощности (и соответственно массы) электромоторов и батареек будут совсем не запредельные....

Зато можно сразу закладывать реализацию совмещённого днища баков, охлаждение камеры сгорания на СПГ сделать тоже вроде как проще....

и самое главное - арматура под природный газ (и, скорее всего под СПГ) серийно выпускается, автомобили на сжиженом газе уже ездят, что подразумевает их относительную дешевизну...

[Комодский Варан]

Subrogator пишет:
а если использовать не креосин+перекись, и даже не керосин+ЖК, а СПГ+ЖК? 

А нафига заморачиваться с ещё одним криогенным компонентом? Ради 10-15 сек УИ?

Subrogator пишет:
подачу - на электротяге

Я крайне скептически отношусь к электротяге. Полетит Электрон - посмотрим.

Subrogator пишет:
Зато можно сразу закладывать реализацию совмещённого днища баков, охлаждение камеры сгорания на СПГ сделать тоже вроде как проще....

А с каких это пор возможность реализации совмещённого днища зависит от типа ЖРД? На второй ступени Фалькона-1 было совмещённое днище.

Subrogator пишет:
Зато можно сразу закладывать реализацию совмещённого днища баков, охлаждение камеры сгорания на СПГ сделать тоже вроде как проще....

Охлаждение - абляционное в любом случае. Понижение температуры в КС на 100С при переходе с керосина на СПГ вам что-то дадут?

Subrogator пишет:
и самое главное - арматура под природный газ (и, скорее всего под СПГ) серийно выпускается, автомобили на сжиженом газе уже ездят, что подразумевает их относительную дешевизну...

Ну да... А на керосине самолёты летают, и что с того?

[Дмитрий В.]

Комодский Варан пишет:

Дмитрий В. пишет:
Остатки топлива, газов и массу шар-баллона, учли.?

Учёл. Шар-баллона нету, используется преднаддув.

Т.е., Вы сделали все, чтобы резко ухудшить параметры топливного отсека и ДУ.

[Комодский Варан]

[/li]
• Subrogator пишет:
  

мощности (и соответственно массы) электромоторов и батареек будут совсем не запредельные....

Электро-ТНА не имеет преимуществ перед вытесниловкой. Тем более в нанолончере Лин'a.

Its total dry mass is only 1,190 kg (without the payload mass of 110 kg) which is nothing short of amazing for an all liquid propellants rocket (and LOX is cryogenic) with all its turbo pumps feeding it.

Propellant mass: 9200 kg                                                                                                                       Payload mass: 110 kg                                                                                                                             Lift off mass: 10500 kg

Как видим, среднее массовое совершенство равно 1190/(9200+1190)=0.114. A у второй ступени Фалькона-1 массовое совершенство равно 0.112, хотя она в 2.5 раза меньше первой ступени Электрона. Кроме того, ступени Электрона являются этаким хай-теком, в них использовано дофига композитов. А у Фалькона использован простой сплав 2014 Aluminum, даже не алюминий-литиевый.

В любом случае перевес будет на стороне вытесниловки: как по мю ПН, так и по надёжности и цене.

[Валерий Жилинский]

Subrogator пишет:
и самое главное - арматура под природный газ (и, скорее всего под СПГ) серийно выпускается, автомобили на сжиженом газе уже ездят, что подразумевает их относительную дешевизну...

Здесь небольшая ошибка. Автомобили на природном газе ездт, там используются баллоны высокого давления и природный газ. Совсем другие автомобили (но, возможно, на базе одинаковых бензиновых) ездят на сжиженном газе, но это не природный газ, а пропан-бутан.
   
Жидкий природный газ - криогенная жидкость, с температурой, примерно равной температуре жидкого кислорода. К сожалению, выпускается в весьма ограниченных количествах.