Надёжность двигателей открытой схемы

[Наперстянка]

Раз вы упомянули двигатель F-1 с его убогим УИ зем. 263 с и давлением КС 69,1 атм , то я вспомню, что у него в турбине при этом целых 800 гр.С и керосин при этом благополучно разлагается, о нем, как о страшном сне, забыли.

Он при этой температуре сгорает в ГГ. С выделением твёрдой фазы (сажи), конечно. Но поскольку восстановительный гахз химически малоактивен, то и температуру его можно сделать гораздо выше, чем у окислительного, без риска возгорания.

Конечно с выделением сажи, кто-бы сомневался, что это не молекулы кислорода Bell а, но вот с температурой-то как быть? До какого значения ее можно увеличить, чтобы чистейший водород из патрубка при пиролизе увеличивал тягу и чтобы никому не пришлось писать похоронки? Все дело в цифре.

Про "молекулы кислорода" в Merlin затирали вы.

Температура там не такая уж и высокая. И зачем она, ради нескольких десятков атмосфер?

P.S. У РД-107 там всего порядка 650-800 Цельсия.

И зачем, НАФИГА пиролиз в газогенераторе и выделение водорода?

Пиролиз керосина с выделением водорода действительно не нужен, ни для пилотируемых полетов, ни для грузового супертяжа, но в Merlin-е для перевозки астронавтов он волевым решением на удачу допускается. У РД-107  "Смесь под давлением 5.4 МПа и с температурой 830 К поступает (8.8 кг/с) на лопатки турбины ... " - всего около 560 гр. по цельсию, об таком ТНА нет повода для беспокойств (для него найдется целая куча сплавов без всяких покрытий), он сверх надежен, как говорится, летай смело. То, какая температура в ТНА у  Merlin-а, тщательно скрывается, чтобы не раскрылся факт, связанный с риском для жизни. Но, глядя на вылетающую сажу, можно уверенно сказать, что температура в турбине у Merlin-а не менее 1000 градусов (без охлаждающих полостей лопаток). 1000 градусов, при котором происходит такой полный пиролиз, против 560-ти, разница температур чуть ли не вдвое!  Но со сплавами -то как быть при огромных оборотах вала ТНА Merlin-а при нескольких десятках атмосфер? Такая температура эксплуатации сплавов всегда сопряжена с риском разрушения, особенно, если эти сплавы имеют микродобавки, повышающие кратковременную жаропрочность. Вот в чем проблема-то. Только кислород способен обеспечить безопасные температуры для сплавов в турбинах и УИ двигателя в ногу со временем, что и доказано практикой РД-180 без нареканий профессионалов в этом деле. Поэтому я сначала и подумал об официальной "утке" по поводу двигателя с паровозными особенностями.    

[Ивгениуш]

Коптит этот лауреат шлобелевской премии так изрядно, что кажется - вот-вот взорвется.

А как копоть связана со взрывом?

Ну коптит себе и пусть коптит. В газогенераторах вообще давление очень низкое, порядка нескольких атмосфер.

Теперь понятно, почему его резервируют еще восемью двигателями для пилотируемых полетов.

Эм... Чувак, меньше девяти Merlin'ов тупо не дадут нужной тяги.

Температуры в турбине ужасные, конструкция явно сделана для состязаний по УИ двигателей с открытой схемой.

Это далеко не самый крутой по УИ ЖРД с открытой схемой.

У открытой схемы в плане сложность/производительность вообще мало альтернатив.

А ещё где используется рд открытой схемы? Кроме союза? Да и там рд-107, 108 4-х камерные. У нас больше никто такую схему не использует, только замкнутый цикл. Ну а все прочие просто не могут построить двигатель замкнутой схемы...

[Seerndv]

Ну а все прочие просто не могут построить двигатель замкнутой схемы...

- да ну-у-у-у-у... 

[Наперстянка]

Я бы согласился с Вами, если не 56 или около того успешных взлетов и посадок.

Я бы тоже согласился, если бы из 135 полетов Шаттла никто бы не погиб.

