Водородная "Ангара"

[Harsky]

В принципе, твердофазный ЯРД не обязан выбрасывать радиоактивные материалы вовне. Если само ядерное топливо остаётся внутри, а наружу идёт только разогретый водород, то радиоактивного заражения не возникает - водород нерадиоактивен. Поэтому в принципе "чистые" ЯРДы возможны.

как насчет эррозии? температура там высокая, скорость потока соответствующая [скорости истечения]. ресурс уже испытанных двигателей определялся имхо этим. и радиоактичность выхлопа тоже

[Harsky]

и если не научатся стартовать на ЯРД так чтобы половину континента потом не надо было расселять то везде будет водород.

Дык ЯРД он тоже на водороде.

"куда ни кинь - всюду клин". ладно, так и запишем - "водород - наше все".
а как насчет замены окислителя для ЖРД (пока ЯРД недалеко ушло от терьямпампации)? у FH УИ покруче будет, осталось выяснить что о нем думают казахи...

[Harsky]

и если не научатся стартовать на ЯРД так чтобы половину континента потом не надо было расселять то везде будет водород.

Дык ЯРД он тоже на водороде.

не факт, кстати!
в "одисее-2010" кажется амиак использовали на "дискавери"? а что, молярная масса небольшая, испаряется небыстро...

[hcube]

Ну, IMHO, не совсем так. Баки и двигатели керосиновой РН ЛЕГЧЕ на единицу тяги, их размер МЕНЬШЕ чем у водорода, заправка УДОБНЕЕ. Поэтому, по совокупности параметров, керосин-кислород на первой, и возможно второй ступенях может быть выгоднее водорода. На третьей - надо смотреть. На РБ - водород однозначно лучше.

[unhappy]

Топик назван - "водородная Ангара". Оцените околофонарный расчёт Ангары-5 со второй ступенью на водороде:

Цифры брал из таблиц на сайте ЦИХа.

УРМ-1 это Ангара-1 минус БризМ и полезный груз, 149-22,5-2=124.5
первая ступень это 124.5*5=622.5
полезная нагрузка это 24.5
Ангара-5 это 773

Масса второй ступени (керосинка)
773-622.5-24.5=126

Можно посчитать, что сухая масса керосинки 12 тонн (около 10 процентов ступени), тогда масса топлива 114 тонн

Удельные импульсы керосинки и водородника это 360 и 465.
Разница около 30 процентов, значит 70 процентов от 114 тонн это примерно 80 тонн.

Пусть сухая масса водородной ступени в два раза больше керосинки и равна 24 тонны.

Выходит дополнительная полезная нагрузка это 126-80-24=22 тонны.

Общая полезная нагрузка это 24.5+22=46.5 тонн на "опорной орбите".


Мне попрекали, что я подражаю Старому, а вот нет, я тоже готов пострадать за отечество! Критикуйте

[Harsky]

Ну, IMHO, не совсем так. Баки и двигатели керосиновой РН ЛЕГЧЕ на единицу тяги, их размер МЕНЬШЕ чем у водорода, заправка УДОБНЕЕ. Поэтому, по совокупности параметров, керосин-кислород на первой, и возможно второй ступенях может быть выгоднее водорода. На третьей - надо смотреть. На РБ - водород однозначно лучше.

обсуждалось это. не лучше. даже на первой ступени керосин не лучше

[Bell]

Ссылку в студию! (с)
а то мало ли где, как и чего там обсуждали

[KJIoyH]

А кто сбственно против водорода? :lol: Дело за малым построить в плесецке махонький заводик по производству ЖВ  :mrgreen: Кто за спонсора хочет?
_____________________________
Что такое ИМХО? :lol:

[Зомби. Просто Зомби]

Значится, так :roll:

Применение ЖВ+керосин на первой ступени существенно понижает диаметр агрегата (с 8-ми, примерно, до 6-ти метров)
При этом масса его повышается ненамного
Что "происходит" с двигателем?
"Добавление керосина" повышает именно тягу, вопрос, в достаточной ли пропорции, чтобы двигатель остался "почти тем же (по габаритно-массовым параметрам), как на чистом водороднике?
А ведь может, что и так! Либо - растет не намного

