Трёхкомпонентники (водород+керосин+кислород) ...

[Sevlagor]

И если один трёхкомпонентник... ну, по-грубому так :roll:  :oops:
будет как два двухкомпонентника....

Это кто такую теорему выдумал? И где её доказательства?

ИМХО, трёхкомпонентник это - водородник + ТНА для керосина.

А ТНА для керосина это (ИМХО) ~1/4 керосинника. Керосинники по массе около 2/3 от массы водородников той же тяги.

А значит трёхкомпонентник по массе, грубо, на 15-20% тяжелее водородника той же тяги (берётся тяга трёхкомпонентника в чисто водородном режиме).

[X]

По моему сугубому ИМХО, оба докладанта не правы. Удельная масса двигателя в гораздо большей степени зависит от фирмы, которая его проектирует. Процентную корреляцию установить трудно. Могут быть водородники с 1 ТНА и с 2 ТНА, также и трехкомпонентники с 2 ТНА и 3 ТНА. А масса ТНА опять-таки, зависит от мастерства фирмы-разработчика.

[Старый]

А трёхкомпонентник который разрабатывали для МАКСа имел ажно 4 ТНА.

[Старый]

Севлагерь, чтоб вас слегка расстроить. Трёхкомпонентник тягой так в 200 тонн весит примерно как керосинник тягой так в 400 тонн. А на водородном режиме тяга его так примерно 50 тонн. И вот летит до самой до орбиты 50-тонный водородник весом как 400-тонный керосинник. Сплошная экономия!
 Характеристики предлагаемого для МАКСа двигателя можно глянуть на буран.ру. Они там завышены конеченог но представление дают.

[Sevlagor]

:shock:  :? Вы ничего не напутали?


_________________________________
Я Севлагор... пожалуйста.

[Старый]

:shock:  :? Вы ничего не напутали?

Мог слегка и приукрасить. Ну глянте сами.

[Старый]

Заглянул в справочник "Двигатели"
 РД-701. Тяга на первом режиме - 400 т. Масса двигателя - 4 т.
 РД-180. Тяга в вакууме - 420 т. Масса двигателя - 5.3 т.
 Похоже либо они знают петушиное слово которое действует только на трёхкомпонентники либо с РД-701 они приврали сильно. Очень сильно...

[Sevlagor]

РД-701 тяга=408/160 т, масса=3846 кг, уд.масса=9,4/20,4 кг/т.
РД-704 тяга=200 т, масса=2422 кг, уд.масса=12,1 кг/т.
РД-171 тяга=806 т, масса=9500 кг, уд.масса=11,8 кг/т.
РД-191 тяга=208 т, масса=3230 кг, уд.масса=15,5 кг/т.

[Sevlagor]

А может петушиное слово это вот это:

ИМХО, трёхкомпонентник это - водородник + ТНА для керосина.

[Старый]

А может петушиное слово это вот это:

ИМХО, трёхкомпонентник это - водородник + ТНА для керосина.

Не. Легче он от этого не станет.

[Sevlagor]

Старый докажите что впрыск в КС 12.6% (от общего кол-ва топлива) керосина удвоит вес двигателя.

[Старый]

Старый докажите что впрыск в КС 12.6% (от общего кол-ва топлива) керосина удвоит вес двигателя.

Увеличивается давление в КС а следовательно и давление с которым нужно подавать компоненты. Увеличивается давление - увеличивается вес и самой КС и всех ТНА.
 Однако вобщето чтобы увеличить тягу в 3 раза с уменьшением УИ нужно увеличить подачу компонентов более чем в три раза а не на 12%.

[Sevlagor]

Увеличение давления в КС -> уменьшение габаритов КС и сопла -> уменьшение массы.
Кроме того увеличиваются обороты ТНА -> уменьшение габаритов ТНА -> уменьшение массы.

