Вытеснительная подача

Автор Raul, 07.06.2021 17:37:44

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Raul

07.06.2021 17:37:44 Последнее редактирование: 08.06.2021 22:39:39 от Asteroid
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 13:18:42
Цитата: undefinedМаск собирается производить 120x35 = 4200 рапторов в год
https://www.ao.by/news/news_2932.html
Ваши планы выглядят несколько более скромными :)

Я думаю что по себестоимости РД-180 будет примерно как Раптор, ну а насчет рабочего ресурса посмотрим, что получится. Время работы первой ступени H-1 небольшое, так что, может быть, ресурс будет повыше, в перечете на число запусков. А также мы собираемся сажать первую ступень на специализированных РД, так что аварии будут происходить реже, чем у SpaceX.
И вот цена производства в год нескольких тысяч что РД-170, что РД-180 -- меня несколько напрягает.
Маск пусть штампует свои Рапторы, если бабла много.
А мне хотелось бы более дешевые, простые, высокоресурсные и надежные двигатели, под вытеснительную подачу.
Низкий УИ и плохое массовое совершенство ступеней -- это, конечно, серьезный минус.
Зато прочные баки под вытеснительную подачу будут хорошо переносить нагрузки при многократных полетах.
Похоже, что вытеснительные РД вам придется делать в частном порядке. Но это и лучшему - они будут для вас намного дешевле! Но как вы будете их испытывать? Сразу на 30000 тонн?  :o Давайте для начала приcпособим к этому делу вторую ступень H-11. И будущий стартовый комплекс H-1. А с вас - система мягкой посадки :)



Только вопрос - наcколько тяжелее станут сферические баки?
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Raul

Цитата: Seerndv от 07.06.2021 15:11:28
Цитата: undefinedА мне хотелось бы более дешевые, простые, высокоресурсные и надежные двигатели, под вытеснительную подачу.
- а мне открытой схемы на первой ступени и ДВГГ на верхних. 8)
Ну вот, есть еще один заказчик на H-11 :) Какие еще могут быть варианты РД?
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Raul

На вторую ступень можно поставить несколько двигателей разных типов и все испытать в одном полете. По мере их готовности к испытаниям. :)
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Шестопер239

Цитата: Raul от 07.06.2021 17:37:44
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 13:18:42
Цитата: undefinedМаск собирается производить 120x35 = 4200 рапторов в год
https://www.ao.by/news/news_2932.html
Ваши планы выглядят несколько более скромными :)

Я думаю что по себестоимости РД-180 будет примерно как Раптор, ну а насчет рабочего ресурса посмотрим, что получится. Время работы первой ступени H-1 небольшое, так что, может быть, ресурс будет повыше, в перечете на число запусков. А также мы собираемся сажать первую ступень на специализированных РД, так что аварии будут происходить реже, чем у SpaceX.
И вот цена производства в год нескольких тысяч что РД-170, что РД-180 -- меня несколько напрягает.
Маск пусть штампует свои Рапторы, если бабла много.
А мне хотелось бы более дешевые, простые, высокоресурсные и надежные двигатели, под вытеснительную подачу.
Низкий УИ и плохое массовое совершенство ступеней -- это, конечно, серьезный минус.
Зато прочные баки под вытеснительную подачу будут хорошо переносить нагрузки при многократных полетах.
Похоже, что вытеснительные РД вам придется делать в частном порядке. Но это и лучшему - они будут для вас намного дешевле! Но как вы будете их испытывать? Сразу на 30000 тонн?  :o Давайте для начала приcпособим к этому делу вторую ступень H-11. И будущий стартовый комплекс H-1. А с вас - система мягкой посадки :)



Только вопрос - наcколько тяжелее станут сферические баки?
Ответ.
При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива, для кислород-водорода около 2,5%.
Массовое совершенство вышеописанной вытеснительной ступени будет около 0,13.

Для второй метановой ступени с давлением в баках 15 атмосфер массовое совершенство примерно 0,10.

