Новая РН на технологиях Н-1

[Дмитрий В.]

(высотный вариант  нк-33 выдавал 230).Ангара стартует очень резво, я бы даже сказал уверенно (как и протон). А официально тяговооружённость А5 1,3, а зенита была 1,6, у протона, видимо также, зато у медленно стартующего Ф9 и союза 1,3-1,4, впрочем, возможно это мои домыслы

"Высотный вариант "НК-33 называется НК-43, и выдавал он 178 тс в вакууме.

[vlad7308]

Все таки по характеристикам (размерность, тяга, удельный импульс,  twr) и компоновке НК-33 был бы практически идеальный двигатель под современные нужды.

Бог его знает, насколько он удачен по конструкции, насколько прост в производстве и обслуживании, насколько надежен - тут можно только догадываться. Но по характеристикам и компоновке - имхо таки да.

Мощные многокамерные двигатели - зло.

[Дем]

"Высотный вариант "НК-33 называется НК-43, и выдавал он 178 тс в вакууме

На ракете - да, но на испытаниях гоняли и до 200+

У РД-171 только 1 ТНА, а не 5

Зато дохрена сильфонов...

Все таки по ... компоновке НК-33 был бы практически идеальный двигатель под современные нужды.

Фиксированный на камере ТНА так себе идея из-за гироскопических эффектов.

[Feol]

На самом деле, как я понимаю, известен (в какой-то мере) один прогар сильфона - и то, лишь, как предположительная причина аварии Зенита в 1990 г. Может быть, что возгорание началось раньше по окислительному тракту, после чего до кучи прогорел и сильфон который был найден в таком (прогоревшем) виде. Возможно, что это следствие - в него задул нештатный газ с большим количеством высокотемпературных металлических частиц от ранее горящих элементов конструкции. Судя по Энергомашевским статьям в журнале Двигатель в р-не 2007 г. (если не путаю), особых проблем с сильфонами не было. Проблема была в возгорании направляющего аппарата и турбины. Причём, как было исследовано на специальном стенде, вероятность этого при равной концентрации и размерах металлических частиц в окислительном газе зависит в основном от температуры окислительного газа, сильно меньше от давления и не зависит от размерности (проектной мощности) ТНА.

[vlad7308]

Зато дохрена сильфонов...

Все таки по ... компоновке НК-33 был бы практически идеальный двигатель под современные нужды.

Фиксированный на камере ТНА так себе идея из-за гироскопических эффектов

Тут уж либо сильфон, либо "фиксированный на камере ТНА". И то, и другое имеет минусы и плюсы, с точки зрения банальной эрудиции. А чтобы оценить грамотно, нужно обладать знаниями и опытом, которыми лично я не обладаю и близко. Наблюдения за действительностью говорят, что работает и то, и то.

[Дмитрий В.]

"Высотный вариант "НК-33 называется НК-43, и выдавал он 178 тс в вакууме

На ракете - да, но на испытаниях гоняли и до 200+

У РД-171 только 1 ТНА, а не 5

Зато дохрена сильфонов...

Все таки по ... компоновке НК-33 был бы практически идеальный двигатель под современные нужды.

Фиксированный на камере ТНА так себе идея из-за гироскопических эффектов.

Гоняли НК-33, насколько помню. При этом резко снижался ресурс: НК-33 сильно не любит форсирование (отчего на Союзе-1 и появился рулевой РД-0110Р).
Сильфонов на РД-107МВ всяко меньше, чем на РД-191

[Ивгениуш]

(высотный вариант  нк-33 выдавал 230).Ангара стартует очень резво, я бы даже сказал уверенно (как и протон). А официально тяговооружённость А5 1,3, а зенита была 1,6, у протона, видимо также, зато у медленно стартующего Ф9 и союза 1,3-1,4, впрочем, возможно это мои домыслы

"Высотный вариант "НК-33 называется НК-43, и выдавал он 178 тс в вакууме.

