Ряд технических вопросов (технические вопросы россыпью).

[Сергей]

Комодский Варан пишет:
Унос ТЗП в районе критики около 5 мм, изменение геометрической степени расширения сопла минимально, падение УИ в районе 1%.

ТЗП в районе критике не используется, трансзвуковая часть сопла выполняется для современных РДТТ из трехмерного       УУКМ с пропиткой пироуглеродом. Величина уноса в критике зависит, помимо характеристик УУКМ, от профиля дозвуковой части сопла и унос имеет ярко выраженный абразивный характер от содержания твердой фазы и керамика здесь не поможет. Для  ЖРД одноразовых РН можно в принципе сделать не охлаждаемое поворотное сопло с эластичным шарниром, тогда не надо гибких магистралей, кардана, сильфонов и т.д. , но не ясно насколько это эффективно по себестоимости.

[октоген]

Сергей пишет:
  ТТУ, которые значительно дешевле в отработке и требуют меньше времени.

Да, но это при наличии промышленности. Так что если поддержание промышленного потенциала в области строения РДТТ выразить деньгами, то итоговый РДТТ всяко дороже. Американские конгрессмены-лоббисты и ускорители шаттла наглядный пример.

[Сергей]

октоген пишет:

Сергей пишет:
 ТТУ, которые значительно дешевле в отработке и требуют меньше времени.

Да, но это при наличии промышленности. Так что если поддержание промышленного потенциала в области строения РДТТ выразить деньгами, то итоговый РДТТ всяко дороже. Американские конгрессмены-лоббисты и ускорители шаттла наглядный пример.

Корпуса типа кокон можно делать и сейчас диаметром до 3 м и длиной до 15 м уже на имеющемся оборудовании. Расширение опытного производства для производства и заливки ТТ в крупногабаритные ТТУ стоит в разы дешевле, чем затраты на отработку новых мощных ЖРД под всякие супертяжи. Но я уже писал не раз, что денег Роскосмос никогда не даст на ТТУ, самим не хватает.

[Старый]

Сергей пишет: 
Корпуса типа кокон можно делать и сейчас диаметром до 3 м и длиной до 15 м уже на имеющемся оборудовании. Расширение опытного производства для производства и заливки ТТ в крупногабаритные ТТУ стоит в разы дешевле, чем затраты на отработку новых мощных ЖРД под всякие супертяжи. 

А Маск обо всём этом знает?
А китайцы?

[Старый]

Сергей пишет: 
Корпуса типа кокон можно делать и сейчас диаметром до 3 м и длиной до 15 м уже на имеющемся оборудовании. Расширение опытного производства для производства и заливки ТТ в крупногабаритные ТТУ стоит в разы дешевле, чем затраты на отработку новых мощных ЖРД под всякие супертяжи. 

А почему из 10 запущенных в этом году американских РН лишь у одной были ТТУ? 
Американцы тоже не в курсе? 

[Старый]

Сергей пишет: 
Корпуса типа кокон можно делать и сейчас диаметром до 3 м и длиной до 15 м уже на имеющемся оборудовании. Расширение опытного производства для производства и заливки ТТ в крупногабаритные ТТУ стоит в разы дешевле, чем затраты на отработку новых мощных ЖРД под всякие супертяжи. 

А почему у трёх оставшихся космических стран ТТУ являются не навесными ускорителями а первой ступенью? 
Если всё так хорошо то почему в этом году лишь одна РН была снабжена навесными ускорителями? И та снимается с эксплуатации, остаётся лишь её трёхмодульный чисто жидкостный вариант? 

[Сергей]

Старый пишет:

Сергей пишет:
Корпуса типа кокон можно делать и сейчас диаметром до 3 м и длиной до 15 м уже на имеющемся оборудовании. Расширение опытного производства для производства и заливки ТТ в крупногабаритные ТТУ стоит в разы дешевле, чем затраты на отработку новых мощных ЖРД под всякие супертяжи.

А Маск обо всём этом знает?
А китайцы?

Во первых - речь шла о России, я отвечал на конкретный вопрос.
Маск разумеется знает о плюсах и минусах применения ТТУ, но предпочитает иметь свои двигатели и считает, что он справится с задачей разработки метанового Раптора на 300 т земной тяги по схеме газ-газ с максимально возможным УИ для пары ЖМ+ЖК. Пожелаем ему успехов, а Мюллеру поставить памятник при жизни , если получится Раптор.
Что думают китайцы не знаю, не отслеживал.

[Сергей]

Старый пишет:
А почему из 10 запущенных в этом году американских РН лишь у одной были ТТУ?
Американцы тоже не в курсе?

Если стартовой тяги хватает при использовании имеющихся ЖРД, зачем ТТУ?

[Комодский Варан]

Leonar пишет:

Leonar пишет:
до 8шт

хотя 8шт не влезет
максимум 6

8411 кг на ГПО-1800, вполне достаточно.

[Комодский Варан]

mihalchuk пишет:

Комодский Варан пишет:

mihalchuk пишет:
УИ падает.