Мы берём водородник, увеличиваем давление и увеличиваем молекулярную массу ПС (впрыском керосина) -> габариты и масса уменьшаются (на единицы процентов), но из-за добавления третьего ТНА масса увеличивается сильнее (на 12-17%).
Далее, при переходе двигателя в чисто водородный режим уменьшается давление и тяга.

Основой для сравнения является водородник с давлением и расходом водорода как у трехкомпонентника в трехкомп. режиме.

Вы же попытались сравнить с водородником у которого характеристики как у трёхкомпонентника в чисто водородном режими, когда он работает на 1/2 своих макс. возможностей, фактически он в это время задроссилирован (этот режим включается когда значительная часть топлива уже сожжена, а ракета покинула атмосферу и летит под небольшим углом к горизонту, большая тяга в это время просто не нужна уже).
Естественно маленький водородник легче большого трёхкомпонентника.

Короче, вы сравнили задросселированный большой трёхкомпонентник с незадросселированным маленьким водородником и у вас получилось что чистый водородник в двое лучше.

[Старый]

Увеличение давления в КС -> уменьшение габаритов КС и сопла -> уменьшение массы.
Кроме того увеличиваются обороты ТНА -> уменьшение габаритов ТНА -> уменьшение массы.

Нет. Уменьшение КС с одновременным увеличением давления приведёт к сохранению тяги. А у нас тяга должна увеличиться более чем в 2 раза. Так что увеличение давления без уменьшения габаритов.
 Уменьшать сопло это уже совсем ни в какие ворота - уменьшается удельны импульс.
 Увеличение оборотов тна никак не уменьшит габариты. Давление зависит от обороты*диаметр, хочешь увеличить давление - увеличивай обороты не уменьшая диаметра.

Мы берём водородник, увеличиваем давление и увеличиваем молекулярную массу ПС (впрыском керосина) -> габариты и масса уменьшаются (на единицы процентов),
 

С какой это радости? От впрыска дополнительного топлива у нас только растёт давление а стало быть масса.

но из-за добавления третьего ТНА масса увеличивается сильнее (на 12-17%).

Кислород-керосиновый ТНА замкнутого типа. Газогенератор, газовод на полный расход кислорода с давлением вдвое превышающим давление в КС...

Далее, при переходе двигателя в чисто водородный режим уменьшается давление и тяга.

Это да. Вот только масса при этом не уменьшится...

Основой для сравнения является водородник с давлением и расходом водорода как у трехкомпонентника в трехкомп. режиме.

В принципе да. Но можно взять и РД-0120 и "форсировать" его добавкой керосина.

Вы же попытались сравнить с водородником у которого характеристики как у трёхкомпонентника в чисто водородном режими,

А что такого? Водородник с водородником... Хотя мне показалось что я сравнивал с РД-180...

Короче, вы сравнили задросселированный большой трёхкомпонентник с незадросселированным маленьким водородником и у вас получилось что чистый водородник в двое лучше.

Странно... Где это я такое получил? Не заметил...
 Но вы правы, маленький водородник действительно лучше большого задросселированного трёхкомпонентника. О чём и речь.

[Бродяга]

Севлагерь, чтоб вас слегка расстроить. Трёхкомпонентник тягой так в 200 тонн весит примерно как керосинник тягой так в 400 тонн. А на водородном режиме тяга его так примерно 50 тонн. И вот летит до самой до орбиты 50-тонный водородник весом как 400-тонный керосинник. Сплошная экономия!
 Характеристики предлагаемого для МАКСа двигателя можно глянуть на буран.ру. Они там завышены конеченог но представление дают.

 Старый, Должен Расстроить Вас.

 Ваш Идол - Rocketdyne, Сейчас Особо Не Морочится С Массой Двигателя.
 
 Вы Лично Тоже Утверждали, что Массовое Совершенство - Не Главное.

 Врите Что-Нибудь Одно, А?  

[Старый]

Старый, Должен Расстроить Вас.
 Ваш Идол - Rocketdyne, Сейчас Особо Не Морочится С Массой Двигателя.

Но всётаки со сложностью он ещё более не морочится.
 

