Ряд технических вопросов (технические вопросы россыпью).

[Верный Союзник с Окинавы]

Кто-нибудь может оценить размеры, массу и УИ (зем/вак) для водородного ЖРД:
- соотношение массовых расходов ЖК/ЖВ 14,0
- давление в КС 200 атм
- давление на срезе сопла 0,75 атм
- восстановительный ГГ
- охлаждение ЖЖВ.

Тяга земная Rзем=2452,5 кН
Тяга вакуумная Rвак=2640,7 кН
Удельный импульс земной Iзем=2940,661 м/с
Удельный импульс вакуумный Iвак=3166,32 м/с
(учтён коэффициент камеры сгорания фиКС=0,93)
Масса двигателя Мдв=4033 кг.

Н-да, результат не тот, на который я рассчитывал. Смысла нет. Спасибо!

Смысл в супер надежности таких конструкций (прощай кавитации и пульсации), так же можно в разы увеличивать габариты КС и тягу, и конечно - многоразовость. Но такое богатство для трудолюбивых, понимающих толк в искусстве.

А каким образом исчезнут кавитация и пульсация?

[Наперстянка]

А каким образом исчезнут кавитация и пульсация?

А за счет замечательной конструкции, холодного и легкого водорода.

[Дмитрий В.]

При таких размерах и 10% разница - это не мало!

Нашлись людии, посчитали и с водородом. Правда, при тех же размере и массе, что у Старшипа сейчас ПГ назначили в 200 т, что пока как-то странно.

[Верный Союзник с Окинавы]

А каким образом исчезнут кавитация и пульсация?

А за счет замечательной конструкции, холодного и легкого водорода.

Ну так низкая плотность водорода и способствует кавитации...

Посмотрите на водородный и метановый старшипы. У метанового перекачиваемые объёмы окислителя и горючего примерно равны. А у водородного насос топлива должен перекачать огромный объём водорода.

Потому ИРЛ ЖРД на водороде снабжаются сложными многоступенчатыми насосами.

Ну ещё проблемы низких температур... Понижения прочности и т.п.

[Верный Союзник с Окинавы]

При таких размерах и 10% разница - это не мало!

Нашлись людии, посчитали и с водородом. Правда, при тех же размере и массе, что у Старшипа сейчас ПГ назначили в 200 т, что пока как-то странно.

ИМХО, там с сухой массой ступени.

[Дмитрий В.]

При таких размерах и 10% разница - это не мало!

Нашлись людии, посчитали и с водородом. Правда, при тех же размере и массе, что у Старшипа сейчас ПГ назначили в 200 т, что пока как-то странно.

ИМХО, там с сухой массой ступени.

Нет, 200 т - это масса ПГ в чистоте, без сухой массы  ракетного блока (100 т).

[Дмитрий В.]

Прочность материалов растёт за счёт криоупрочнения. Может расти хрупкость.

[Наперстянка]

А каким образом исчезнут кавитация и пульсация?

А за счет замечательной конструкции, холодного и легкого водорода.

Ну так низкая плотность водорода и способствует кавитации...

Посмотрите на водородный и метановый старшипы. У метанового перекачиваемые объёмы окислителя и горючего примерно равны. А у водородного насос топлива должен перекачать огромный объём водорода.

Потому ИРЛ ЖРД на водороде снабжаются сложными многоступенчатыми насосами.

Ну ещё проблемы низких температур... Понижения прочности и т.п.

Низкая плотность водорода способствует УИ, а его низкая температура может в конструкции способствовать уменьшению кавитаций кислорода, особо это касается головки КС. Далее, водородный насос и антикавитационный фильтр может быть огромным, и не обязательно сложным, главное это то, что творится в самой КС, и вот там водород позволяет "развернуться" конструктору.

[Наперстянка]

Прочность материалов растёт за счёт криоупрочнения. Может расти хрупкость.

Для титана с никелем хрупкость не страшна.

[Верный Союзник с Окинавы]

При таких размерах и 10% разница - это не мало!

Нашлись людии, посчитали и с водородом. Правда, при тех же размере и массе, что у Старшипа сейчас ПГ назначили в 200 т, что пока как-то странно.

ИМХО, там с сухой массой ступени.

Нет, 200 т - это масса ПГ в чистоте, без сухой массы  ракетного блока (100 т).