Цитата: Seerndv от 07.06.2021 15:11:28Вытесниловку - в топку или в качестве игрушек всяких студенческих стартапов. На большее она не приголна  :(

Недооценённая вещь!

Предельная простота конструкции и многоразовости.

Seerndv

Цитата: Raul от 07.06.2021 17:42:04
Цитата: Seerndv от 07.06.2021 15:11:28
Цитата: undefinedА мне хотелось бы более дешевые, простые, высокоресурсные и надежные двигатели, под вытеснительную подачу.
- а мне открытой схемы на первой ступени и ДВГГ на верхних. 8)
Ну вот, есть еще один заказчик на H-11 :) Какие еще могут быть варианты РД?
- Сатурн-5 и Фалькон-9 не в счет? У них самые успешные двигатели открытой схемы 8)
Иветта, Лизетта, Мюзетта,
Жанетта, о, Жоpжетта.
Вся жизнь моя вами,
Как солнцем июльским согpета,
Покуда со мной вы, клянусь,
Моя песня не спета.

Raul

Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 18:32:37При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива
Т.е. +25 тонн (500т * 5%) к сухой массе при переходе на вытеснительную подачу топлива. И при взрыве почти 10 метрового "шаробаллона" эффект будет поразительный.

Что, если использовать вытеснительную подачу топлива только для увеличения тяги на старте и для посадки (32 тонны топлива - 60 секунд на старте и 6 секунд посадки при тяге вытеснительного РД 120 тонн и УИ 250?
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Дмитрий В.

Цитата: Raul от 07.06.2021 19:34:10
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 18:32:37При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива
Т.е. +25 тонн (500т * 5%) к сухой массе при переходе на вытеснительную подачу топлива. И при взрыве почти 10 метрового "шаробаллона" эффект будет поразительный.

Что, если использовать вытеснительную подачу топлива только для увеличения тяги на старте и для посадки (32 тонны топлива - 60 секунд на старте и 6 секунд посадки при тяге вытеснительного РД 120 тонн и УИ 250?
Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Raul

Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12
Цитата: Raul от 07.06.2021 19:34:10
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 18:32:37При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива
Т.е. +25 тонн (500т * 5%) к сухой массе при переходе на вытеснительную подачу топлива. И при взрыве почти 10 метрового "шаробаллона" эффект будет поразительный.

Что, если использовать вытеснительную подачу топлива только для увеличения тяги на старте и для посадки (32 тонны топлива - 60 секунд на старте и 6 секунд посадки при тяге вытеснительного РД 120 тонн и УИ 250?
Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Зато обещают двигатели легче.

Кстати, газ наддува в H-1 - это открытая информация (нигде не мог найти)?
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Шестопер239

Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.

Шестопер239

Цитата: Raul от 07.06.2021 19:45:50
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12
Цитата: Raul от 07.06.2021 19:34:10
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 18:32:37При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива
Т.е. +25 тонн (500т * 5%) к сухой массе при переходе на вытеснительную подачу топлива. И при взрыве почти 10 метрового "шаробаллона" эффект будет поразительный.

Что, если использовать вытеснительную подачу топлива только для увеличения тяги на старте и для посадки (32 тонны топлива - 60 секунд на старте и 6 секунд посадки при тяге вытеснительного РД 120 тонн и УИ 250?
Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Зато обещают двигатели легче.


Конечно, без индивидуального газогенератора у каждого двигателя, и без турбонасоса.

Дмитрий В.

Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:48:11
Цитата: Raul от 07.06.2021 19:45:50
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12
Цитата: Raul от 07.06.2021 19:34:10
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 18:32:37При изготовлении сферических баков из стали с пределом прочности на растяжение 1 ГПа и запасе прочности 1,3 стенка сферического бака с давлением 30 атмосфер должна иметь толщину 0,001 диаметра бака. Такой бак будет весить 6% от массы кислород-метанового топлива.
У насосных ЖРД масса баков для кислород-метана составляет 1% от массы топлива
Т.е. +25 тонн (500т * 5%) к сухой массе при переходе на вытеснительную подачу топлива. И при взрыве почти 10 метрового "шаробаллона" эффект будет поразительный.

