Нетоксичное долгохранимое топливо.

[pkl]

У меня идея сводится к тому, что на ВСЕХ ступенях РН и на космических аппаратах используется ОДНО И ТО ЖЕ ракетное топливо. С

Тогда надо начинать с требований к топливу на ступенях РН и в КА.
И получится, что они везде разные. 

Мне кажется, все требования можно свести к одному: заправляемые компоненты топлива должны обеспечивать УДОБНОЕ и БЕЗОПАСНОЕ использование РН и КА.

Первая ступень должна имеьт большую тягу, чтобы быстро выбраться из гравитационной ямы. НО не черезмерно быстро, чтобы ПН стартовым ускорением не раздавить.

Да, но при чём тут топливо? Любой ЖРД достаточной мощности может обеспечить необходимую тягу.

Вторая должна иметь высокий УИ. И при этом опять же для начала вытащить ПН из грав. ямы, а потом обеспечить ей нужную ХС.

Необязательно. Можно уменьшить сухой вес ракеты. До определённых пределов, разумеется. Можно просто поставить ещё одну ступень.

На КА тоже надо желательно иметь высокий УИ, и при этом долгохранимое (в зависимости от задач КА - от дней до лет) топливо. А большой тяги там часто не надо вовсе и отлично работают ионные двигатели.

Чтобы выдать тормозной импульс, а, тем более, осуществить мягкую посадку, ионники не годятся.

А потом еще начинают играть технологические и экплуатационные ограничения - то мощные движки на кислород-керосине не получаются, то фтором и пролдуктами его сгорания дышать не хочется...Опять же использование наработанных технологий - берём тяжёлую МБР на высокопящих и ядовитых, добавляем криогенную ступень - получаем тяжелую РН.
Не ракеты и КА подгоняют под топливо, а топливо выбирают под требования и технологические ограничения РН  и КА. Если вы Кларка читали, там есть замечательный пример. Про требования к боевой ракете, правда, но смысл ровно тот же - не выпендривайся, иди как все по камушкам. Перечитайте 7-ю главу. там всё это очень живописно изложено.

И в результате мы опять приходим примерно к тому же, что имеем сейчас: сложная, дорогая наземная инфраструктура, сложная и дорогая ракетная техника. Отсюда же приходим к выводу, что создавать новые РН нет никакого смысла.

Цитата: pkl от 04.06.2023, 22:24:39
Израиль, Иран и Северная Корея.

во-во. ярко выраженное "я его слепила из того, что было". во всех случаях.
причём ракеты исключительно лёгкого класса. которые во всем мире нынче делают на чем попало, начиная от РДТТ.
потому что им так проще и дешевле. других причин там нет.

Вот и получается, что криогеника не панацея. Во всяком случае, для определённых приложений. С другой стороны, у нас пока ещё эксплуатируется Протон, который к лёгким ракетам отнести никак не получится.

Цитата: pkl от 04.06.2023, 22:24:39
Была такая компания, Бил Аэроспейс, ещё в начале нулевых. Предтеча Э. Маска. Так они делали РН на паре перекись водорода - керосин.

и где оно? несмоненно, движок на этом сделать можно и их неоднократно делали. и так же неоднократно эту идею забрасывали. наверное, что-то идёт не так.

Фирма прекратила существование, но по причинам, никак не связанным с выбранной топливной парой.

Цитата: pkl от 04.06.2023, 22:24:39
SS1 имел ГРД на закиси азота.

ГРД бывает много, хороших и разных. Только вот это очень специфичный тип двигателя, с очень ограниченной областью применения, применямый только  в очень специальных ситуациях.  И на сжатом азоте ГРД бывали - это не повод прожектировать про РН на сжатом азоте.

Так надо искать компромиссное решение.

Цитата: pkl от 04.06.2023, 22:21:17
Вы знаете, я работаю и времени у меня не так, чтобы много.

Какое совпадение - я тоже. Но если мне что-то интересно, то я нахожу время сначала хоть немного эту тему изучить почитать, а потом уже о ней рассуждать.