Да нет, там даже картинка была 229 тс, точнее фото, надо поискать, а может я что-то перепутал

[Ивгениуш]

То же самое, если откажет любой из пяти двигателей Ангары. Просто вероятность отказа любого из пяти двигателей выше, чем одно, в этом вся разница.

Нет не выше, рд-171 намного сложнее, вероятность его отказа  может быть раз в 10 выше. По сути рд-171 это четыре рд-191 только ещё пониженной надёжности.

У РД-171 только 1 ТНА, а не 5, соответственно, в пять раз меньше всякой арматуры. Т.е. он проще и надёжнее пяти РД-191.

Мне то казалось, чем мощнее тна, тем он сложнее, тем большим нагрузкам он подвергается, тем сложнее обеспечить надёжность, а количество арматуры вряд ли решает.

БОльшим нагрузкам соответствуют бОльшие сечения нагруженных элементов. А чем больше составных частей, тем выше вероятность отказа изделия

Не вижу логики, сам по себе спор не имеет смысла, больше зависит от используемых технологий. Были отказы у рд-191? Вроде нет, ни одна ракета из-за него вроде не упала. А у рд-170? Наверное надо брать каждый технологический цикл  и оценивать его надёжность. Мне чисто интуитивно кажется, что рд-191 надёжнее рд-171, просто потому, что он по сути (на первый взгляд) упрощённая и улучшенная версия рд-171. По крайней мере в таких рассуждениях есть логика.

[Feol]

РД-191 гораздо взрослее РД-170. Через РД-180. Поскольку это единое семейство и наиболее опасное место у них единое - высоконапряжённый тракт горячего кислорода, да и камеры едины, то накопление опыта, особенно, не такое уж и малое количество 180-ых, должно играть роль для всех. По сему, современная реинкарнация РД-170 вполне может показать себя по-другому.

[Дем]

Гоняли НК-33, насколько помню. При этом резко снижался ресурс: НК-33 сильно не любит форсирование (отчего на Союзе-1 и появился рулевой РД-0110Р).

Ну гонять пролежавшие в сарае полвека движки вообще так себе идея. Американцы рискнули, уронили ракету, хотя и на десятом движке.  Союз-1 всего десяток раз слетал, так что не критерий

Наблюдения за действительностью говорят, что работает и то, и то.

Так само собой всё можно учесть и рассчитать.
Сейчас, но не в 1960х. Тогда практически на голой интуиции делали.

[Ronin]

Были отказы у рд-191? Вроде нет, ни одна ракета из-за него вроде не упала. А у рд-170?

А сколько ракет упало из-за рд-170/171 ? 1 из 86 ?

[Ивгениуш]

Были отказы у рд-191? Вроде нет, ни одна ракета из-за него вроде не упала. А у рд-170?

А сколько ракет упало из-за рд-170/171 ? 1 из 86 ?

Не знаю, выясняйте, аварии точно были.

[Кот Бегемот]

А сколько ракет упало из-за рд-170/171 ? 1 из 86 ?

По вине рд 171 одна авария была 

Неудача (ракета-носитель взорвалась на старте^[19]. Причиной аварии стал отказ двигателя первой ступени РД-171М вследствие его возгорания в связи с наличием постороннего предмета в насосе окислителя^[20][21])

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82-%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%C2%AB%D0%97%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%82%C2%BB

[Ronin]

А сколько ракет упало из-за рд-170/171 ? 1 из 86 ?

По вине рд 171 одна авария была

Неудача (ракета-носитель взорвалась на старте^[19]. Причиной аварии стал отказ двигателя первой ступени РД-171М вследствие его возгорания в связи с наличием постороннего предмета в насосе окислителя^[20][21])

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BF%D0%B8%D1%81%D0%BE%D0%BA_%D0%B7%D0%B0%D0%BF%D1%83%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B2_%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82-%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B9_%D1%81%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%B9%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%B0_%C2%AB%D0%97%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%82%C2%BB

Посторонний предмет - это вина не двигателя, а сборщика первой ступени. Хотя при желании можно натянуть сову и на двигатель. Я о другой аварии, 4 октября 1990.

