Солнечно-термический ракетный двигатель /СТРД/

[pkl]

 http://www.projectrho.com/public_html/rocket/enginelist.php#solarmoth

Когда-то была на форуме такая тема, кажется, ещё до пожара 2003 г. Решил возродить.

[Salo]

СЭДУ:
http://88.210.62.157/content/numbers/203/37.shtml
http://www.kerc.msk.ru/ipg/development/solar/sol_eng.shtml

[pkl]

Видели, знаем. Но они испоганили идею! Зачем делать гибрид термального и химического РД?

[Pretiera]

pkl пишет:
Видели, знаем. Но они испоганили идею! Зачем делать гибрид термального и химического РД?

Для тяги)) в этом есть смысл, нет смысла использовать прокладку СБ)

[pkl]

Кислородно-водородный ЖРД дасту куда большую тягу. А куда более простой термальный РД - куда больший у.и. Само собой напрашивается двухступенчатый РБ, если оно кому-то нужно. Как говорится "мухи - отдельно, котлеты - отдельно". Но для межорбитальных перелётов большая тяга не нужна. У.и. важнее.

[Alex_II]

Перенесу пожалуй ссылку по  СТРД сюда - тут она больше к месту...
http://engine.aviaport.ru/issues/35/page38.htm
В принципе - тепловой аккумулятор тут интересен, да и вещь универсальная, можно всяким теплом зарядить, хоть от работающего ЖРД немного отвести... А вот  электронагрев - и в самом деле сон разума...

[октоген]

Тепловой аккумулятор по ходу дела-это попытка исправить недостаток малой тяги этого СТРД. Ведь даже 500-1000 квт собираемых зеркалами-это очень малая тяга на выходе и вполне закон полета может напоминать таковой у ЭРД.   Т.е. для достижения той же орбиты может понадобиться в 2 раза больший запас ХС.

[Serge]

Alex_II пишет:
Перенесу пожалуй ссылку по СТРД сюда - тут она больше к месту...
 http://engine.aviaport.ru/issues/35/page38.htm
В принципе - тепловой аккумулятор тут интересен, да и вещь универсальная, можно всяким теплом зарядить, хоть от работающего ЖРД немного отвести... А вот электронагрев - и в самом деле сон разума...

502 Bad Gateway . не работает ссылка.

[Serge]

pkl пишет:
Видели, знаем. Но они испоганили идею! Зачем делать гибрид термального и химического РД?

Вы не правы, они предлагают обойтись минимумом переделок и при этом хорошо поднять удельный импульс. По их схеме не надо разрабатывать совершенно новую двигательную установку на солнечных концентраторах. Почти все обычное. Нужны две доп разработки - длительное хранение водорода - новые криогенные баки и этот тепловой аккумулятор работающий от электроэнергии сб. Плюс у них решена проблема многократного включения двигателя - перегретый в аккумуляторе водород самовоспламеняется в камере сгорания в контакте с кислородом.

По сути в их схеме нужна одна серьезная новая для России разработка - криогенный водородный бак длительного хранения водорода в космосе.

Минимум нового при хорошем повышении удельного импульса.

[Serge]

И сама идея теплового аккумулятора, легкого и большой емкости... очень вкусная.

Особенно там где нужно выдать большую запасенную мощность - например при старте с Луны. 

[pkl]

Serge пишет:

Alex_II пишет:
Перенесу пожалуй ссылку по СТРД сюда - тут она больше к месту...
 http://engine.aviaport.ru/issues/35/page38.htm
В принципе - тепловой аккумулятор тут интересен, да и вещь универсальная, можно всяким теплом зарядить, хоть от работающего ЖРД немного отвести... А вот электронагрев - и в самом деле сон разума...

502 Bad Gateway . не работает ссылка.

Та же фигня.

[pkl]

Alex_II пишет: 
В принципе - тепловой аккумулятор тут интересен, да и вещь универсальная, можно всяким теплом зарядить, хоть от работающего ЖРД немного отвести... А вот электронагрев - и в самом деле сон разума...

октоген пишет:
Тепловой аккумулятор по ходу дела-это попытка исправить недостаток малой тяги этого СТРД. Ведь даже 500-1000 квт собираемых зеркалами-это очень малая тяга на выходе и вполне закон полета может напоминать таковой у ЭРД. Т.е. для достижения той же орбиты может понадобиться в 2 раза больший запас ХС.

Тепловой аккумулятор - это масса, причём немалая, если вы не хотите хранить тепло в плазме. Так что тяга особо не вырастет. А вот сложность и потери энергии - возрастут 100%! Преимущество СТРД - в его относительной простоте. Фокусируем свет, нагреваем рабочее тело - и летим! Причём с использованием современных композитов масса концентратора обещает быть сравнительно малой.