Другой способ борьбы с большим диаметром - "раскидать первую ступень по блокам", "сделать как у семерки"
Минус слишком велик, получается 6 двигательных установок вместо двух - не говоря о многом другом

Итак, мое ИМХО тихо нашептывает :roll: :

Двухступенчатый цилиндр примерно 6 * 65 метров с 4-х камерным керосиново-водородным трехкомпонентником на первой ступени, планируемой выводимой ПН в 42 тонны
(зачем нужны 2 тонны объяснять не будем :wink:  :mrgreen: )

Решение не окончательное и обжалованию подлежит, однако если не будет внятных и однозначных пояснений к иному мнению, сей вариант принимается за ведущий

[Зомби. Просто Зомби]

А кто сбственно против водорода? :lol: Дело за малым построить в плесецке махонький заводик по производству ЖВ  :mrgreen: Кто за спонсора хочет?
_____________________________
Что такое ИМХО? :lol:

Спонсором может и должно быть только государство - если речь идет конкретно о лунном 40-тоннике
Оно же должно быть единоличным собственником и распорядителем сей ракеты
Никаких ТНК, однозначно
С имеющими иное мнение попрошу т.Берию провести разъяснительную работу :mrgreen:

[Зомби. Просто Зомби]

Три базовые конфигурации по ПН:

- Союз (10 тонн) + РБ ( 30 тонн - водород? )
- ФГБ (20 тонн) + РБ (20 тонн, гидразин)
- АКРБ (автономный космический разгонный блок - стыкуемый агрегат, собираемый на орбите со своей ПН) - все 40 тонн чистейшего гидразина :wink:  :mrgreen:

[avmich]

В принципе, твердофазный ЯРД не обязан выбрасывать радиоактивные материалы вовне. Если само ядерное топливо остаётся внутри, а наружу идёт только разогретый водород, то радиоактивного заражения не возникает - водород нерадиоактивен. Поэтому в принципе "чистые" ЯРДы возможны.

как насчет эррозии? температура там высокая, скорость потока соответствующая [скорости истечения]. ресурс уже испытанных двигателей определялся имхо этим. и радиоактичность выхлопа тоже :(

Почему температура высокая? Вроде бы испытания существующих ЯРД - РД-410, кажется - имели температуру водорода в камере меньше 3000 К, при УИ около 900 с. Температура совсем небольшая. Эрозии тоже нет - это же всего лишь горячий водород :) . И, опять же, отсутствует радиоактивность самого водорода; вылет кусочков нагревающей системы - другое дело...

[avmich]

А кто сбственно против водорода? :lol: Дело за малым построить в плесецке махонький заводик по производству ЖВ  :mrgreen: Кто за спонсора хочет?

Спонсор - не знаю, а для инвестора - надо рынок считать.

Кто-нибудь собирается запускать из Плесецка, скажем, водородные РБ? В каком примерно количестве? Под какие примерно заказы? Когда?

Сам по себе водородный завод не будет слишком дорого стоить, думаю :) хотя могу и ошибаться. Например, КВРБ - это 19 тонн топлива, из них 3 тонны водорода. Это 43 кубометра водорода, сфера радиусом 2,2 м. Таких РБ на Ангаре-5 будет уходить максимум 6 в год для начала :) то есть, хранилище для водорода требуется для начала порядка 5-метровых сфер, со скоростью накопления тонна в неделю, 200 кг в день. 452 Дж/г теплота парообразования, 15 Дж/(г*К) теплоёмкость, итого 4,8 кДж на грамм сжиженного Н2 - отобрать :) . В день отбирать 1 ГДж энергии, без учёта КПД, в час - 100 МДж, в секунду - 30 кДж, это без КПД. Не такая уж большая мощность... Капитальные инвестиции в дьюары, это тоже считается. Добавим стоимость самого водорода, его из метана извлекать...