Итого, запущено (по той же википедии) 86 ракет с 14 инцидентами, 5 из них по вине 1й ступени, 1 из них по вине двигателя:

Энергия (ракета-носитель)

Осуществлено 2 запуска, из которых:

1 успешных

1 частично успешных
N1 - 15 мая 1987 - КА не выведен на орбиту из-за сбоя системы ориентации самого КА

Список запусков ракет-носителей семейства «Зенит»

Осуществлено 84 запуска, из которых:

71 успешных

4 частично успешных
N2 - 21 июня 1985 - взрыв рулевого двигателя 2-й ступени РД-8 в конце активного участка, однако полезный груз был выведен на расчётную орбиту
N4 - 28 декабря 1985 - отказ двигателя 2-й ступени РД-120, полезная нагрузка выведена на нерасчётную орбиту
N50 - 29 июня 2004 - спутник не был выведен на запланированную геостационарную орбиту из-за короткого замыкания в системе управления верхней ступенью ракеты
N76 - 8 ноября 2011 - ракета отработала штатно, однако АМС не вышла на перелётную траекторию из-за неполадок в бортовом комплексе управления

9 неудачных
N1 - 13 апреля 1985 - нарушение работы регулятора расхода топлива двигателя 2-й ступени РД-120
N15 - 4 октября 1990 - взрыв РН на 3-й секунде полёта из-за отказа двигателя 1-й ступени, разрушен ПУ №2
N16 - 30 августа 1991 - отказ двигателя 2-й ступени РД-120
N17 - 5 февраля 1992 - отказ двигателя 2-й ступени РД-120
N28 - 20 мая 1997 - аварийное выключение двигателя 1-й ступени на 48-й секунде полёта, в связи с исчезновением телеметрии с носителя за 7 секунд до этого
N31 - 9 сентября 1998 - Взрыв РН на 48-й секунде полёта из-за отказа системы управления
N36 - 12 марта 2000 - остановка полёта на 461-й секунде, в связи с большой потерей давления в пневмосистеме 2-й ступени
N60 - 30 января 2007 - ракета-носитель взорвалась на старте. Причиной аварии стал отказ двигателя первой ступени РД-171М вследствие его возгорания в связи с наличием постороннего предмета в насосе окислителя
N80 - 1 февраля 2013 - отклонение от расчетной траектории, аварийное отключение двигателя на 50-й секунде полета. Причиной аварии была неисправность бортового источника мощности

[Ивгениуш]

Однако здесь никто не пишет о вибрациях, резонансах, кавитациях и прочих колебаниях сопровождающих работу рд-170 и его вариантов. Хотя упоминания об этом в других источниках я встречал. Возможно это вообще главная его проблема Но может использование этого двигателя в ракете собранной по схеме Н-1 даст ему новую жизнь? Ведь там, под шаробаком с жидким кислородом много место и можно разместить устройства для гашения, компенсации, рассеивания колебаний. А в зените у нас просто хвостовой отсек, через который остальной ракете должен передаваться импульс, создаваемый двигателем. А может вообще разместить его внутри шаробака? Он там вполне помещается. Хотя идея, наверное, бредовая...

[vlad7308]

Судя по всему, очень мощный двигатель, есть узлы, работающие "на грани", аварии в горячем кислом тракте развиваются почти мгновенно, не парируются, приводят к большому взрыву.

Так можно делать машину, предназначенную для спорта и рекордов. "Рабочая лошадка" не должна быть так устроена.

Возможно, это можно как-то исправить (как полный чайник, я конечно не знаю как). Но объективная реальность показывает, что для того, чтобы сделать обычную хорошую ракету, "рекордные" двигатели не нужны. Нужны нормальные.

[Feol]

По статистике,  РД-170 обладает такой "интересной" особенностью: разрушать не только себя с ракетой, но также пусковые устройства, испытательные стенды и пр. инфраструктуру  .
Аналогов с таким "уловом" наверно больше и нет

Старты разрушались Зенитом потому, что РД-170 там в единственном числе. На счёт Энергии трудно сказать. Теоретически может быть, что ей при аварии одного из двигателей действительно удавалось бы в каких-то случаях уйти в сторону от стартового стола.

Бывает и не так. У ракет семейства Р-7 5 двигателей работают со старта одновременно. Тем не менее, она, если не путаю, 6 раз при авариях разрушала/повреждала стартовый комплекс. При отказе двигателя боковушки конструктивно не может лететь целой. Н-1 имела 30 одновременно запускаемых двигателей, тем не менее, подорвала стартовый комплекс. Впрочем, то было усугубление аварии двигателя аварией КОРД.

В РД-170 сложный и длинный кислородный тракт после турбины - разветвление газа на 4 камеры. Наверное, это объективно плохо - снижает надёжность, повышает массу. У РД-191 тоже довольно длинный, но всё же проще. У РД-180 длинный и тоже разветвлённый. Насколько я знаю, по слухам, из серийных 1 сгорел на стенде. Если РД-191 покажет существенно лучшую надёжность, чем РД-170, я, всё же буду полагать, что это больше из-за отработки конструкции с течением времени и наработки аналогов.

[Feol]

Судя по всему, очень мощный двигатель, есть узлы, работающие "на грани", аварии в горячем кислом тракте развиваются почти мгновенно, не парируются, приводят к большому взрыву.

Так можно делать машину, предназначенную для спорта и рекордов. "Рабочая лошадка" не должна быть так устроена.

Возможно, это можно как-то исправить (как полный чайник, я конечно не знаю как). Но объективная реальность показывает, что для того, чтобы сделать обычную хорошую ракету, "рекордные" двигатели не нужны. Нужны нормальные.

Я думаю, что грань там по напряжённости окислительного тракта в части температуры и давления. С самой по себе мощностью может быть не так уж связано. То есть, 170, 180 и 191 близки в этом смысле.

[vlad7308]

В РД-170 сложный и длинный кислородный тракт после турбины - разветвление газа на 4 камеры. Наверное, это объективно плохо - снижает надёжность, повышает массу. У РД-191 тоже довольно длинный, но всё же проще. У РД-180 длинный и тоже разветвлённый. Насколько я знаю, по слухам, из серийных 1 сгорел на стенде. Если РД-191 покажет существенно лучшую надёжность, чем РД-170, я, всё же буду полагать, что это больше из-за отработки конструкции с течением времени и наработки аналогов.

РД-191 принципиально лучше, чем 170, хотя бы тем, что он однокамерный и поэтому позволяет компоновать разные конфигурации. (Мощные многокамерники - зло (C) )
Что касается надежности... Ваши доводы в пользу несколько бОльшей надежности РД-191 за счет укороченного горячего кислого тракта кажутся разумными. Из общих соображений. Хотя сама труба от насоса к КС - вроде не самое страшное место. Как оно будет на самом деле - посмотрим. Лично меня немного настораживает дополнительное форсирование РД-191, выполненное для Ангары в нулевых.

[vlad7308]

Судя по всему, очень мощный двигатель, есть узлы, работающие "на грани", аварии в горячем кислом тракте развиваются почти мгновенно, не парируются, приводят к большому взрыву.

Так можно делать машину, предназначенную для спорта и рекордов. "Рабочая лошадка" не должна быть так устроена.

Возможно, это можно как-то исправить (как полный чайник, я конечно не знаю как). Но объективная реальность показывает, что для того, чтобы сделать обычную хорошую ракету, "рекордные" двигатели не нужны. Нужны нормальные.

Я думаю, что грань там по напряжённости окислительного тракта в части температуры и давления. С самой по себе мощностью может быть не так уж связано. То есть, 170, 180 и 191 близки в этом смысле.

ну да, конечно
Мощность я упомянул в связи с мощностью последующего взрыва