ДУ КА на сжатых газах, метан+кислород

[октоген]

Комодский Варан пишет:
 

Как видим, мой вариант ДУ уделывает амил-гептильные ДУ.

Гладко все на бумаге. Про разницу в расчетах уже Andrey написал.

Единственное что в идее подкупает-полное отсутствие ТНА и предполагаемая надежность. Но на практике в массу ДУ стоит включить аккумуляторы и приводы клапанов на данные давления.

Так что идейка годная, но не для РБ, а третьих ступеней высокой надежности. А РБ все же выгоднее делать олимпийских параметров на водороде и движках расширительного цикла.

[Комодский Варан]

Andrey пишет: 
В общем мембрана не обязательна.
ДМ обходится без мембраны. 

Маршевый двигатель может обойтись и без мембраны, но тогда нужны двигатели осаждения. Но как обеспечить подачу топлива в ДСО спутника без мембраны?

Andrey пишет: 
Все летают с наддувом и не парятся.
Если это приводит к увеличению ПН это не проблема.

Это приводит к увеличению массы и уменьшению надежности. 

Andrey пишет: 
Удвоим толщину теплоизоляции и все дела.
Если это приводит к увеличению ПН то это не проблема. 

Это приведёт к увеличению массы бака. Незначительному, но увеличению.

Andrey пишет: 
7 атмосфер чересчур мало.

Оптимальное давление для вытесниловской ДУ = 7-10 атмосфер, дальнейшее увеличение давления в КС не приведёт к увеличению характеристической скорости. 

Andrey пишет: 
К тому же сравниваете двигатели с разным расширением сопла.

Сопла двигателей с бОльшим давлением в КС имеют меньшие геометрические размеры, чем сопла двигателейс меньшим давлением в КС. Поэтому масса моего двигателя с давлением 300 атм и со степенью расширения = 300 будет примерно равна массе вытесниловского двигателя с давлением 7 атм и степенью расширения = 70 (если не меньше).

[Комодский Варан]

октоген пишет: 
Гладко все на бумаге. Про разницу в расчетах уже Andrey написал.

Я привёл данные конкретного бака, которые затем и использовал в расчетах. 

октоген пишет: 
Единственное что в идее подкупает-полное отсутствие ТНА и предполагаемая надежность. 

У спутников итак нету ТНА, у РБ от ТНА можно отказаться в пользу вытесниловки. Моя схема актуальна для КК, находящихся в космосе годами.

октоген пишет: 
Так что идейка годная, но не для РБ, а третьих ступеней высокой надежности. 

Либо для лунного модуля высокой надежности.

октоген пишет: А РБ все же выгоднее делать олимпийских параметров на водороде и движках расширительного цикла.

Согласен.

[Комодский Варан]

m-s Gelezniak пишет:
Замените метан на водород.    

Средняя плотность топлива при давлении 300 атм = 178 кг/м3. Массовое совершенство - в лучшем случае 0.45. УИ = 480 сек.
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
DeltaV = 1500 м/с. 

Спутниковая платформа с водородной ДУ: 

Масса спутника за вычетом массы ДУ и массы топлива: 50.4% 
Масса ДУ: 22.3% 
Масса топлива: 27.3% 
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 

DeltaV = 1800 м/с. 

Спутниковая платформа с водородной ДУ: 

Масса спутника за вычетом массы ДУ и массы топлива: 42.2% 
Масса ДУ: 26% 
Масса топлива: 31.8% 
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Как видим, водородная ДУ уступает как метановой, так и ДУ на вонючке. 

Но всё может измениться, если охладить водород ниже -80 С... 

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет:
Я привёл данные конкретного бака, которые затем и использовал в расчетах.

Вы привели данные бака, который почти на два порядка ( в 80 раз ) меньше по объему того который требуется вам ( емнип писали 6 кубов) .
Тот факт что Вы не нашли для примера бака требуемого размера, а также  факт  на примере баков блока Ц Энергии ( которые по новой технологии должны весить 2 тонны - явная несуразица) , говорят за то, что примитивное линейное масштабирование видимо неприменимо

[avmich]

Два крупных плюса, теряемых при переходе от жидкости к газу в баках - это хладоресурс и плотность. В обмен мы получаем отсутствие насосов и уменьшение криогенности (из крупных плюсов).

Наддув, мне кажется, такой жертвы не стоит. Подозреваю, что уменьшение криогенности тоже . Это при том, что совершенствование композитов, на мой взгляд, делает вытеснительную подачу всё более привлекательной (вспоминая фразу Сергея Факаса, насосы - это средство снизить массу баков). Но вроде бы получается всегда лучше иметь топлива жидкими - даже при вытеснительной подаче. И только газы наддува, после исчерпания основных запасов топлива, использовать как топливо в двигателе - как это было в, кажется, второй ступени Сатурна-5.

[Ded]

Комодский Варан пишет:

Ded пишет:
Вряд ли.

На сайте НАСА удельная масса бака равна 200 кг/м3, т.е. бак в полтора раза легче, чем в нашем случае.

Вас не смущает, что летающие ДУ легче приведенного Вами бака?

[Ded]

Комодский Варан пишет:
Итак, оба компонента будем охлаждать до -80 С (бак рассчитан на работу при температуре до -95 С)

Чем,если не секрет?

[Дмитрий В.]

Лучше всего ЭРДУ.

[Ded]

avmich пишет:
Два крупных плюса, теряемых при переходе от жидкости к газу в баках - это хладоресурс и плотность. В обмен мы получаем отсутствие насосов и уменьшение криогенности (из крупных плюсов).

На КА насосов нет и так. То есть, плюсов нет.

[Ded]

Дмитрий В. пишет:
Лучше всего ЭРДУ.

Проблемы с длительностью довыведения (для ГСО).

[Дмитрий В.]

Ded пишет:

Дмитрий В. пишет:
Лучше всего ЭРДУ.

Проблемы с длительностью довыведения (для ГСО).

Поскольку у КА с ЭРДУ масса заведомо меньше, чем у КА с химическими РД, то их можно прямиком на ГСО доставлять.

[Вернер П.]

Ded пишет:

Дмитрий В. пишет:
Лучше всего ЭРДУ.

Проблемы с длительностью довыведения (для ГСО).

Зато в потенциале отказ от РБ, даже для наших широт

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет: 
Вы привели данные бака, который почти на два порядка ( в 80 раз ) меньше по объему того который требуется вам ( емнип писали 6 кубов) 

В 74.

Плейшнер пишет: 
Тот факт что Вы не нашли для примера бака требуемого размера

Одного бака на 6 м3 хватило бы для наддува всей первой ступени Сатурна-5. Потребности в баках такого размера под такое давление вроде-бы нет, вот и не делают.

Плейшнер пишет: а также факт на примере баков блока Ц Энергии ( которые по новой технологии должны весить 2 тонны

С чего вы взяли?

[Комодский Варан]

avmich пишет: 
Два крупных плюса, теряемых при переходе от жидкости к газу в баках - это хладоресурс и плотность. В обмен мы получаем отсутствие насосов и уменьшение криогенности (из крупных плюсов).

А также огромную надежность и +40 сек УИ.

avmich пишет: Но вроде бы получается всегда лучше иметь топлива жидкими - даже при вытеснительной подаче.

Не всегда, расчёт я уже привёл.

[Комодский Варан]

Ded пишет: 
Вас не смущает, что летающие ДУ легче приведенного Вами бака?

Вас не смущает, что приведённая ДУ лучше летающих ДУ по энергомассовым характеристикам?

[Комодский Варан]

Дмитрий В. пишет: 
Поскольку у КА с ЭРДУ масса заведомо меньше, чем у КА с химическими РД, то их можно прямиком на ГСО доставлять.

Предложите Фалькону-9 или Ариану-5 доставлять ПН прямиком на ГСО.

[Комодский Варан]

Плейшнер пишет:

Ded пишет:

Дмитрий В. пишет:
Лучше всего ЭРДУ.

Проблемы с длительностью довыведения (для ГСО).

Зато в потенциале отказ от РБ, даже для наших широт

А что, третья ступень Протона научилась запускаться несколько раз?

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет: 

Плейшнер пишет: а также факт на примере баков блока Ц Энергии ( которые по новой технологии должны весить 2 тонн

С чего вы взяли?

Да это практически Вы сами. Просто взял с первой страницы формулу

 
Современные композитные баки имеют удельную массу 300 kPa*m^3/kg. Бак под давление 300 атм. объёмом 1м3 будет весить 100 кг,

и так же как и Вы смело масштабировал. Бак  2000 м3 на 3 атм весит 2 т

[Вернер П.]

Комодский Варан пишет: 

Плейшнер пишет:
Тот факт что Вы не нашли для примера бака требуемого размера

Одного бака на 6 м3 хватило бы для наддува всей первой ступени Сатурна-5.

Во-от. А Вы хотите в маленький спутник такое запихать  

 Потребности в баках такого размера под такое давление вроде-бы нет, вот и не делают.

Как думаете, почему нет даже потребности?