Лунная экспедиция от общ-ва Энергообменные технологии

[mihalchuk]

Загляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.

[Вадим Семенов]

Загляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.

Ерунда там, а не расчеты. Где обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли? У вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.

[Вадим Семенов]

Загляните в первый пост топика, внизу найдите ссылку и загляните туда.

Ерунда там, а не расчеты. Где обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли? У вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.

[mihalchuk]

Вадим Семенов:

Ерунда там, а не расчеты.

Там расчёты, оценки или их результаты.

Где обоснование того, что воду выгоднее разлагать на орбите, а не вести с Земли?

Воду везти с Земли и разлагать на орбите. То, что это выгоднее доставки топлива - такого обоснования нет, эти способы равноправны. Но у нас получается, что воды будет доставляться процентов на 40 больше.

У вас там даже массы электролизно-холодильного заводика нет.

Вадим, а зачем вам эта цифра?

[mihalchuk]

Встречаются господа, которорый не верят во всё, пока оно не заработает. А когда ваша ракета достигнет Луны, они скажут: "Молодцы!" и займутся другими делами.
Массу электролизно-криогенного комплекса нельзя оценить без проектирования. В этом деле наши возможности, скажу честно, слабоваты. Можно только попытаться представить её с ошибкой в несколько раз. Необходимые сведения для этого есть.
Итак.
На 100 кВт мощности.
Площадь радиатора 35 кв. м. Предположим, что мы освоили для этой цели производство трубок из стали с толщиной стенок 1 мм, для простоты допустим, что весь радиатор сделан из трубок. Тогда масса будет равна 35 * 0.002 * пи * 7800 = 1715 кг
Добавим 20% на вспомогательные элементы и 10% на силовой каркас, получим 2264 кг.
Производство топлива - 3,6 г/с, пусть будет разлагаться 4 г воды в секунду, это будет около 8 л/с газов при нормальных условиях. Если даже всё это пойдёт в детандер, то есть далёкий аналог - двигатель малолитражного автомобиля. Масса детандера будет такого же порядка.
Электролизный блок можно попытаться представить, но здесь есть вопросы. Например, с какой поверхности можно снимать 8 литров газа в секунду при НУ и аналогичное количество при повышенном давлении. Но поверхность - это не объём. Масса электролизного блока будет прежде всего зависеть от технологического объёма жидкости и газа, его наполняющих. Ещё потребуется отвод тепла через высокотемпературный радиатор, его масса не будет существенна. На массу в небольшой степени повлияет и способ подачи воды, да и вообще схема всей конструкции.
Отсюда видно, что массовые параметры комплекса в-основном определяются технологическими параметрами конструкции, и без конкретного проекта её приводить в расчётах будет просто безграмотно.
Предлагаю в уме предположить, что массу всей установки можно сделать заведомо меньше 10 т на 100 кВт потребляемой мощности.
При оценке массы криогенной установки нельзя ориентироваться на ёе мощность, показанную в нашей работе - 7,5 кВт, так как она взята с запасом. При этом не учтён важный фактор. Газ в детандере расширяясь и охлаждаясь совершает работу. Эту работу можно использовать, например, для привода холодильной машины. Теоретически, при достаточной площади радиатора, электроэнергия в криогенном комплексе вообще не потребуется.

[foogoo]

В чем смысл всего мероприятия? Зачем везти на орбиту воду, установку для гидролиза и холодильник, если можно сразу, не мучаясь, отвезти водород и кислород? В чем экономия? Одни только затраты. В чем соль вашего "изобретения"? :?:  :?:

[mihalchuk]

1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

[foogoo]

3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

Почему?

[Pyhesty]

1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

  На мой диллетанатский взгляд задача решена в лучших традициях
ТРИЗ - использован образующийся при работе водородного двигателя конденсат. Странно, что данная идея, так сильно всеми отвергается :-(

 И еще, Михаил, как я понял на орбитальной станции требуются радиаторы достаточно больших размеров, а нельзя ли использовать
теплообменник средства доствки, для достраивания и увеличения
радиатора станции? Использовать другие элементы средства доставки:
баки, например?

 В самом общем случае идея такая: по максимуму использовать конструкции средства доставки, для строительства стенции заправки.

[STEP]

1. Воду проще везти.
2. Воду проще хранить неопределённо долгое время.
3. Воды можно доставить в одном пуске эквивалентных средств на ~ 40% больше.

  На мой диллетанатский взгляд задача решена в лучших традициях
ТРИЗ - использован образующийся при работе водородного двигателя конденсат. Странно, что данная идея, так сильно всеми отвергается :-(

 .

