Двигатели газ-газ

Автор Старый, 02.08.2021 12:22:06

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Bell

Читаю-читаю и не могу отделаться от мысли, что все правильные слова уже были сказаны и занались обсасыванием второстепенных деталей.

1. Фигляр хотел сделать БОЛЬШУЮ ракету. Зачем-почему - не суть важно.
2. Для большой ракеты нужны двигатели большой мощности. Этого можно добиться либо большими размерами и невысокой эффективностью, либо высокой эффективностью и меньшими размерами.
3. В принципе был выбран второй вариант, причем эффективность решили повысить всяческими доступными методами, стремясь к минимизации количества двигателей, единичной мощности и массы (и размеров) ракеты в целом.
4. Самой эффективной является схема газ-газ. По совокупности характеристик самым простым, дешевым и эффективным топливом для такой схемы является метан-кислород.
5. После всего этого "а еще метан можно добывать на Марсе" было самым распоследним аргументом, который запустили в оборот исключительно из соображений пиара, которым пропитана вся деятельность нашего дорогого фигляра.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Искандер

Цитата: Bell от 09.08.2021 23:18:43Читаю-читаю и не могу отделаться от мысли, что все правильные слова уже были сказаны и занались обсасыванием второстепенных деталей.

1. Фигляр хотел сделать БОЛЬШУЮ ракету. Зачем-почему - не суть важно.
2. Для большой ракеты нужны двигатели большой мощности. Этого можно добиться либо большими размерами и невысокой эффективностью, либо высокой эффективностью и меньшими размерами.
3. В принципе был выбран второй вариант, причем эффективность решили повысить всяческими доступными методами, стремясь к минимизации количества двигателей, единичной мощности и массы (и размеров) ракеты в целом.
4. Самой эффективной является схема газ-газ. По совокупности характеристик самым простым, дешевым и эффективным топливом для такой схемы является метан-кислород.
5. После всего этого "а еще метан можно добывать на Марсе" было самым распоследним аргументом, который запустили в оборот исключительно из соображений пиара, которым пропитана вся деятельность нашего дорогого фигляра.
А как по мне пункт 1 должен быть:.
1. Фигляр хотел сделать дешёвую космическую транспортную систему чтобы слетать и вернуться с Марса. И т.д. 
Если он не врёт, конечно.
Метан и тут далеко не на первом месте. впрочем как и схема двигателя.
Aures habent et non audient, oculos habent et non videbunt

fagot

Забыли еще добавить в первый пункт многоразовую.

Непричастный

Цитата: /Иван/ от 08.08.2021 10:25:08
Цитата: Boris Mekler от 08.08.2021 10:19:17А насчёт того что водород нужен в процессе - на производство метана его нужно намного меньше чем на прямую заправку ракеты водородом.
И? Каково соотношение затрат в итоге?
По затратам, думаю, никто ещё не знает, потому что за это еще даже не взялись. А вот массовое отношение водорода ко всему остальному в топливной паре метан+кислород 1:11. CH4 +O2. Считайте сами по массе. Если привести в первый полёт на Марс 100 тонн водорода и не лазать по планете не искать и не добывать воду, для первого обратного рейса, то у вас выйтет из этих тонн + марсианской атмосферы 1100 тонн компонентов ракетного топлива.
Не боги горшки наполняют...

Nitro

Водород очень дорого и сложно хранить. Очень! А в качестве промежуточного продукта с ним при небольшом давлении работать нетрудно.
Поэтому метан из водорода выйдет дешевле, чем сам водород.

В каком-то смысле метан - это предел уменьшения COPV до размера одной молекулы ;)



Непричастный

Цитата: Nitro от 10.08.2021 07:38:00Водород очень дорого и сложно хранить. Очень!
Это так. Но это в земных условиях. На Марсе холоднее, да и при перелете, в тени, за термощитом, тоже. Как по мне, так это менее рискованный сценарий, для первой марсианской, чем пытаться искать и добывать местную воду в автоматическом режиме, без людей.
Не боги горшки наполняют...

Дем

Цитата: Непричастный от 10.08.2021 07:15:08А вот массовое отношение водорода ко всему остальному в топливной паре метан+кислород 1:11. CH4 +O2. Считайте сами по массе.
Тут надо считать брутто, с упаковкой. ;)
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 07:15:08Если привести в первый полёт на Марс 100 тонн водорода
Ну тут мы сливаем нашу миссию до флаговтыка. И как этот водород опустить на поверхность и хранить в какой-никакой но атмосфере - тоже непонятно.
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 08:18:53На Марсе холоднее, да и при перелете, в тени, за термощитом, тоже.
Термощит не поможет - даже звёзды находящиеся вдали слишком сильно для водорода греют. Вот кислород или метан - нормально.
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 08:18:53чем пытаться искать и добывать местную воду в автоматическом режиме, без людей.
А чё её искать - там целые ледники на поверхности.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Непричастный

Цитата: Дем от 10.08.2021 09:31:02
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 07:15:08А вот массовое отношение водорода ко всему остальному в топливной паре метан+кислород 1:11. CH4 +O2. Считайте сами по массе.
Тут надо считать брутто, с упаковкой. ;)
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 07:15:08Если привести в первый полёт на Марс 100 тонн водорода
Ну тут мы сливаем нашу миссию до флаговтыка. И как этот водород опустить на поверхность и хранить в какой-никакой но атмосфере - тоже непонятно.
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 08:18:53На Марсе холоднее, да и при перелете, в тени, за термощитом, тоже.
Термощит не поможет - даже звёзды находящиеся вдали слишком сильно для водорода греют. Вот кислород или метан - нормально.
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 08:18:53чем пытаться искать и добывать местную воду в автоматическом режиме, без людей.
А чё её искать - там целые ледники на поверхности.
1) Сто тонн - вполне себе один Старшип полезной нагрузки
2) Старшипом и на Старшипе. А что касается флаговтыка, просто ДО полета туда людей надо отправить туда несколько грузовых Старшипов. Один с топливным заводом и с водородом, один с роботами, 3D - принтерами и солнечными панелями
3) Равновестная температура в космической тени 20 Кельвинов, что не плохо даже для водорода
4)Да? Вы прям и место показать сможете со сто процентной вероятностью? И ещё вопрос. Даже если вы вот прямо так сядете на ледник (что опасно и никогда не будет делаться), как и чем вы это лед будите колупать и переносить на Старшип с топливным заводом. Думаете это простая задача?
Не боги горшки наполняют...

Дем

Цитата: Непричастный от 10.08.2021 10:22:241) Сто тонн - вполне себе один Старшип полезной нагрузки
2) Старшипом и на Старшипе. А что касается флаговтыка, просто ДО полета туда людей надо отправить туда несколько грузовых Старшипов. Один с топливным заводом и с водородом, один с роботами, 3D - принтерами и солнечными панелями
3) Равновестная температура в космической тени 20 Кельвинов, что не плохо даже для водорода
4)Да? Вы прям и место показать сможете со сто процентной вероятностью? И ещё вопрос. Даже если вы вот прямо так сядете на ледник (что опасно и никогда не будет делаться), как и чем вы это лед будите колупать и переносить на Старшип с топливным заводом. Думаете это простая задача?
1) У шаттла было 100 тонн водорода в баке весом 35-26.5 тонн и размером со Старшип.

3) Многовато будет. Всё равно придётся активный холодильник ставить.
4) Ну кратер Циолковского, например. Там таких много...
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Bell

Цитата: Искандер от 10.08.2021 03:35:33
Цитата: Bell от 09.08.2021 23:18:43Читаю-читаю и не могу отделаться от мысли, что все правильные слова уже были сказаны и занались обсасыванием второстепенных деталей.

1. Фигляр хотел сделать БОЛЬШУЮ ракету. Зачем-почему - не суть важно.
2. Для большой ракеты нужны двигатели большой мощности. Этого можно добиться либо большими размерами и невысокой эффективностью, либо высокой эффективностью и меньшими размерами.
3. В принципе был выбран второй вариант, причем эффективность решили повысить всяческими доступными методами, стремясь к минимизации количества двигателей, единичной мощности и массы (и размеров) ракеты в целом.
4. Самой эффективной является схема газ-газ. По совокупности характеристик самым простым, дешевым и эффективным топливом для такой схемы является метан-кислород.
5. После всего этого "а еще метан можно добывать на Марсе" было самым распоследним аргументом, который запустили в оборот исключительно из соображений пиара, которым пропитана вся деятельность нашего дорогого фигляра.
А как по мне пункт 1 должен быть:.
1. Фигляр хотел сделать дешёвую космическую транспортную систему чтобы слетать и вернуться с Марса. И т.д.
Если он не врёт, конечно.
Метан и тут далеко не на первом месте. впрочем как и схема двигателя.
Я специально не обсуждаю мотивацию фигляра. Она может быть совершенно произвольной. Например собрать триллиард бабла с восторженных хомячков на абсолютной бредовый, но грамотно распиаренный мегапрожект.
Главное здесь в том, что большая ракета требует больших двигателей. Или крайне эффективных не очень больших. И вот именно в этом месте идеолог проекта должен сделать ключевой выбор - эффективность или завалить мясом.
Второй вариант был реализован на Сатурне-5. Огромные керосинки открытой схемы, ну пусть на современных технологиях, с более высоким УИ и т.п. Да, он технологически несложный, был бы логическим технологически освоенной продолжением линейки Мерлинов. Но тогда возникает проблема водорода на верхних ступенях, которые НЕОБХОДИМЫ, чтоб получить потребную ПН при разумной стартовой массе. А вот это уже совсем другой вопрос. Тут еще поддавливает Безос со своими водородными ракетами - как-то глупо с ним соревноваться.
Другой вариант - высоконапряженные, "предельные" керосинки. Но тут получается прямая конкуренция с русскими, что вообще выглядит глупо и непатриотично. Тем более, что в американском двигателестроении проблема высокоэффективных двигателей с дожиганием кислого газа в целом так и не была решена (пусть даже потому что нафиг не надо).
В результате остается только один вариант - делать самую эффективную схему газ-газ и использовать самое технологически подходящее там горючее - метан. Естественно, с самым доступным и эффективным окислителем - кислородом. Это будет оригинально и свежо, технологических проблем ничуть не больше, чем с освоением предельных керосинок, энергетическая отдача выше керосина, никто не упрекнет в повторении результатов конкурентов, никаких проблем с патриотизмом, а еще можно добывать метан на Марсе ;D
Просто идеальный вариант!
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Дмитрий В.

Цитата: Дем от 10.08.2021 15:22:341) У шаттла было 100 тонн водорода в баке весом 35-26.5 тонн и размером со Старшип.

3) Многовато будет. Всё равно придётся активный холодильник ставить.
4) Ну кратер Циолковского, например. Там таких много...
Там ещё и 600 т кислорода было. Если бы Маск использовал водород вместо метана, то габариты системы были бы ненамного больше. А если бы на 1-й ступени он применил двухрежимные водородники (сначала работают с соотношением 12-14 к 1, потом 6 к 1), то и вовсе, может быть, разницы в размерах не было бы. При этом водородники можно сделать на восстановительном ГГ без всякого "газ-газ". Но поскольку Маск стремится свести стоимость запуска многоразовой системы к стоимости топлива (в пределе, конечно), то метан дешевле. Ну, и такие эффекты, как наводораживание не очень хороши для многоразовости.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

C-300-2

и уплотнения в ТНА с жидким водородом - это слëзы двигателистов.

Непричастный

Цитата: Дем от 10.08.2021 15:22:34
Цитата: Непричастный от 10.08.2021 10:22:241) Сто тонн - вполне себе один Старшип полезной нагрузки
2) Старшипом и на Старшипе. А что касается флаговтыка, просто ДО полета туда людей надо отправить туда несколько грузовых Старшипов. Один с топливным заводом и с водородом, один с роботами, 3D - принтерами и солнечными панелями
3) Равновестная температура в космической тени 20 Кельвинов, что не плохо даже для водорода
4)Да? Вы прям и место показать сможете со сто процентной вероятностью? И ещё вопрос. Даже если вы вот прямо так сядете на ледник (что опасно и никогда не будет делаться), как и чем вы это лед будите колупать и переносить на Старшип с топливным заводом. Думаете это простая задача?
1) У шаттла было 100 тонн водорода в баке весом 35-26.5 тонн и размером со Старшип.

3) Многовато будет. Всё равно придётся активный холодильник ставить.
4) Ну кратер Циолковского, например. Там таких много...
1) Дмитрий вам уже про ЖК написал на шатле
2) Многовато? Вот тут
 https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B8%D0%B4%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4
Сказано, что водород кипит при 20,28К. Что как бы на грани. Но даже если и охлаждать на 2-3 градуса, вам не нужны могучие холодильники

3) Кратер Циолковского. Хм... А мы ТОЧНО знаем, что там вода, а не какая-нибудь глина? Как недавно вышло с открытием подземных озёр с жидкой водой? И даже если там ТОЧНО вода, тема, добычи и транспортировки воды от места до бычи до топливного завода, не раскрыта. Напомню, что вся эта прелесть должна делаться автоматами, по крайней мере, для первой марсианской.

Так что я по прежнему считаю, что для первой экспедиции, для производства метана и кислорода на обратную дорогу, водород, для этих реакций, лучше привезти с собой.
Не боги горшки наполняют...

nonconvex

#153
Цитата: Непричастный от 11.08.2021 04:42:30И даже если там ТОЧНО вода, тема, добычи и транспортировки воды от места до бычи до топливного завода, не раскрыта. Напомню, что вся эта прелесть должна делаться автоматами, по крайней мере, для первой марсианской.
Тут пробирку наполнить пылью не могут, а туда же - о добыче и транспортировке толкуют. Расслабьтесь уже, с автоматами, несовершенные они.

Непричастный

Цитата: nonconvex от 11.08.2021 05:04:43
Цитата: Непричастный от 11.08.2021 04:42:30И даже если там ТОЧНО вода, тема, добычи и транспортировки воды от места до бычи до топливного завода, не раскрыта. Напомню, что вся эта прелесть должна делаться автоматами, по крайней мере, для первой марсианской.
Тут пробирку наполнить пылью не могут, а туда же - о добыче и транспортировке толкуют. Расслабьтесь уже, с автоматами, несовершенные они.
Я рекомендую вам сходить к окулисту. Или медленнее читать написанное, чтобы доходило а не терялось на пол-дороге.
Не боги горшки наполняют...

Дем

Цитата: Непричастный от 11.08.2021 04:42:303) Кратер Циолковского. Хм... А мы ТОЧНО знаем, что там вода, а не какая-нибудь глина? Как недавно вышло с открытием подземных озёр с жидкой водой?
Даже если там мокрая глина - то тоже вполне годно.
Цитата: Непричастный от 11.08.2021 04:42:30Так что я по прежнему считаю, что для первой экспедиции, для производства метана и кислорода на обратную дорогу, водород, для этих реакций, лучше привезти с собой.
Первая экспедиция будет роботами. Так то если им не получится добыть воду - не страшно, пошлют исправленный завод или в другое место. И только если совсем не получится - будут думать.

Надо бурить хотя бы на несколько сот метров чтобы понять есть там вода или нету.
Летать в космос необходимо. Жить - не необходимо.

Непричастный

Цитата: Дем от 11.08.2021 08:08:00Даже если там мокрая глина - то тоже вполне годно.
Годно-то годно, но техника извлечения водорода изо льда и из мокрой глины - она разная, в общем. И если промахнулись, то - "ку". Топлива на обратную дорогу мы не наработаем

Цитата: Дем от 11.08.2021 08:08:00Надо бурить хотя бы на несколько сот метров чтобы понять есть там вода или нету.
Вооооот! Это уже ближе! Но первой пилотируемой всё же домой надо как-то улетать. И вот для этого надо как раз везти туда водород. А вот одной из задач первой экспедиции будет найти воду и обеспечить её доставку к топливному заводу для второй экспедиции.
Не боги горшки наполняют...