Пофиг, один фиг масса на НОО порядка 300 тонн.

[Верный Союзник с Окинавы]

Прочность материалов растёт за счёт криоупрочнения. Может расти хрупкость.

Вот кстати нюанс неравномерного промерзания надо учесть.

[Верный Союзник с Окинавы]

Низкая плотность водорода способствует УИ,

Она способствует проблемам при конструировании турбонасоса.  УИ зависит от молекулярной массы выхлопа и выделяемой в ходе реакции энергии и температуры в КС.

Поэтому, например, очень плотные пероксид водорода и гидрид бериллия имеют лютый удельный импульс.

а его низкая температура может в конструкции способствовать уменьшению кавитаций кислорода

Это как это? Ну да, придётся перекачивать меньшие объёмы кислорода, но температуры водорода и кислорода слишком разные, поэтому их надо термически изолировать.

особо это касается головки КС.

Не улавливаю.

Далее, водородный насос и антикавитационный фильтр может быть огромным, и не обязательно сложным,

Большие размеры увеличивают некоторые проблемы:

Большая сложность поддержания требуемой точности в таком масштабном изделии.

Большая цена брака изделия.

Неравномерные температуры. Внешний слой в контакте с криогеникой, внутренний нет. Полностью и равномерно охладить деталь сложно. Привет термическое расширение.

Банально большая масса деталей.

Для большой турбины насоса есть проблема в том, что кончики турбины развивают высокую скорость, из-за чего и  начинается кавитация и привет нагрев кончиков турбины. Собственно потому вместо 1 большого насоса ставят много маленьких и многоступенчато.

Собственно куча маленьких водородных насос, соединённая последовательно и синхронизированная являются причиной столь высокой сложности.

главное это то, что творится в самой КС,

Угу.

и вот там водород позволяет "развернуться" конструктору.

Конструктору чего?

[Старый]

Ну так низкая плотность водорода и способствует кавитации...

Скорее наоборот.

[Верный Союзник с Окинавы]

Ну так низкая плотность водорода и способствует кавитации...

Скорее наоборот.

Плотность таки роляет.

[Наперстянка]

Ну так низкая плотность водорода и способствует кавитации...

Скорее наоборот.

Плотность таки роляет.

Вот я и вижу в формуле- чем меньше плотность среды, тем больше Х (сплошной однофазный поток при Х больше 1).   "УИ зависит от молекулярной массы выхлопа" - водород замечательно дополнит продукты сгорания, особенно (но не только) в качестве антипульсационной и антитемпературной завесы.

[Наперстянка]

Далее, водородный насос и антикавитационный фильтр может быть огромным, и не обязательно сложным,

Большие размеры увеличивают некоторые проблемы:

Большая сложность поддержания требуемой точности в таком масштабном изделии.

Большая цена брака изделия.

Неравномерные температуры. Внешний слой в контакте с криогеникой, внутренний нет. Полностью и равномерно охладить деталь сложно. Привет термическое расширение.

Банально большая масса деталей.

Для большой турбины насоса есть проблема в том, что кончики турбины развивают высокую скорость, из-за чего и  начинается кавитация и привет нагрев кончиков турбины. Собственно потому вместо 1 большого насоса ставят много маленьких и многоступенчато.

Собственно куча маленьких водородных насос, соединённая последовательно и синхронизированная являются причиной столь высокой сложности.

Кучу маленьких водородных насосов хороший конструктор заменит одним большим, где на множестве ступеней расположено по куче лопаток. Далее, сложность, брак - это все жаргон бракоделов и лентяев, например, таких, которые в свое время похоронили электронику.

[Наперстянка]

и вот там водород позволяет "развернуться" конструктору.

Конструктору чего?

В первую очередь КС и насосов сверхвысокого давления.

[Наперстянка]

особо это касается головки КС.

Не улавливаю.

Это  понятно, что хорошие идеи не всегда даются публике.

[Старый]

Плотность таки роляет.

Но в обратную сторону. Чем выше плотность тем больше шансов на возникновение кавитации.

[opinion]

Плотность таки роляет.

Но в обратную сторону. Чем выше плотность тем больше шансов на возникновение кавитации.

Но плотность там в первой степени, а скорость - во второй. А она обратно пропорциональна плотности.