Что то я не пойму, все время смотрю на этот конденсат, образовавшийся в результате работы двигателя, а сути идеи не улавливаю. Который двигатель работает, и где этот конденсат образуется???
Это что, сжигаем топливо, а потом истекший пар перехватываем и снова в переработку??? Так это замкнутая схема, которая вообще не полетит. Или этот конденсат где еще во время работы образуется, тогда где???
Поясните убогому, а то по тексту лазаю и ни как не могу до смысла добраться

[hcube]

Все просто. Сжигаем часть топлива в газотрубном котле. Подогреваем другую часть. Пар от сжигания первой части конденсируем и трактуем как ПН. 'Подогретое' топливо второй части дает бОльший УИ и соответственно повышает ПН. Процентов на 15 где-то.

В принципе,  это довольно много, если надо на орбиту именно рабочее тело тащить.

[Вадим Семенов]

Воду проще хранить неопределённо долгое время.

Легче хранить ЖК/ЖВ неопределённо долгое время, чем получать их из воды. Даже холодильная установка намного меньше требуется. Не говоря уж про все остальное...

Предлагаю в уме предположить, что массу всей установки можно сделать заведомо меньше 10 т на 100 кВт потребляемой мощности.

Ну вот, а для ЖК/ЖВ всего этого хозяйства не нужно, оно на земле остается.

[foogoo]

т. Михальчук видимо хочет сказать, что если возить воду, то понадобится бак суммарно примерно в 2.35 раз меньшего объёма, чем для LH2 + LOX. Т.е. экономия будет (вес стенок водородного бака) минус (вес СБ + вес гидролизной установки + вес криогенного холодильника на 20K). Причём, сколько весит криогенный холодильник и каков его КПД, т. Михальчук гордо отказывается знать, потому, что не барское это дело, холодильники рассчитывать. :?

[mihalchuk]

STEP:

Что то я не пойму, все время смотрю на этот конденсат, образовавшийся в результате работы двигателя, а сути идеи не улавливаю. Который двигатель работает, и где этот конденсат образуется???
Это что, сжигаем топливо, а потом истекший пар перехватываем и снова в переработку??? Так это замкнутая схема, которая вообще не полетит. Или этот конденсат где еще во время работы образуется, тогда где???
Поясните убогому, а то по тексту лазаю и ни как не могу до смысла добраться  

Не поленитесь, зайдите в первый пост темы, щёлкните ссылку, далее по ссылкам найдите СРЕДСТВО ДОСТАВКИ, далее - двигатель, там посмотрите наглядную картинку - один из вариантов схемы.
 
Pyhesty:

И еще, Михаил, как я понял на орбитальной станции требуются радиаторы достаточно больших размеров, а нельзя ли использовать
теплообменник средства доствки, для достраивания и увеличения
радиатора станции? Использовать другие элементы средства доставки:
баки, например?

Теплообменник и радиаторы конструктивно несовместимы, да и трудно представить возню с непрерывным наращиванием радиатора. А использовать бак мы предлагали а нашей работе. Из него можно извлекать углеводороды и производить метан. Здесь есть благоприятный момент - УИ ДУ в энергообменном режиме настолько высок, что становится выгодно максимально использовать его, а не отделять бак и использовать ЖРД на высококипящих компонентах.

[Fakir]

mihalchuk

Где-то мы об этом говорили. От 6 до 8 месяцев на 100 кВт мощности СБ.

А вы себе представляете вес и стоимость СБ на 100 кВт?

[hcube]

Порядка 50 тонн. Но это ж обьект многоразового использования.

[Вадим Семенов]

т. Михальчук видимо хочет сказать, что если возить воду, то понадобится бак суммарно примерно в 2.35 раз меньшего объёма

Но отнюдь не в 2.35 раз меньшего веса. Более плотная вода потребует более толстых стенок, при сокращении их площади, разумеется. Да и вообще, вес бака составляет несколько процентов от веса топлива. Так что даже если удасться сэкономит пару процентов ПН в самом оптимистичном случае, это никак не оправдывает гемороя с электролизом на орбите. Не говоря уж о том, что эти жалкие два процента вряд ли окупят вывод на орбиту электролизного и холодильного заводов и энергоустанвки для них за весь их срок службы.

[hcube]

Не два процента. Больше. Порядка 10-15.

[Вадим Семенов]

Не два процента. Больше. Порядка 10-15.

Это от веса топлива или от веса баков? Я говорил про 2% от веса топлива.

[hcube]

Топлива, конечно. Если мы берем допустим третью водородную ступень, то мы можем вырастить УИ раза в полтора где-то - половину топлива сжигаем на выборос, вторую - на подогрев первой половины. УИ выше в полтора раза - значит показатель степени в формуле Циолковского ниже. Лень точно считать, но 15-20% - вполне адекватная оценка, по порядку величины, даже учитывая рост веса двигателя.