Видимо, времени у Вас всё же больше, чем у меня, раз есть когда писать рефераты. Кое-что я уже почитал.

 Подсказка: харатеристики двигателя, а следовательно и построеннм на нём носителя,  прямо связаны с давлением в КС. Вытеснительная система это давление сильно-сильно ограничивает.

Я не настаиваю на вытеснительной подаче, а просто указываю, что при выбранной топливной паре /закись - пропан, закись - этан - этилен/ возможна и такая схема. Нет - так нет. Думаю, обсуждение конкретных схем двигателя явно выходит за рамки этой темы.

[pkl]

Отнюдь. У специалистов и профессиональная деформация случается, а порой и просто предвзятость имеет место быть.

А вам с дивана виднее?..

Кто знает... В любом случае специалисты уже наградили нас целым рядом тупиковых и ошибочных решений.

Вообще, я смотрю, все реплики в мой адрес сводятся к формуле "не учи учёного, съешь говна копчёного" и я бы может так и поступил, если бы не унылое состояние отечественной космонавтики, которая зашла явно куда-то не туда. Да и неотечественной тоже.

Чтобы оценить результат даже анализ не нужен, достаточно сравнить наши успехи с достижениями конкурентов.

Хм... Ну давайте сравним...
Ракеты на кислороде и керосине - нет конкурентов по надёжности, все самые надёжные ракеты (семейство Союз и Falcon 9) на этой паре.
Ракеты на кислороде и керосине - нет конкурентов по цене вывода груза на орбиту, самый дешёвый вывод для всех классов ракет от сверхлёгкой (Electron) до тяжёлой (Falcon 9) за этой топливной парой.
Чего ещё сравнить хотите?..

А с чем Вы их сравнивали? Уж не с Ангарой ли? Не с Атласом ли?

С чем мне определяться? Ракета Титан изначально создавалась как МБР. Титан-1 - на криогенном топливе, Титан-2на высококипящем.

С тем, что военные отказались от криогенного топлива как только появилась такая техническая возможность, что ваш пример очевидным образом показывает.

И более того! Я считаю, космонавтике тоже надо бы отказаться от криогенного топлива. Или, по крайней мере, ограничить его применение.

Потом путём ряда модернизаций из неё сделали линейку, состоящую из лёгкой Титан-2 и тяжёлой РН Титан-4 у которой верхняя ступень была на водороде.

Во-во: у тяжёлой ракеты космического назначения водород добавили, а вот водород на МБР - это что-то из области кошмарного сна в бреду для военных. Сравните с тем, что вы нам рассказывали про якобы выбор топлива из соображений создания с ним МБР...

Помню. Я говорил, что Титан-4 сделан на основе МБР. Кстати, от него тоже отказались: больно неудобен оказался в эксплуатации.

Так они и отказались, перейдя на твёрдое топливо, но совсем по другим причинам: для военных очень важна устойчивость ракеты к пробитию корпуса ракеты осколками, пулями да и просто при неправильном обращении.

Ракета в шахте никакими осколками и пулями пробиваться не будет...

Значительная часть российского ядерного потенциала размещена на ПГРК. Но и это обстоятельство:

Однако военные с радостью перешли бы на твёрдое топливо, т.к. никакого желания дежурить рядом с баком отравы ни у кого нет.

тоже имело значение. 

Но не получается, не даёт твёрдое топливо нужного удельного импульса, так что на новейшем Сармате стоят старые добрые РД-264, пожирающие НДМГ и тетраоксид диазота.

Причины создания Сармата никакого отношения к характеристикам твёрдого топлива не имеют. Немалое значение в этом сыграла необходимость загрузить КБ Макеева и Красмаш работой после того, как нашу морскую компоненту ядерной триады перевели на /вот сюрприз!/ твёрдое топливо.

Отнюдь, был случай, когда астронавты Аполлона отравились четырёхокисью азота.

Там не было утечки. Но, конечно, был конструктивный просчёт с расположением клапана выравнивания давления рядом с двигателями.
Что характерно, вы нам недавно рассказывали, что даже мизерные примеси этого топлива в воздухе приведут к тяжёлым последствиям, а вот у астронавтов, которые дышали воздухом с реально большой концентрацией метилгидразина и тетраоксида диазота, никаких долговременных последствий для здоровья не было...

Значить ли это, что при заправке РН НДМГ и АТ нет необходимости применять меры предосторожности в виде изолирующих скафндров?

Максимально высокая плотность у топлив на основе перекиси и фтора, однако их использования что-то не наблюдается. Всё больше предпочитают большие бадьи с водородом. 

Кто это "всё больше предпочитает"?.. Те, кто собирается отказаться от единственной полностью водородной Delta IV в пользу ракеты на метане?..

Да, американцы: у них SLS на водороде. Европейцы. Китайцы. Индийцы. Все они используют водород.

У Вас. Я писал: на Луне температура - 120 градусов; температура сжижения закиси азота - 88 градусов; температура жидкого кислорода - 183 градуса. Таким образом закись азота на Луне можно хранить без холодильной машины /но требуется защита от прямых солнечных лучей, возможно, и отражённых от грунта тоже/, а кислород - нельзя.

При температуре -120 градусов Цельсия кислород хранится в сжиженном виде без применения каких-либо активных систем. Забыли?..

При огромном давлении. Сами же писали. А закись азота при такой температуре хранится при 1 атм. При этом если на закиси азота небольшой рост температуры никак не скажется, бак с кислородом может и разорвать.

Идеи мобильных стартовых комплексов регулярно появляются. Значит, видимо да. Возможно, военные бы не отказались. Или страны с неудобной географией.

У военных такие комплексы давно есть.
А вот у всех остальных они что-то "не взлетели"... "Морской старт" прогорел, Pegasus и LauncherOne запускают полтора раза в год.

Надо понять почему. Уж не потому ли, что ныне используемые компоненты ракетного топлива мало годятся для подвижных стартов?

Этот случай настолько редкий, что я его постоянно забываю.

Знаете, если у вас настолько плохо с памятью (я лично дважды писал вам ранее в этой теме про Electron), то смысла продолжать с вами что-то обсуждать я не вижу: придётся только впустую по кругу одно и то же десять раз повторять, т.к. вы постоянно забываете, что вам ранее говорили.

То, что мне надо - я помню.

[pkl]

Для своей личной ракеты (почему нужны личные ракеты и спутниковые группировки - отдельный вопрос) я бы взял жидкий кислород, получаемый на мобильной установке и пропан-бутан (СУГ), который заливается на ГЗС. Если ГЗС недоступны - то этанол. Экзотические ракетные топлива пмсм упираются в вопрос о технологии их производства в кустарных условиях, при соблюдения строгих мер безопасности.

А почему не просто авиакеросин? По-моему, он доступнее и бак можно сделать легче.

Куда пригонять цистерну частному лицу? Тут потребуется, как минимум, лицензия пилота и личный самолет на авиастоянке. И могут спросить - куда это вы керосин увозите?

ЗЫ: Ну я понимаю, что можно бутылочками купить, но это забавно получается, как во время первого в мире автопробега:

А без лицензии пилота никак нельзя? Если что, скажете - хочу в космос полететь.

[pkl]

Поэтому пропан. Уезжаем с заправки с полным баком Г, в чистом поле получаем кислород и улетаем. Криогенная ВРУ может работать от генератора на СУГ. Т.е. три машины - пусковая установка, ВРУ и генератор.

Так может вообще тогда дизельное топливо? Чтобы заправлять тягачи, генератор и ракету одним и тем же, а то точно кто-нибудь компоненты перепутает.

Солярка? Ее точно можно использовать в качестве ракетного горючего? Она детонировать будет?

Как я понимаю, в качестве ракетного горючего можно использовать всё, что горит. Хоть брикеты угля в гибриднике.

[pkl]

Вообще, как вариант - этанол. Производится в домашних условиях из борщевика, например. И с дизельным топливом его точно никто не перепутает

Жидкий кислород - этанол? Имхо, не имеет никаких преимуществ перед углеводородами.

[pkl]

Вообще, как вариант - этанол.