Эм...

А причём это тут?

Надежность что у ТТУшек, что у RS-25 была высочайшей.

Аварии произошли из-за:

Входа в атмосферу с повреждённой теплозащитой.

Отрыва обшивки бака и удара этого куска об крыло.

Это очень хорошо, что вы употребили слово теплозащита. Теплозащита, как таковая, должна защищать от тепла, но если конструктор по тем или иным причинам начал рисковать жизнью людей за счет защиты от тепла, то и будут негативные последствия. И это уже не зависит, что именно защищаются от тепла, бак ли с водородом, спускаемый аппарат или лопатки турбины - риск в защите людей быть не должен. То, что оборвалась обшивка бака, только подтверждает неприемлемость рискованных пилотируемых конструкций.

[Наперстянка]

Вот старт Falcon 9, тут видно, как сбоку вырывается факел от догорающей сажи из газогенератора.

Falcon 1

Тьфу ты, точно. Вот машинально поставил девятку!

Ничего-ничего. На таких двигателях запустить человека в космос решился бы только Фон Браун во время войны. Да и то, решился бы он использовать такие движки - большой вопрос.

[Наперстянка]

Коптит этот лауреат шлобелевской премии так изрядно, что кажется - вот-вот взорвется.

А как копоть связана со взрывом?

Ну коптит себе и пусть коптит. В газогенераторах вообще давление очень низкое, порядка нескольких атмосфер.

Вроде вы писали о нескольких десятках атмосфер, или мне показалось?

[Iv-v]

А причём это тут?

Надежность что у ТТУшек, что у RS-25 была высочайшей.

Есть интересная статья про надёжность шаттлов.

От переводчика: В процессе чтения неплохого поста про американскую SLS (его тоже переведу, кстати) наткнулся на цитату из документа, на который часто ссылаются в постах про Space Shuttle, но целиком на русском я его найти не смог - особое мнение Ричарда Фейнмана в составе комиссии по расследованию катастрофы шаттла "Челленджер" в 1986 году.

Отчет ПРЕЗИДЕНТСКОЙ КОМИССИИ по катастрофе космического корабля "Челленджер"
Том 2: Приложение F - Личные наблюдения относительно надежности системы "Шаттл"
Р. П. Фейнман

https://habr.com/ru/post/579218/

[azvoz]

Отчет ПРЕЗИДЕНТСКОЙ КОМИССИИ по катастрофе космического корабля "Челленджер"
Том 2: Приложение F - Личные наблюдения относительно надежности системы "Шаттл"
Р. П. Фейнман

https://habr.com/ru/post/579218/

из выводов:

"...в результате полеты совершаются в относительно небезопасной конфигурации, 
с вероятностью отказа порядка 1 процента (трудно сказать точнее).

Официальное руководство же утверждает,
что вероятность катастрофы в тысячу раз меньше.

Возможно, за этим стоит желание заверить правительство в успехе NASA, чтобы гарантировать дальнейшее финансирование;
либо руководство искренне верит в эти цифры, демонстрируя почти невероятное отсутствие коммуникаций между менеджерами и инженерами.
"

[Sam Grey]

То, какая температура в ТНА у  Merlin-а, тщательно скрывается, чтобы не раскрылся факт, связанный с риском для жизни. Но, глядя на вылетающую сажу, можно уверенно сказать, что температура в турбине у Merlin-а не менее 1000 градусов (без охлаждающих полостей лопаток). 1000 градусов, при котором происходит такой полный пиролиз, против 560-ти, разница температур чуть ли не вдвое!  Но со сплавами -то как быть при огромных оборотах вала ТНА Merlin-а при нескольких десятках атмосфер? Такая температура эксплуатации сплавов всегда сопряжена с риском разрушения, особенно, если эти сплавы имеют микродобавки, повышающие кратковременную жаропрочность. Вот в чем проблема-то.