Вы Лично Тоже Утверждали, что Массовое Совершенство - Не Главное.

Естественно, я всегда был сторонником простоты. Если вы помните. Если не помните - то Лекарство.

Врите Что-Нибудь Одно, А?  

Фу! Как это грубо и не по европейски!
 Так чем вам не нравится простота? Или тут вам Рокитдайн не указ? Вы уж определитесь, указ или не указ. Ато "тут помню - тут не помню". Лекарство, лекарство, и ещё раз лекарство!

[Бродяга]

Старый, Должен Расстроить Вас.
 Ваш Идол - Rocketdyne, Сейчас Особо Не Морочится С Массой Двигателя.

Но всётаки со сложностью он ещё более не морочится.

 НЕТ СПОСОБА СДЕЛАТЬ "ПРОСТОЙ ЖРД".  

 Все эти "способы" - От Лукавого, это СЛОЖНОЕ ВЫСОКОТЕХНОЛОГИЧНОЕ ИЗДЕЛИЕ.  
 

Вы Лично Тоже Утверждали, что Массовое Совершенство - Не Главное.

Естественно, я всегда был сторонником простоты. Если вы помните. Если не помните - то Лекарство.

 Угумс, Старый, я вот Именно Сейчас Коньяк Пью.
 (Чего И Вам Желаю.)  

 Но.... "Иная Простота Хуже Воровства..."  

Врите Что-Нибудь Одно, А?  

Фу! Как это грубо и не по европейски!
 Так чем вам не нравится простота? Или тут вам Рокитдайн не указ? Вы уж определитесь, указ или не указ. Ато "тут помню - тут не помню". Лекарство, лекарство, и ещё раз лекарство!

 Рокитдайн - НЕ УКАЗ!  

 Есть RL-10 - Древний Как G-Но Мамонта Тоже.
 Вот Это - То Что Надо!  

[Игорь Суслов]

Гы! Опять трехкомпонентники! Что-то серьезно изменилось за последние полгода, с момента последнего обсуждения данной темы? Пришел новый человек на форум и поднял все обсосанные до костей темы...

P.S.: Пользуйтесь поиском по форуму...
P.P.S.: Трехкомпонентные ЖРД (обсуждение на Форуме НК)

[Fakas]

давление - увеличивается вес и самой КС

Боже, Стаырй опять за свое ! Оооой....
А если по сути, то надо глядеть на ПГС. Я лично выгоды трехкомпонентников не вкуриваю. Если увижу ПГС может и снизойдет на меня. А так только гемор с ними и предчуствую.

[avmich]

Вроде заявленная выгода от трёхкомпонентников - возможность получения более высокого УИ для "керосинового" режима - и использования одного и того же ЖРД для двух режимов ("керосинового" и "водородного"), что позволяет сэкономить один () ЖРД.

[Fakas]

Вроде заявленная выгода от трёхкомпонентников - возможность получения более высокого УИ для "керосинового" режима - и использования одного и того же ЖРД для двух режимов ("керосинового" и "водородного"), что позволяет сэкономить один () ЖРД.

так вот, что бы понять действительно ли экономится 1 ЖРД надо поглядеть на ПГС. Я ее себе оч. слабо представляю, т.к. водород и керосин оч. разные вещества.

[X]

Вроде заявленная выгода от трёхкомпонентников - возможность получения более высокого УИ для "керосинового" режима - и использования одного и того же ЖРД для двух режимов ("керосинового" и "водородного"), что позволяет сэкономить один () ЖРД.

так вот, что бы понять действительно ли экономится 1 ЖРД надо поглядеть на ПГС. Я ее себе оч. слабо представляю, т.к. водород и керосин оч. разные вещества.

Посмотрите в Тимнате - там есть ПГС 3-х компонентника.

[Бродяга]

давление - увеличивается вес и самой КС

Боже, Стаырй опять за свое ! Оооой....
А если по сути, то надо глядеть на ПГС. Я лично выгоды трехкомпонентников не вкуриваю. Если увижу ПГС может и снизойдет на меня. А так только гемор с ними и предчуствую.