Унос ТЗП в районе критики около 5 мм, изменение геометрической степени расширения сопла минимально, падение УИ в районе 1%.

Но зато: ТЗП уносится, двигатель легчает, массовое совершенство ступени получается выше. ЕМНИП, у OTRAG'а двигатель терял около 20% своей массы к концу работы.

Это где именно?

Mass (at ignition) 65 kg Mass (after firing) 52 kg

http://www.rexresearch.com/kayser/OTRAGRocket.pdf

[Комодский Варан]

Сергей пишет: 
Вытеснительная схема подходит для небольших тяг ( до 20 т примерно)

Она отлично подходит для любых тяг.

Сергей пишет: 
для больших тяг проигрывает ЖРД с ТНА 

Отнюдь. Массовое совершенство первой ступени Протона = 1/15, а первой ступени BA-2 = 1/16,5. Плотность топливных пар у них примерно одинакова.  Вытесниловка вздрючивает ТНА в данном случае.

Сергей пишет: РДТТ по суммарной эффективности ( величина УИ )

Что??? У РДТТ удельный импульс около 285 сек в вакууме (305 сек для динитрамида аммония). Вытесниловка в вакууме даёт до 330-340 сек (ЖК+РГ-1) и до 440 сек (ЖК+ЖВ). На первой ступени УИ вытесниловки и РДТТ примерно одинаков.

Сергей пишет: отношение сухой массы к полной

У металлических РДТТ массовое совершенство находится в диапазоне 0.1-0.14, у композитных - до 0.06. У вытесниловки схожее массовое совершенство.

Сергей пишет: безопасности

С чего это вдруг РДТТ безопаснее вытесниловки?

Сергей пишет: площади миделя

Не является критически важным параметром в данном случае

[Сергей]

Старый пишет:
А почему у трёх оставшихся космических стран ТТУ являются не навесными ускорителями а первой ступенью?
Если всё так хорошо то почему в этом году лишь одна РН была снабжена навесными ускорителями? И та снимается с эксплуатации, остаётся лишь её трёхмодульный чисто жидкостный вариант?

1. Уже писал, если есть достаточно дешевые,надежные и мощные ЖРД, обеспечивающие стартовую тягу , то нет необходимости в ТТУ.
2. Как использовать РДТТ - в качестве первой ступени или в виде навесных ТТУ определяет разработчик РН в зависимости от ТЗ заказчика.
3. Плохо, хорошо..
 В ЕК - имеются : 1) Вега в разных модификациях, пока первые три ступени твердотопливные, четвертая ЖРД, в планах - увеличение энергетики первой и второй ступени, замена третьей и четвертой ступени на одну третью с новым водородным движком; 2) Ариан-5 с двумя ТТ бустерами, в ближайшей перспективе Ариан-6 с 2-4 ТТ бустерами.
В США для дорогих спутников Дельта -4 в разных модификациях с ТТ бустерами, несколько легких РН с РДТТ. Постепенно расширяется применение чисто жидкостных ракет - F9, на подходе Нью Гленн - стимулы к развитию - метан, многоразовое использование, созданные (или в стадии отработки) новые дешевые движки. Область применения РДТТ сужается, и со временем возможно ограничится супертяжами и в отдельных случаях легкими РН типа Веги.

[silentpom]

Старый пишет:
А почему из 10 запущенных в этом году американских РН лишь у одной были ТТУ?

потому что атлас-5 был оптимизирован под самый частный вариант - 401й. тту как дополнительный бонус

[Комодский Варан]

mihalchuk пишет:

Denis Voronin пишет:

mihalchuk пишет:

Denis Voronin пишет:
А были ли попытки сделать сопло/камеру сгорания из чего-нибудь аля высокотемпературной керамики?

Сопла такие есть на ТТУ, где охлаждать нечем. Проблема - температура продуктов сгорания всё-равно выше температкры плавления керамики. Если на жидких компонентах, то может быть просто близка. Но унос массы всё-равно есть, и что самое поганое - максимальный унос из зоны критического сечения. Оно расширяется, степень расширения сопла уменьшается, УИ падает. А хотелось бы наоборот.

Т.е. на данный момент просто нет достаточно прочных материалов, которые держали бы такую температуру? И не делаются попытки их разработать?

Всё уже давно опробовано. Оптимальная температура кислородно-керосиновых ЖРД - 3800 К, водородных - 3200 К.

Можно снизить температуру до 1800 С с весьма небольшими потерями УИ.

[Комодский Варан]

SGS_67 пишет:
Вопрос двигателистам,
особенно Комодскому Варану, как стороннику вытеснительной схемы.

А нельзя ли создать давление в КС ЖРД вытеснительной схемы большее, чем давление наддува баков?
Каких-либо насосов с подвижными частями не предполагается.

 Скрытый текст Уточнение: что это в принципе воможно, понятно.
Вопрос в эффективности таких решений.
Так что торопиться с ответом не следует.

ПНА?