Вперёд в прошлое? 

Почему бы и нет?

V-2, Р-1, Р-2, Р-5, Redstone, Viking и что там ещё было... На V-2 и Р-1 75%, чтобы движок не прогорал, на Р-2 и Р-5 был уже 95%. Но для дальнейшего увеличения эффективности (тяги и УИ) пришлось перейти на керосин.

И делать РД-170. В результате получили двигатель, на котором страшно летать.

[pkl]

Почему я и охладел к криогенном топливу /хотя был горячим поклонником водорода/ - можно действительно улететь на небо без всяких ракет.

Чтобы этого не произошло, один из компонентов топлива в газообразном состоянии должен быть легче воздуха (менее плотный). Окислитель (кислород) тяжелее воздуха, значит остается подбирать горючее.

Водород легче воздуха, что не мешает им образовывать взрывоопасную смесь.

[Вернер П.]

Почему я и охладел к криогенном топливу /хотя был горячим поклонником водорода/ - можно действительно улететь на небо без всяких ракет.

Чтобы этого не произошло, один из компонентов топлива в газообразном состоянии должен быть легче воздуха (менее плотный). Окислитель (кислород) тяжелее воздуха, значит остается подбирать горючее.

Водород легче воздуха, что не мешает им образовывать взрывоопасную смесь.

Значит водород отпадает

[ядерная лапка]

ментос и кола

[amster]

Почему два голоса можно?
Один для РН, а другой для КА?

[tsyklon]

топлива, под ваши критерии полно...
 на мой взгляд основная проблема это окислитель, он то ли криогенный, то ли ядовитый, то ли опасный,
 гибридная ракета с твердым окислителем решила бы проблему.
 а благодаря аддитивной 3D-печати удалось изготовить оптимальную геометри камеру сгорания.

[pkl]

Почему два голоса можно?
Один для РН, а другой для КА?

В принципе, да. Хотя кому-то какой-то вариант может показаться одинаково удобным и для РН, и для КА. Или два таких варианта.

[pkl]

топлива, под ваши критерии полно...
 на мой взгляд основная проблема это окислитель, он то ли криогенный, то ли ядовитый, то ли опасный,
 гибридная ракета с твердым окислителем решила бы проблему.
 а благодаря аддитивной 3D-печати удалось изготовить оптимальную геометри камеру сгорания.

Я тоже об этом задумывался, но решил искусственно сузить выбор для ЖРД, иначе возможных вариантов становится слишком много. Да и кому-то может не понравиться сама идея ГРД.


Твёрдые окислители можно подавать в ЖРД в виде раствора, допустим, воды.

[Feol]

Для кожи людей вредны (в той (или иной...)) мере все восстановители. По мере их восстановительной способности. А окислители - по разному. Некоторые - (относительно) безопасны. Например, атмосферный кислород.

[SONY]

Для кожи людей вредны (в той (или иной...)) мере все восстановители. По мере их восстановительной способности.

По секрету скажу, что кожа САМА ЯВЛЯЕТСЯ ВОССТАНОВИТЕЛЕМ!
"Разрушители мифов" собирали гибридный ракетный двигатель, использующий в качестве топлива... колбасу!

Ну и т.д.: то, что вещество является восстановителем, вообще ничего не говорит о его вредности для кожи, оно запросто может быть даже полезно, как многие растительные масла.

[Штуцер]

Значить ли это, что при заправке РН НДМГ и АТ нет необходимости применять меры предосторожности в виде изолирующих скафндров?

Значить.
Скафандры и не применяют.

[Raul]

примерно как этанол из борщевика

Так и представил себе стадо коров с надувными шариками

Но это экзотика...

Ну вот, пошутили, а оказалось, что наука это уже придумала:

https://dzen.ru/a/XMLQSnL0iQCz_4PA

300 литров в день!

Вы не можете просматривать это вложение.

[Штуцер]

300 литров в день!

Триста НОРМАЛЬНЫХ литров.

[Вернер П.]

300 литров в день!

Метан не пахнет, а если пахнет то это не метан

[ExDi]

300*16/22.4~214 грамм..