Ракеты Джеффа Безоса: New Glenn (НьюГленн) и New Armstrong

[vissarion]

Главное достоинство водородных двигателей - высокий удельный импульс. Поэтому, если водород не разогнать, а просто выкинуть за борт, то теряется больший импульс на единицу массы по сравнению с керосином.

С точностью до наоборот.
Из-за того, что молекулы водорода очень лёгкие, можно просто выкидывать горячий непрореагировавший водород за борт и получать самую высокую тягу по сравнению с любым другим веществом.
(Именно поэтому в ЯРД используется именно водород в качестве рабочего тела.)

Потери от открытого цикла у водорода – самые минимальные из всех возможных топлив.
Ну сам сравни любые вакуумные открытые и закрытые движки RL-10, SSME, BE-3U, Vinci
У водорода в вакууме по потери от открытости по безгазогенераторной схеме – не больше 10 секунд, в то время, как у керосина - аж 70 секунд.

Если по энергетике фазовый переход подходит, то для верхних ступеней лучше использовать только такую схему и в закрытую даже не соваться.

BE-3U - из-за разных трюков, не связанных последовательных турбин без общего вала и отказа от редуктора - один из самых лучших водородников для верхней ступени на сегодняшний момент.

[Demir_Binici]

Потери от открытого цикла у водорода – самые минимальные из всех возможных топлив.

Если сравнивать цикл с фазовым переходом, то наверное вот самое близкое сравнение и максимально "пристрастное" в пользу закрытой схемы:
RL10C-X 460.9
LE-5B-3 448.0
Разница всего 2.88%. У них одинаковый TWR, но LE-5B-3 уже летает, а RL10C-X лишь планируется для Vulcan VC6x (aka Vulcan Heavy) не ранее 2025 года. Существующий RL10C-1-1 имеет меньший УИ, хотя и больший TWR. У Vinci хуже и УИ и TWR. RL10C-2-1 (последний полёт Delta IV Heavy и следующий полёт SLS) хотя и превосходит всех по УИ, но и TWR у него заметно меньше.

Ну сам сравни любые вакуумные открытые и закрытые движки RL-10, SSME, BE-3U, Vinci

IMHO не корректно сравнивать SSME с BE-3U. Сравнивать BE-3U с RL-10 и Vinci тоже не корректно. Пример выше более корректен. Ещё несколько корректных (конечно не 100%) я привёл выше.

Если по энергетике фазовый переход подходит, то для верхних ступеней лучше использовать только такую схему и в закрытую даже не соваться.

Однако Blue Origin работает над BE-7 закрытой схемы именно с целью достичь рекордного УИ.
По энергетике фазовый переход открытой схемы подходит (возможно) всегда, чему пример LE-9. Это у закрытой схемы есть ограничения на максимальную тягу. Вроде как 30 тонн - теоретический предел.

[Demir_Binici]

BE-3U - из-за разных трюков, не связанных последовательных турбин без общего вала и отказа от редуктора - один из самых лучших водородников для верхней ступени на сегодняшний момент.

Что прямо для верхней ступени, наверное соглашусь, учитывая что "одна из". Но для второй ступени, которая в NG пока верхняя, скорее просто лучшая. Да и не только среди водородников, а скорее вообще. Вроде они проект третьей ступени прорабатывают, но не факт, что будут реализовывать на практике. В многоразовом варианте New Glenn в требования NSSL не укладывается, но в одноразовом вроде вполне. Кроме того Мюллер в 2026 году обещает Helios и позиционирует её как универсальную верхнюю ступень для Falcon 9, New Glenn и Terran R.

[fagot]

Да, виноват. По-русски expander cycle - цикл с фазовым переходом. Никак не могу запомнить, потому и написал глупость.  

По-русски расширительный цикл.

[Demir_Binici]

Да, виноват. По-русски expander cycle - цикл с фазовым переходом. Никак не могу запомнить, потому и написал глупость.

По-русски расширительный цикл.

Не буду спорить. Я открыл статью expander cycle в wiki, а потом в меню доступных статей на других языках выбрал русский. Там была статья Цикл с фазовым переходом и перевод - expander cycle.

Но "расширительный цикл" конечно короче и проще для запоминания.
Главное опять на "вытеснительный" не сбиваться

P.S. - OFF

Спойлер

Если тут есть те, кто пишет в русский сегмент wiki. Во многих статьях нет возможности выбора аналогичной статьи на другом языке, что IMHO сильно снижает ценность русского сегмента. Все статьи о космосе в английском сегменте, которые я видел, такую возможность всегда предлагают.

[свернуть]

[vissarion]

Это у закрытой схемы есть ограничения на максимальную тягу. Вроде как 30 тонн - теоретический предел.

С точностью до наоборот – вот именно у открытой расширительной схемы есть ограничения на максимальную тягу, когда энергии, снимаемой водородом с камеры уже не хватает для привода турбины.

Вроде как 30 тонн - теоретический предел.

SSME и РД-0120 – выше 200 тс

[Demir_Binici]

Вроде как 30 тонн - теоретический предел.