[X]

Ссылку в студию! (с)
а то мало ли где, как и чего там обсуждали

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=570&postdays=0&postorder=asc&start=210

я сразу не оговорил по какому критерию считаю водород лучше. а теперь оговорю - по отношению ПН к полной массе. экономическую сторону вопроса мы не можем обсудить, потому что нет данных о ценах, стоимости и себестоимости. а если бы и были, то они мало что дали бы - все это меняется в очень широких пределах и напрямую не зависит от технического совершенства...

[X]

Значится, так :roll:

Применение ЖВ+керосин на первой ступени существенно понижает диаметр агрегата (с 8-ми, примерно, до 6-ти метров)
При этом масса его повышается ненамного

.......

Решение не окончательное и обжалованию подлежит, однако если не будет внятных и однозначных пояснений к иному мнению, сей вариант принимается за ведущий

зачем уменьшать диаметр с 8 метров до 6?
если уж упираться в габаритные ограничения, то в 4.1 или 3.9 метра чтобы по ЖД можно было возить (3.9 сильно предпочтительнее). а все что толще - большим-большим аэростатом!

исходя из вышесказанного - только ЖК+ЖВ. или пучек УРМ на первой ступени

[X]

Почему температура высокая? Вроде бы испытания существующих ЯРД - РД-410, кажется - имели температуру водорода в камере меньше 3000 К, при УИ около 900 с. Температура совсем небольшая. Эрозии тоже нет - это же всего лишь горячий водород . И, опять же, отсутствует радиоактивность самого водорода; вылет кусочков нагревающей системы - другое дело...

ну если для вас 3000К "небольшая температура", то я даже и не знаю что сказать
это очень большая температура и можно по польцам пересчитать конструкционные материалы, которые способны работать в таких условиях. то что сам по себе водород практически не радиоактивен (кажется это называется "наведенная" радиоактивность? поправьте, я не в материале) после прохождения активной зоны еще ни о чем не говорит - нас ведь не интересуют сферические кони в вакууме... на gprs медленно довольно, доберусь до работы - там поищу, но кажется в водород добавляли какие-то примеси в количестве единиц процентов для уменьшения этой самой эррозии от которой двигатель получался "грязным" да еще и активную зону выбрасывало. хотя конечно ЯРД не обязан загрязнять среду, вероятно можно (снизив УИ) прокачивать рабочее тело не через активную зону, а через контур теплообмена. но не снизится ли при этом УИ до тех же 400+ сделав затею бессмысленной?

[Зомби. Просто Зомби]

зачем уменьшать диаметр с 8 метров до 6?

Думаю, это существенная разница
Хотя конечно - надо знать конкретику

4.1 - 3.9 - было бы замечательно
Но - не влезает, зараза! :wink:  :mrgreen:

Берём что есть - кудыж деваться-то

Всё равно, думаю, несопоставимо дешевле, чем Энергия

По ЖВ -
- все равно иметь инфраструктуру, опять же, тут или сиди и не рыпайся, или как все нормальные люди
- вложения основные в создание инфраструктуры
накладные, думается (с потолка, конечно) не фатально велики
Иначе "все нормальные люди за бугром" давно бы уже тоже отказались

[X]

Гость что писал выше - это я

[X]

зачем уменьшать диаметр с 8 метров до 6?

Думаю, это существенная разница
Хотя конечно - надо знать конкретику

еще раз:
существенно - это больше или меньше диаметр, чем 4.1(3.9) метра. все остальное не так существенно. имхо делать цех по производству 6-ти метровых баков по трудозатратам выйдет так же как и с 8-ми метровым - оба будут отличаться не сильно.

[X]

Всё равно, думаю, несопоставимо дешевле, чем Энергия

интересно, почему?
сложно о ценах говорить, но если делать новую ракету на водороде, то и получится она по цене как Энергия. за минусом Бурана, РД-170 и блока А, РД-0120... написал и понял что если все это вычесть то даже новая Энергия получится сильно дешевле. даже если блок А не вычитать. а уж если без боковушек, да на одном водороде - ууу, даром!

как видите - цена вопроса под вопросом, давайте лучше о железках  :lol: