Полуоткрытый кислый цикл

[Буцетам]

Как нам обустроить БХГ? Понизить температуру газа можно "дефорсировав" по тяге до 50%. Но это не годится. Нужно много тяги и один двигатель, а не связка из 10 штук. Поэтому тягу понижать нельзя! Остается понижать УИ посредством перехода на "полуоткрытый цикл". 
У РД-170 2 газогенератора, это нам упрощает ситуацию. Один ГГ может работать на "открытую" турбину, второй на основную "закрытую".
Предлагаю обсудить такую доработку...

Но прежде всего нужна замена БХГ - дешевая, мощная и надежная, хоть мультидвигательная, хоть моно, но без "петард" под задницу. В том же С5 двигатель первой ступени "наверное" тянет больше половины себестоимости всего носителя. Это тупик.

Тупик-то тупик, но замены нет. А когда будет, через 10 лет? Надо бы прямо сейчас доработать БХГ и продолжать летать на нём. Нужно приоткрыть БХГ, сделать полуоткрытый цикл. Часть газа из газгена пускать на вторую турбину, эта турбина открытая, и сифонит наружу. Таким образом мы можем сильно понизить температуру газа, не снижая давление в камере. Потребуется доработка ТНА (+1 колесо). Вот такой БХГ уже будет норм.
Кстати, возможно получится даже повысить давление в камерах, если "степень открытости" регулировать прямоа процессе работы. На старте больше газа идёт на "открытую" турбину, соответственно на "закрытой" турбине падает перепад давления, и давление в камерах приближается к давлению в ГГ (растёт, тяга тоже растёт).
Как взлетели, чуть прикрываем "открытую" турбину, двигатель становится более "закрытым", УИ растёт, тяга падает.

[Буцетам]

Левый газген всегда работает на основную турбину, а на правом ставим байпас для перепуска. Величиной перепуска (перепуск на дополнительную "открытую" турбину) регулируем степень открытости цикла.

[Буцетам]

Кислый газ после "открытой" турбины можно пустить на рулевые сопла. И убрать горячие сильфоны высокого давления и приводы качания с основных сопел

[Дем]

Кислый газ после "открытой" турбины можно пустить на рулевые сопла. И убрать горячие сильфоны высокого давления и приводы качания с основных сопел

А в эти сопла ещё и горючку подать. Но давление в них не как в основном, а ниже, десятки атм.

[Буцетам]

А в эти сопла ещё и горючку подать. Но давление в них не как в основном, а ниже, десятки атм.

Когда готовили 4й запуск Н-1, пришлось срочно решать проблему управления по крену. В жутком авральном режиме сделали не просто сопла крена, а аж целые двигатели на газу. Газ кислый отбирался из ТНА НК-33 и подавался в газовый двигатель. Второй компонент, жидкий керосин, охлаждал камеру и сгорал в кислом газе. В общем идея рабочая

[Буцетам]

Чтобы не лезть в ТНА (большой объём отработки), дополнительную турбину можно выполнить отдельным блоком со своим корпусом и подшипниками. Соединение с основным ТНА через штифт.
Собственно ТНА РД-170 уже сейчас двухвальный, на одном валу горючее, на другом окислитель. Добавится небольшой третий блочок ("докручиватель"), задача решаемая.

[Буцетам]

Докручиватель, в общем-то, может быть и восстановительным! В этом случае в состав блока кроме турбины и клапанов ещё будет входить восстановительный газген-коптилка. Восстановительный докручиватель лучше разместить со стороны вала горючего. Оттуда удобнее забирать керосин для газгена (после 2й ступени насоса Г) и цепляться за вал ТНА тоже лучше со стороны горючего, меньше рисков возгорания. В этом случае кислая часть не трогается вовсе, только вваривается отвод для газа после кислого ГГ.

Восстановительный докручиватель лучше и по развиваемому давлению. Раз мы не трогаем кислы газ (берем грамульку), то мощность основной турбинф почти не уменьшается. То есть мы добавляем мощности от докручивателя, почти ничего не теряя.
Потребуется увеличить расход насосов О и Г. Для О это можно сделать снижением напора , для Г - снижением напора на 1й ступени и заменой колеса 2й ступени на более высоконапорное

[Гость22]

IMHO, ничего не получится из такой переделки существующего двигателя. И объём переделок слишком большой - проще новый двигатель сделать, и сама идея не лучшая. Например, два ГГ в РД-170 не являются независимыми - они связаны как гидродигамически, так и газодинамически. Отбор газа из одного фактически означает отбор газа из обоих. Вторая турбина на том же валу вносит проблемы с синхронизацией: при регулировании одна из турбин (скорее всего - "новая") может тормозить другую вместо "докручивания" => усложнение регулирования, увеличение массы, непроизводительные траты мощности ТНА и прочие прелести. 