[Leonar]

Комодский Варан пишет:

Leonar пишет:

Leonar пишет:
до 8шт

хотя 8шт не влезет
максимум 6

8411 кг на ГПО-1800, вполне достаточно.

А ноо сколько бы вышел сункар с 2, 3, 4, 6 ускорителями от союза?
Если не сложно посчитать, спасибо

[Комодский Варан]

Leonar пишет:

Комодский Варан пишет:

Leonar пишет:

Leonar пишет:
до 8шт

хотя 8шт не влезет
максимум 6

8411 кг на ГПО-1800, вполне достаточно.

А ноо сколько бы вышел сункар с 2, 3, 4, 6 ускорителями от союза?
Если не сложно посчитать, спасибо

НОО 200*200 км * 51 град. с Байконура:

С двумя: 20437 кг
С тремя: 21991 кг
С четырьмя: 23509 кг
С пятью: 24991 кг
С шестью: 26433 кг

[Сергей]

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет:
Вытеснительная схема подходит для небольших тяг ( до 20 т примерно)

Она отлично подходит для любых тяг.

Напишите ИМХО, а то как то не совпадает с современным опытом.

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет:
для больших тяг проигрывает ЖРД с ТНА

Отнюдь. Массовое совершенство первой ступени Протона = 1/15, а первой ступени BA-2 = 1/16,5. Плотность топливных пар у них примерно одинакова.Вытесниловка вздрючивает ТНА в данном случае.

Добавьте ИМХО и вопросов нет.

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет: РДТТ по суммарной эффективности ( величина УИ )

Что??? У РДТТ удельный импульс около 285 сек в вакууме (305 сек для динитрамида аммония). Вытесниловка в вакууме даёт до 330-340 сек (ЖК+РГ-1) и до 440 сек (ЖК+ЖВ). На первой ступени УИ вытесниловки и РДТТ примерно одинаков.

Цитируйте полностью, а не выдирайте только УИ. К тому же при определении УИ ,судя по цифрам , приводите из неизвестных источников некие теоретические значения. В реальности  имеет место ограничение - диаметр миделя ступени. Таким образом схема с вытесниловкой при равной тяге всегда будет иметь больший диаметр критического сечения, меньше степень расширения и соответственно меньше УИ по сравнению со схемой с ТНА.      

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет: отношение сухой массы к полной

У металлических РДТТ массовое совершенство находится в диапазоне 0.1-0.14, у композитных - до 0.06. У вытесниловки схожее массовое совершенство.

Опять выдираете по частям, а не рассматриваете в комплексе. К тому же приведенные коэффициенты массового совершенства не учитывают вес соплового блока, а для вытесниловки СБ заметно тяжелее, так как при равной тяге диаметр критического сечения примерно обратно пропорционален давлению в КС.

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет: безопасности

С чего это вдруг РДТТ безопаснее вытесниловки?

Опасность емкости с газом высокого давления определяется в соответствии с произведением объема газа на давление, в РДТТ в составе РН  в первые секунды работы в зоне старта объем газа в КС не велик и при взрыве, что очень маловероятно, основная угроза - пожар, так как куски смесевого топлива при атмосферном давлении горят с малой скоростью длительное время .

Комодский Варан пишет:

Сергей пишет: площади миделя

Не является критически важным параметром в данном случае

Правда? А баллистики так не считают, и с дуру занимаются оптимизацией, причем с учетом аэродинамического сопротивления.
Дополнение - управление вектором тяги для вытесниловки будет заметно сложнее и тяжелее, чем для схемы с ТНА, что так же следует учитывать.

[Старый]

Сергей пишет: 
Опасность емкости с газом высокого давления определяется в соответствии с произведением объема газа на давление , в РДТТ в составе РН в первые секунды работы в зоне старта объем газа в КС не велик и при взрыве, что очень маловероятно, основная угроза - пожар, так как куски смесевого топлива при атмосферном давлении горят с малой скоростью длительное время .

У "вытеснительной" ступени в начале полёта объём газа тоже невелик, основной объём ступени занят топливом. А взрыв баллона наддува не несёт катастрофических последствий. 
 Так что единственная разница с РДТТ - "вытеснительная" ракета при аварии сгорит быстро. 

[Сергей]

Старый пишет:

Сергей пишет:
Опасность емкости с газом высокого давления определяется в соответствии с произведением объема газа на давление , в РДТТ в составе РН в первые секунды работы в зоне старта объем газа в КС не велик и при взрыве, что очень маловероятно, основная угроза - пожар, так как куски смесевого топлива при атмосферном давлении горят с малой скоростью длительное время .

У "вытеснительной" ступени в начале полёта объём газа тоже невелик, основной объём ступени занят топливом. А взрыв баллона наддува не несёт катастрофических последствий.
 Так что единственная разница с РДТТ - "вытеснительная" ракета при аварии сгорит быстро.

Согласен, правда не считал потребный объем баллона наддува, тут ведь важен конкретный случай - тяга, время работы, и для реальной тяги (до 20 т) может и сойдет.