Всё же тяга будет ближе к ЯРД, чем к ЭРД. Сотник кг, может, тонные, а не граммы. Для полётов на Луну - в самый раз!

[октоген]

Эх, взяли бы килограмм полония(30 лимонов долл) и делали тепловой движок на нем. Отводить 14 квт тепловой мощности на старте и в полете не думаю что станет огромной проблемой. Ну и бак под шугобразный водород нужен.

[pkl]

Serge пишет:
Вы не правы, они предлагают обойтись минимумом переделок и при этом хорошо поднять удельный импульс. По их схеме не надо разрабатывать совершенно новую двигательную установку на солнечных концентраторах. Почти все обычное. Нужны две доп разработки - длительное хранение водорода - новые криогенные баки и этот тепловой аккумулятор работающий от электроэнергии сб. Плюс у них решена проблема многократного включения двигателя - перегретый в аккумуляторе водород самовоспламеняется в камере сгорания в контакте с кислородом.

По сути в их схеме нужна одна серьезная новая для России разработка - криогенный водородный бак длительного хранения водорода в космосе.

Минимум нового при хорошем повышении удельного импульса.

В том то и дело, что надо разрабатывать СОВЕРШЕННО НОВУЮ ДУ. Причём это какая-то химера получается - квЖРД + СТРД. И, похоже, разработка зашла в тупик - уже много лет ничего нового.

Вообще, давно заметил: если пытаться улучшить хорошую идею, получится только хуже. Многие наши "конструктора" делают эту ошибку.

[pkl]

октоген пишет:
Эх, взяли бы килограмм полония(30 лимонов долл) и делали тепловой движок на нем. Отводить 14 квт тепловой мощности на старте и в полете не думаю что станет огромной проблемой. Ну и бак под шугобразный водород нужен.

Ерунда получится. Лучше уж нормальный тфЯРД делать - у.и. и тяга будет больше.

Собственно, я посмотрел сейчас массы ПН "Ангары" - интересная штука при удвоении массы ПН получается! А7 могла бы, в принципе, отправить ПТК к Луне. Еле-еле, не всё же.

[mihalchuk]

СТРД - такая же химера для перелётов. Единственное реальное возможное применение коррекция траектории о объектов типа ОС. Но и здесь нагрев электричеством конкурирует.

[Serge]

pkl пишет: 
В том то и дело, что надо разрабатывать СОВЕРШЕННО НОВУЮ ДУ. Причём это какая-то химера получается - квЖРД + СТРД. И, похоже, разработка зашла в тупик - уже много лет ничего нового.

Вообще, давно заметил: если пытаться улучшить хорошую идею, получится только хуже. Многие наши "конструктора" делают эту ошибку.

Да ладно... Судя по описанной схеме это обычный жрд кислород - водород. Единственное что его отличает от такого обычного жрд это наличие теплового нагрева водорода перед его подачей в камеру сгорания. Именно за счет этого можно изменить баланс окислитель топливо в сторону большего количества топлива, При этом добившись той же температуры в КС. 

Да еще и самовоспламенение смеси за счет перегретости водорода.

Где тут сложности ? еще более простой чем обычный кислород водородный жрд - упрощение за счет самовоспламенения смеси.

[mihalchuk]

Сложности есть. По мере работы аккумутятора на нагрев влодорода его температура будет падать, что желательно плавно отслеживать соотношением компонентов. А иначе и никак - давление/плотность будут изменяться весьма значительно.

[mark20000]

У солнечного термического двигателя есть существенные ограничения.
 
 Первое это УИ. Нагрев рабочего тела осуществляется в теплообменнике, а температура теплообменника не может быть выше температуры 4 200 градусов.(для карбида тантала-гафния) соответственно максимально возможный УИ (для водорода) будет чуть больше 1000 сек. Немного лучше, чем у ТФЯРД.
 
Второе -очень сложно получить большую тягу. так для мегаваттного двигателя тяга составит всего 20 кг, при этом диаметр солнечного концентратора не менее 40 м Т.е. масса самого двигателя получается слишком большой  и он не будет иметь преимущество перед ЖРД.



Фактически это означает, что двигатель имеет очень ограниченную область применения. Видимо он мог бы найти применение в качестве корректирующего на небольших ОС. Такой двигатель работает долго, топливо подвозиться извне, поэтому может быть выигрыш по массе.

[Alex_II]

Serge пишет:
502 Bad Gateway . не работает ссылка.

Позавчера работала. Это сайт журнала "Двигатель". Так что думаю, поднимется он... При желании можно из гуглокэша посмотреть, только без картинок.