[Буцетам]

И объём переделок слишком большой - проще новый двигатель сделать

Как же вы все любите эту фразу
Уже раз 15 наверное видел, и ни разу не увидел конкретных аргументов. Обычно пропускаю мимо ушей такую критику

[Буцетам]

Например, два ГГ в РД-170 не являются независимыми - они связаны как гидродигамически, так и газодинамически. Отбор газа из одного фактически означает отбор газа из обоих.

Ну хорошо, отбор газа будет из общей "предтурбинной" полости, проблемы?
 Собственно раз я перешёл на восстановительный "докручиватель", то газа много отбирать и не нужно. Всё ещё не вижу где тут "новый двигатель", с восстановительным докручивателем мы вообще не меняем кислый тракт

[Буцетам]

Вторая турбина на том же валу вносит проблемы с синхронизацией: при регулировании одна из турбин (скорее всего - "новая") может тормозить другую

С чего бы ей тормозить? Она же докручивает, вносит дополнительную мощность. Если она не докручивает, значит двигатель работает целиком по замкнутому циклу. Расход через турбину докручивателя равен нулю (клапан закрыт). А поскольку турбина открыта наружу, а новый газ на неё не поступает, то вся эта газовая полость от турбины наружу вакумируется и турбина превращается в лёгкий маховик, который крутится вхолостую.
Где проблемы? Где "новый двигатель"?

усложнение регулирования, увеличение массы, непроизводительные траты мощности ТНА и прочие прелести.

Голословные заявления уровня "что-то мне эта штука не нравится, нутром чую, а нутро меня не обманывает"

[Буцетам]

Критика, с которой я бы не стал спорить это "удлинение вала, колебания, осевая нагрузка, охлаждение камер при подъёме давления". Но я же предлагаю не удлинять вал, а ввести новый (третий), связь через гибкое соединение.
А охлаждение камер это вопрос расчётный. Чтобы говорить "до 350 атм не форсируешь, прогорит", нужно оперировать конкретными цифрами. Хотя бы знать температуру огневой стенки на обычном РД-170. Кроме того есть такая штука как охлаждённый керосин (у Маска)

[Буцетам]

"торможение при регулировании" это ерунда, а не недостаток. надо конечно делать общий вал, надо ставить на РД-170 восстановительный докручиватель!

[Старый]

надо ставить на РД-170 восстановительный докручиватель!

А крутилку на закиси с водой? 

[Буцетам]

надо ставить на РД-170 восстановительный докручиватель!

А крутилку на закиси с водой? 

хехе вся закись пойдёт на творческую модернизацию РД-107

Не, ну если делать метановый докручиватель, то уж по-уму. Сладкий ГГ+турбина+выхлоп на рулевые сопла. Основные сопла делаем крепостными, отнимаем у них свободу перемещения. Двигатель легчает, заодно убираем горячие сильфоны. Во!
А открытая турбина докручивателя развязывается от давления в камерах, по-идее регулировка такого двигателя должна быть проще чем у схемы которую критиковали глушковцы (картинка в моём посте выше).
Основную кислородную турбину оставляем как есть - замкнутой, в кислородный тракт не лезем.Степень открытости двигателя (и давление в камерах) регулируем через замыкание-размыкание метановой турбины докручивателя...

[Гость22]

Вторая турбина на том же валу вносит проблемы с синхронизацией: при регулировании одна из турбин (скорее всего - "новая") может тормозить другую

С чего бы ей тормозить?

С того, что добиться абсолютно точного согласования работы турбин на одном валу, но работающих от разных ГГ, вряд ли получится. Поэтому одна из турбин (менее мощная) будет в основном работать в режиме насоса, т.е. тормозить.

[Гость22]

усложнение регулирования, увеличение массы, непроизводительные траты мощности ТНА и прочие прелести.

Голословные заявления уровня "что-то мне эта штука не нравится, нутром чую, а нутро меня не обманывает"

А твои собственные заявления чем-то подтверждены, кроме твоего же мнения "мне эта штука нравится, нутром чую"? ))

[Буцетам]

А твои собственные заявления чем-то подтверждены, кроме твоего же мнения "мне эта штука нравится, нутром чую"? ))

Ничем, также как и твои))

[Старый]

Полуоткрытый полукислый полуцикл. 

[Буцетам]

Вторая турбина на том же валу вносит проблемы с синхронизацией: при регулировании одна из турбин (скорее всего - "новая") может тормозить другую

С чего бы ей тормозить?

С того, что добиться абсолютно точного согласования работы турбин на одном валу, но работающих от разных ГГ, вряд ли получится. Поэтому одна из турбин (менее мощная) будет в основном работать в режиме насоса, т.е. тормозить.

чтобы турбина вдруг заработала в режиме насоса, перепад давления на ней сначала должен упасть до нуля. Был 500 атм, а стал 0, а потом ушел в минус. И всё это, якобы, после простого регулирования, например со 100% тяги до 70%.
Ну и бред же! Кто это вообще придумывает?