SSME и РД-0120 – выше 200 тс

Это уже полная ерунда. Это двигатели ДВГГ - и тут пределов нет. Предел есть у двигателей с расширительным циклом. ЕМНИП именно закрытого цикла.

С точностью до наоборот – вот именно у открытой расширительной схемы есть ограничения на максимальную тягу, когда энергии, снимаемой водородом с камеры уже не хватает для привода турбины.

Ничего мощнее Vinci за всю историю не появилось. YF-79, который вроде к 2029 году обещают, должен иметь тягу в 25 тс, что уже близко к теоретическому пределу. В то время как LE-9 уже сейчас имеет тягу 150 тс.

[Шлангенциркуль]

втф

BO sustained failures in recent weeks of testing including a factory mishap that damaged a portion of a future New Glenn rocket.
The upper portion of one rocket crumpled into itself, in part due to worker error, while it was being moved to a storage hangar, according to people familiar with the situation. In a separate incident, another upper rocket portion failed during stress testing and exploded, the people said. Repairs are underway, another person said, noting there were no injuries during either episode.

https://www.bloomberg.com/news/articles/2024-08-21/jeff-bezos-blue-origin-suffers-new-glenn-rocket-mishaps

С водородом шутки плохи. Нужны большие баки с очень тонкими стенками, соответствующими по массовой доле содержимому с крайне низкой плотностью.

[strat]

Опыт сын ошибок трудных.... С водородом ещё масса проблем, и текучесть, и охрупчивание, и намерзание льда    Даже у НАСА они возникают с их опытом в этом деле. Водород это хорошо на бумаге)

[fagot]

С точностью до наоборот – вот именно у открытой расширительной схемы есть ограничения на максимальную тягу, когда энергии, снимаемой водородом с камеры уже не хватает для привода турбины.

Предел у закрытой расширительной схемы, т.к. с увеличением тяги удельная площадь камеры уменьшается, частично это решается удлинением камеры. А в открытой схеме за счет гораздо большего перепада давления на турбине и меньшей потребной мощности насосов предел удается существенно увеличить, хотя и ценой потери УИ.

[Demir_Binici]

С точностью до наоборот – вот именно у открытой расширительной схемы есть ограничения на максимальную тягу, когда энергии, снимаемой водородом с камеры уже не хватает для привода турбины.

Предел у закрытой расширительной схемы, т.к. с увеличением тяги удельная площадь камеры уменьшается, частично это решается удлинением камеры. А в открытой схеме за счет гораздо большего перепада давления на турбине и меньшей потребной мощности насосов предел удается существенно увеличить, хотя и ценой потери УИ.

Насколько я понял, у открытой расширительной схемы тоже какой-то теоретический предел есть, пусть и существенно выше чем у закрытой? Или я не прав?
Слышал про сомнения в принципиальной возможности создания LE-9.

[fagot]

Все те же ограничения по теплосъему - чем больше тяга, тем меньше давление в камере удастся обеспечить, хотя для верхних ступеней это не очень принципиально.

[Demir_Binici]

Все те же ограничения по теплосъему - чем больше тяга, тем меньше давление в камере удастся обеспечить, хотя для верхних ступеней это не очень принципиально.

Если так, то видимо создатели LE-9 близко подобрались к этому пределу, отсюда и сомнения были в успешности проекта. Про примерно 30 тонн для закрытой схемы я слышал. Конкретных цифр для открытой схемы не попадалось.

[fagot]

Все же правильно говорить о сочетании тяги и давления в камере, ибо мощность насосов расходуется как на перекачку жидкости, так и на создание напора. А 30 т это абстракция - двигатели с этой тягой, но с давлением в КС 10 или 100 атм будут существенно отличаться.

[Шлангенциркуль]

Большее давление означает и снятие большей мощности с единицы площади стенки.

[fagot]

Только вот потребная мощность насосов растет быстрее, чем теплосъем.

[amster]

Безос осаживает скептиков: первый пуск Нью-Гленн - 13 октября 2024.

Blue Origin:
— Запуск первой миссии ракеты New Glenn со спутниками ESCAPADE от NASA к Марсу, запланирован не ранее 13 октября.

Blue Origin уже готовят к интеграции пару доставленных от Rocket Lab марсианских спутников (эта компания 🆕space выполняла их сборку по заказу NASA).

Всё это происходит на фоне слухов про череду проблем с подготовкой вторых ступеней New Glenn к предстоящим полётам. И по всей видимости, спешное объявление о том, что запуск всё ещё запланирован на этот год, должно вселить в общественность уверенность, что эта миссия по-прежнему находится в графике.

t.me/spacex_rus/64455

[Искандер]

Только вот потребная мощность насосов растет быстрее, чем теплосъем.

Угу. Объем компонента топлива фазового перехода изменяется по закону куба от линейных размеров, а площадь поверхностей съема тепла - сопла и камеры сгорания - по закону квадрата. В этом и состоит ограничение.

[Кот Бегемот]

[Arzach]

youtube

Да, совсем небыстро нынче работает YouTube.