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

[Наперстянка]

Отчет ПРЕЗИДЕНТСКОЙ КОМИССИИ по катастрофе космического корабля "Челленджер"
Том 2: Приложение F - Личные наблюдения относительно надежности системы "Шаттл"
Р. П. Фейнман

https://habr.com/ru/post/579218/

из выводов:

"...в результате полеты совершаются в относительно небезопасной конфигурации,
с вероятностью отказа порядка 1 процента (трудно сказать точнее).

Официальное руководство же утверждает,
что вероятность катастрофы в тысячу раз меньше.

Возможно, за этим стоит желание заверить правительство в успехе NASA, чтобы гарантировать дальнейшее финансирование;
либо руководство искренне верит в эти цифры, демонстрируя почти невероятное отсутствие коммуникаций между менеджерами и инженерами.
"

Очковтирательство давно стало традицией.

[Наперстянка]

То, какая температура в ТНА у Merlin-а, тщательно скрывается, чтобы не раскрылся факт, связанный с риском для жизни. Но, глядя на вылетающую сажу, можно уверенно сказать, что температура в турбине у Merlin-а не менее 1000 градусов (без охлаждающих полостей лопаток). 1000 градусов, при котором происходит такой полный пиролиз, против 560-ти, разница температур чуть ли не вдвое!  Но со сплавами -то как быть при огромных оборотах вала ТНА Merlin-а при нескольких десятках атмосфер? Такая температура эксплуатации сплавов всегда сопряжена с риском разрушения, особенно, если эти сплавы имеют микродобавки, повышающие кратковременную жаропрочность. Вот в чем проблема-то.

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

[cross-track]

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Про какой супертяж вы говорите?

[Наперстянка]

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Про какой супертяж вы говорите?

Гипотетический.

[cross-track]

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Про какой супертяж вы говорите?

Гипотетический.

Хорошо. А про какие "дешевые спутники" вы говорите?

[Bell]

 делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Бежняжка, из него никто не делает супертяж.

[Наперстянка]

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Про какой супертяж вы говорите?

Гипотетический.

Хорошо. А про какие "дешевые спутники" вы говорите?

Например мелкие серийные, производство которых возможно на конвеере, спутники связи, военной разведки и т.д..

[Bell]

То, какая температура в ТНА у Merlin-а, тщательно скрывается, чтобы не раскрылся факт, связанный с риском для жизни. Но, глядя на вылетающую сажу, можно уверенно сказать, что температура в турбине у Merlin-а не менее 1000 градусов (без охлаждающих полостей лопаток). 1000 градусов, при котором происходит такой полный пиролиз, против 560-ти, разница температур чуть ли не вдвое!  Но со сплавами -то как быть при огромных оборотах вала ТНА Merlin-а при нескольких десятках атмосфер? Такая температура эксплуатации сплавов всегда сопряжена с риском разрушения, особенно, если эти сплавы имеют микродобавки, повышающие кратковременную жаропрочность. Вот в чем проблема-то.

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Нет, он хочет наглядно показать - из каких кадров рекрутируются опровергатели.

[azvoz]

делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Бежняжка, из него никто не делает супертяж.

Маск и его поклонники упорно называют ФХ супертяжем на 64 тонны ПН - а он именно на Мерлинах.

[cross-track]

Вы хотите доказать читателям ветки что Мерлин, в современной его версии, - очень плохой и ненадежный двигатель?

Ну почему, таскать дешевые спутники на орбиту может и рентабельно, но делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Про какой супертяж вы говорите?

Гипотетический.

Хорошо. А про какие "дешевые спутники" вы говорите?

Например мелкие серийные, производство которых возможно на конвеере, спутники связи, военной разведки и т.д..

Так на Ф9 и на Falcon Heavy запускаются, в основном, не мелочь, а солидные спутники, стоимость которых зачастую намного больше стоимости ракеты.

[Bell]

делать из них супертяж, а тем более возить людей - явный перебор.

Бежняжка, из него никто не делает супертяж.

Маск и его поклонники упорно называют ФХ супертяжем на 64 тонны ПН - а он именно на Мерлинах.

Для Маска это временное ситуационное решение, магистраль - Старшип