 Да всё просто.
 Подразумевается, что на керосине мы будем иметь тягу эдак 400 тонн, например, а на водороде 100 тонн.

 Один и тот же двигатель для разных режимов при высоком УИ.

[Fakas]

Объясняю. Керосин и водород имеют разную плотность, температуру, давление насыщенных паров, другие теплофизические параметры. ТНА там 1 или отджельно для керосина и водорода ? Охлажденние чем ? ГГ какой ? Форсунки универсальные или как ? Вот о чемь речь.

[Бродяга]

Объясняю. Керосин и водород имеют разную плотность, температуру, давление насыщенных паров, другие теплофизические параметры. ТНА там 1 или отджельно для керосина и водорода ? Охлажденние чем ? ГГ какой ? Форсунки универсальные или как ? Вот о чемь речь.

 ИМХО такое, что это будет Сложно.

 Кроме того, я ещё понимаю зачем это на МАКСе, а зачем это "Вообще" не понимаю.

[X]

Объясняю. Керосин и водород имеют разную плотность, температуру, давление насыщенных паров, другие теплофизические параметры. ТНА там 1 или отджельно для керосина и водорода ? Охлажденние чем ? ГГ какой ? Форсунки универсальные или как ? Вот о чемь речь.

Керосин и водород там никак не пересекаются. Два отдельных ТНА - один на кислород/водород, другой на керосин/кислород. Охлаждение водородом. "Идеологически" это обычный водородный двигатель, водородно/кислородный ТНА, охлаждение водородом. Так он и работает во втором режиме.
 Но в дополнение к "водородному" двигателю имеется отдельный ТНА и отдельный комплект форсунок для кислорода/керосина. И на первом режиме в дополнение к кислород/водороду в КС подаётся ещё и кислород/керосин. Давдение и тяга растёт, УИ падает.
 Вот так оно работает. Какие неясности?

[Fakas]

Тогда не вижу кайфа. Аэроспайк IMHO перспективнее в смысле экономии на потерях.

[Bell]

А что - большая проблема сделать аэроспайк на Н2 и керосине?

[avmich]

Один ЖРД - в том смысле, что одна камера и сопло. Думаю, лишний ТНА массу особенно не меняет. На керосиновом режиме водорода считанные проценты вроде бы, то есть, работает как керосиновый ЖРД - несколько процентов водорода особенно не влияют на расход-давление в камере, только УИ повышают (а значит, тягу).

Аэроспайк отличается тем, что у него нет экономии на баках :) за счёт более плотного топлива.

[Fakas]

Один ЖРД - в том смысле, что одна камера и сопло.

Та отож .

Думаю, лишний ТНА массу особенно не меняет.

Вот как раз ТНА таки да, массивный. Да и на надежность еще один ТНА влияет нехорошо.

Аэроспайк отличается тем, что у него нет экономии на баках за счёт более плотного топлива.

Зато он экономит на потерях нерасчетности. Это так сказать близкая идеология -- выгребаем то, что обычно теряем. Или плотность топлива или нерасчетность сопла.
На самом деле я так и не понимаю, а почему бы не сделать просто 2 движка -- для 1-й ступени керосинку, для 2-й водородник. Оба оптимальные, а не помесь крокодила с бегемотом. В сл-е с МАКСом суду все ясно -- одну ступень хочется. Но сама целесообразность МАКСа тоже вызывает бооольшие сомнения.

[Лютич]

На самом деле я так и не понимаю, а почему бы не сделать просто 2 движка -- для 1-й ступени керосинку, для 2-й водородник. Оба оптимальные, а не помесь крокодила с бегемотом.

Да, специализированное в своей сфере всегда лучше универсального.

[Братушка]

А вот здесь думают ,что за трехкомпонентиками будущее-
http://www.kerc.msk.ru/ipg/development/jrd.shtml
И опять мы впереди планеты всей :shock:

[avmich]

На самом деле я так и не понимаю, а почему бы не сделать просто 2 движка -- для 1-й ступени керосинку, для 2-й водородник. Оба оптимальные, а не помесь крокодила с бегемотом.

Характерно.

Сравниваем две системы.

1) Два различных двигателя
Камер - минимум 2
Сопел - минимум 2
Насосов - минимум 2 на одном и 2 на другом
УИ - "керосиновый" и "водородный"

2) Трёхкомпонентник
Камер - минимум 1
Сопел - минимум 1
Насосов - минимум 3
УИ - "улучшенный керосиновый" и "водородный"

Теперь вопросы.

1) Что больше весит - 2 камеры или одна?
2) Что больше весит - 2 сопла или одно?
3) Что больше весит - 4 насоса или 3?
4) Что надёжнее - суммарные 8 узлов или суммарные 5 узлов?
5) Какой УИ лучше - улучшенный или нет?

Все вопросы риторические, при данной постановке. Их можно не понимать - и с ними можно спорить, но это разные вещи.

[Stargazer]

А вот здесь думают ,что за трехкомпонентиками будущее-
http://www.kerc.msk.ru/ipg/development/jrd.shtml
И опять мы впереди планеты всей :shock:

Там не сказано однозначно, что именно за ними. Не забывайте, Центр Келдыша (НИИТП) - не завод и не КБ, там НИР делают. ЧТо-то из этого НИРа станет железом - а что то останется в отчетах..

[Старый]

А вот здесь думают ,что за трехкомпонентиками будущее-
http://www.kerc.msk.ru/ipg/development/jrd.shtml
И опять мы впереди планеты всей :shock:

А что им ещё остаётся думать? Сами себя не похвалишь - никто тебя не похвалит.

[Старый]

Авмич, при всех прочих равных чисто водородный двигатель будет лучше чем трёхкомпонентный. И при любых условиях он будет лучше.

[Бродяга]

Да дело не в качестве самого двигателя, я вообще в смысле затеи.

 Зачем переть на орбиту Тяжеленный Двигатель Первой Ступени?

 Если это моноступень - понятно зачем, а Если Нет?

[avmich]

Авмич, при всех прочих равных чисто водородный двигатель будет лучше чем трёхкомпонентный. И при любых условиях он будет лучше.

Старый, водородным двигатель, который почему-то способен вместо водорода жечь кислород при всех остальных неизменных параметрах, лучше обычного водородного.

Но я, честно говоря, не уверен, что ты можешь понять эту фразу. Поэтому объясню иначе. Два двигателя дороже одного. Водород на первой ступени неудобен - объём баков большим получается. Вариант, когда объёмы баков и УИ являются промежуточными между водородными и керосиновыми, может оказаться лучше - водородного ли варианта, керосинового ли, обоих ли - это уже в каждом конкретном случае надо считать.

А утверждать, что водород всегда лучше :) это для несведущих.

[Старый]

Старый, водородным двигатель, который почему-то способен вместо водорода жечь кислород при всех остальных неизменных параметрах, лучше обычного водородного.

Но я, честно говоря, не уверен, что ты можешь понять эту фразу.

Да куда уж мне... Я так и не смог понять что означает выделенная фраза...

Поэтому объясню иначе. Два двигателя дороже одного. Водород на первой ступени неудобен - объём баков большим получается. Вариант, когда объёмы баков и УИ являются промежуточными между водородными и керосиновыми, может оказаться лучше - водородного ли варианта, керосинового ли, обоих ли - это уже в каждом конкретном случае надо считать.

Надо считать. И в результате расчёта окажется что чистый водородник по всем статьям лучше трёхкомпонентника.

А утверждать, что водород всегда лучше это для несведущих.

Не. Несведущие пусть верят в трёхкомпонентник. И вобще в чудеса.

[avmich]

Кислород - описка :) имелся в виду керосин.

Я же говорил, что не поймёшь :D . Даже упрощённое объяснение :) .

[X]

А не прояснит ли мне сведущий народ вопрос с соплом трёхкомпонентника? Вроде оно там какое-то хитрое должно быть, раскладывающееся? И сколько весят эти дополнительные навороты?

[avmich]

ATN, хитрости с соплом - несколько отдельно. Размер сопла в основном зависит от давления в камере... и желаемого УИ, в обмен на массу сопла.

[avmich]

Надо считать. И в результате расчёта окажется что чистый водородник по всем статьям лучше трёхкомпонентника. :)

Несведущие пусть верят в трёхкомпонентник. И вобще в чудеса. :)

Отлично :) всё как обычно - аргументов нет, Старый тупит, за неимением доводов аппелирует к чудесам :) .

[Bell]

Надо считать. И в результате расчёта окажется что чистый водородник по всем статьям лучше трёхкомпонентника.

Странно... Пока все получается строго наоборот

[X]

А что это здесь пробуют ? Однокомпонентные .
http://www.yuzhnoye.com/yuzhnoye/Aerospace%20Technology/Rocket%20Propulsion/Monopropellant%20Engines/Monopropellant%20Engines.php?id=43

[X]

Чтобы подлить масла в огонь. В принципе, можно работать и на специальном двухкомпонентном (кислородно-водородном) ЖРД, имеющим возможность регулирования соотношения компонентов топлива в широком диапазоне. Старт - высокое соотношение Ок/Гор (например, 15-20), большой избыток кислорода, топливо "плотное", а ваш любимый УИ довольно высокий (благодаря водороду); затем, с большой высоты - обычное соотношение Ок/Гор (например, 6-7), избыток водорода, топливо "не плотное", очень высокий УИ. Двигатель гораздо проще "трехкомпонентника"; самое сложное - отработка процессов в камере и система охлаждения. Но кислородно-водородное топливо здесь рУлит. По такому пути предполагали в свое время идти в КБХА. Но у них нет денег даже на то, что необходимо разработать сейчас.

[Старый]

Чтобы подлить масла в огонь.

Да какой тут огонь... У трёхкомпонентников никаких шансов.

В принципе, можно работать и на специальном двухкомпонентном (кислородно-водородном) ЖРД, имеющим возможность регулирования соотношения компонентов топлива в широком диапазоне. Старт - высокое соотношение Ок/Гор (например, 15-20), большой избыток кислорода, топливо "плотное", а ваш любимый УИ довольно высокий (благодаря водороду); затем, с большой высоты - обычное соотношение Ок/Гор (например, 6-7), избыток водорода, топливо "не плотное", очень высокий УИ. Двигатель гораздо проще "трехкомпонентника"; самое сложное - отработка процессов в камере и система охлаждения. Но кислородно-водородное топливо здесь рУлит.

О! Золотые слова! Если вдруг комуто приспичило искуственно увеличить плотность топлива ценой снижения УИ то этот вариант куда как более эффективен. И даже применялся на Сатурне-5 на 2-й ступени.

[Старый]

Кстати, навеяло словами Афанасьева.
 Обычно в водородных ЖРД практикуют существенный ИЗБЫТОК водорода. Стехиометрическое соотношение если не ошибаюсь 1:8 а обычно применяют 1:4.5 - 1:5. То есть идут на УМЕНЬШЕНИЕ плотности топлива ради повышения УИ. Так что стремление увеличить плотность выглядит не шибко естественным. Если только требуется увеличить массу топлива в ограниченном объёме, как на Сатурне.

[X]

Старый, как всегда, плавает по верхам. Я не говорю сейчас о двигателях начала 1960-х годов, я говорю о современном состоянии двигателестроения. Если бы г.Старый повнимательнее читал НК, где описывалась история первого отечественного водородника, то там все сказано о том, почему уменьшали соотношение компонентов. А сейчас мне не хочется встревать в спор, точнее говоря, участвовавть в ликбезе.

[Старый]

А при чём тут отечественного? Во всех зарубежных водородниках избыток водорода.