Что, если использовать вытеснительную подачу топлива только для увеличения тяги на старте и для посадки (32 тонны топлива - 60 секунд на старте и 6 секунд посадки при тяге вытеснительного РД 120 тонн и УИ 250?
Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Зато обещают двигатели легче.


Конечно, без индивидуального газогенератора у каждого двигателя, и без турбонасоса.
Статистика как-то не подтверждает факта того, что вытеснительный двигатель легче ЖРД с ТНА при равной тяге. Разумеется, речбь идёт о сравнительно большой тяге.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Дмитрий В.

Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:46:41
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.
Понятно, и это решение увеличит массу газа наддува ещё раза в 4 (по сравнению с гелием). При одинаковой температуре, вестимо.
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Raul

Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:51:38
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:46:41
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.
Понятно, и это решение увеличит массу газа наддува ещё раза в 4 (по сравнению с гелием). При одинаковой температуре, вестимо.
А мы будем тормозить газифицированным кислородом из остатков, выбирая последние 1.5%
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Шестопер239

Цитата: Raul от 07.06.2021 20:00:30
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:51:38
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:46:41
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.
Понятно, и это решение увеличит массу газа наддува ещё раза в 4 (по сравнению с гелием). При одинаковой температуре, вестимо.
А мы будем тормозить газифицированным кислородом из остатков, выбирая последние 1.5%
А еще стальные жаропрочные баки и газификация в газогенераторе позволят хорошенько подогреть наддувочный газ, Кельвин эдак до 800.

Дмитрий В.

Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 20:08:44
Цитата: Raul от 07.06.2021 20:00:30
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:51:38
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:46:41
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.
Понятно, и это решение увеличит массу газа наддува ещё раза в 4 (по сравнению с гелием). При одинаковой температуре, вестимо.
А мы будем тормозить газифицированным кислородом из остатков, выбирая последние 1.5%
А еще стальные жаропрочные баки и газификация в газогенераторе позволят хорошенько подогреть наддувочный газ, Кельвин эдак до 800.
Как снизится предел прочности стали при использовании газа с такой температурой?
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Raul

Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 20:08:44А еще стальные жаропрочные баки и газификация в газогенераторе позволят хорошенько подогреть наддувочный газ, Кельвин эдак до 800.
Стоп. Откуда взялся газогенератор?
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Шестопер239

Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 20:13:26
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 20:08:44
Цитата: Raul от 07.06.2021 20:00:30
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:51:38
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 19:46:41
Цитата: Дмитрий В. от 07.06.2021 19:38:12Надо ещё учесть массу вытесняющего газа которая будет в 10 раз больше (на самом деле, больше, поскольку ещё и объём бака вырастет при фиксированной грузоподъёмности), чем для насосной подачи.
Чтобы не тратить дефицитный (до начала полетов к Юпитеру) гелий, предлагаю наддувать газифицированными компонентами топлива.
Понятно, и это решение увеличит массу газа наддува ещё раза в 4 (по сравнению с гелием). При одинаковой температуре, вестимо.
А мы будем тормозить газифицированным кислородом из остатков, выбирая последние 1.5%
А еще стальные жаропрочные баки и газификация в газогенераторе позволят хорошенько подогреть наддувочный газ, Кельвин эдак до 800.
Как снизится предел прочности стали при использовании газа с такой температурой?
Нужно считать, насколько успеет прогреться сталь от газа за время работы ступени.

Шестопер239

Цитата: Raul от 07.06.2021 20:28:03
Цитата: Шестопер239 от 07.06.2021 20:08:44А еще стальные жаропрочные баки и газификация в газогенераторе позволят хорошенько подогреть наддувочный газ, Кельвин эдак до 800.
Стоп. Откуда взялся газогенератор?
Два газогенератра на ступень, для газификации малой части горючего и окислителя -- для наддува ими баков.

Шестопер239

Для повышения среднетраекторного УИ первой ступени предлагаю изготовить жопку ракеты в виде единого сопла с центральным телом (по образцу клиновоздушного двигателя с переменной степенью расширения на разных высотах).