РН "Дейтрон"

[mihalchuk]

А вот почему авмич неправ:

Модификации топлива - это к тому, что можно заправлять не керосином, а, скажем, синтином. Или ещё чем-то - что одновременно увеличивает УИ, не слишком сложно и дорого найти и не требует существенных изменений в двигателе. Я не вижу причин, почему такое топливо не может быть найдено, поэтому упоминаю этот вариант как возможный. Синтин тут - только оодин из примеров, можно и другие подобрать. А более "энергичные" топлива способны увеличить УИ - за счёт роста температуры в камере, в случае, когда рост этого фактора превышает возможные падения в других. Синтин тут опять является хорошим примером - его и использовали для лучшего УИ.

Рассматриваемый двигатель водородный, "модифицировать" водород дальше некуда. Только в сторону ухудшения.

Строго говоря, есть куда - в параводород, хотя это и весьма отдалённо к практическому применению.

[mihalchuk]

Например, теоретически ЖК-ЖВ двигатели не самые рекордсмены по УИ. Практически, даже если мы не будем увеличивать долю ЖК - что, согласен, неприятно - мы, тем не менее, можем модифицировать топливо с целью повышения УИ. В качестве примера можно взять добавление метана - нескольких процентов - к ЖК. Это приводит к небольшому росту УИ, потому что энергетика топлива повышается, как оказывается, быстрее, чем падает молярная масса.

Такого рода способов повышения УИ - масса. Например, ещё увеличить насадок, сделать его охлаждаемым... Но именно в этом случае увеличения УИ как раз и не будет. Вот если такую смесь кислорода с метаном использовать на существующих РН... Но этого почему-то не делают, не так ли?

[Гость 22]

Сбрасывать отработанный на турбине бустерного ТНА газ в закритическую часть сопла

Дык вроде уже?

А что про это в справочнике "Двигатели..." пишут (у меня под рукой его нет)?

А вот оттуда и прочитал. Там ПГС и сброс газа с турбины БТНА либо в насадок либо в сопло крена.

Только что посмотрел там же и дополнительно в "Истории ЖРД"  Саттона.

Сброс генераторного газа - только через дополнительные сопла; в основное сопло этот газ не подается. Трубопровод в левой части ПГС на самом деле служит для отвода водорода из рубашки охлаждения камеры:



Охлаждение сопла начиная со степени расширения 88 - радиационное, причем во всех вариантах двигателя.

Радиационно-охлаждаемый неподвижный насадок со степенью расширения 170 был испытан еще во времена разработки основного варианта (без литеры "М"). В модификации "М" его сделали выдвижным.

Так что пункт 1 (сброс газа в сопло) остается в силе.

[Старый]

Так что пункт 1 (сброс газа в сопло) остается в силе.

Фиг с ним, пусть остаётся. Не даст только это существенного приращения УИ.

[Гость 22]

Так что пункт 1 (сброс газа в сопло) остается в силе.

Фиг с ним, пусть остаётся. Не даст только это существенного приращения УИ.

Существенного - не даст. Пункты 2 или 3 дадут больше. Дополнительно можно попытаться избавиться от поясов завесы (которые в этом двигателе все-таки есть - на это идет часть расхода из упомянутого трубопровода слева).

[avmich]

В качестве примера можно взять добавление метана - нескольких процентов - к ЖК. Это приводит к небольшому росту УИ, потому что энергетика топлива повышается, как оказывается, быстрее, чем падает молярная масса.

Чево, чево делает молярная масса???

Растёт :) . А что?

[Streamflow]

Посмотрим на http://rocketworkbench.sourceforge.net/equil.phtml - программу по расчёту термохимии. Возьмём 140 атм в камере, 0,01
атм на срезе, коды ЖК и ЖВ - 686 и 457 соответственно, количества - 120 и 20, то есть, ЖК к ЖВ как 6 к 1 по массе. Отношение площади среза сопла к площади критсечения получится 444,60048 , а УИ - 4469,90785 м/с.

И где там в результах можно увидеть удельный импульс и отношения площадей? А также, откуда брать начальную температуру смеси, разве это не должно считаться? И зачем писать по 9 знаков в числах?

[Старый]

Дополнительно можно попытаться избавиться от поясов завесы (которые в этом двигателе все-таки есть - на это идет часть расхода из упомянутого трубопровода слева).

Не верю. Откуда дровишки? Зачем в водородном ЖРД завеса? А в этом как я понял ещё и КС кислородом охлаждается?

[Старый]

В качестве примера можно взять добавление метана - нескольких процентов - к ЖК. Это приводит к небольшому росту УИ, потому что энергетика топлива повышается, как оказывается, быстрее, чем падает молярная масса.

Чево, чево делает молярная масса???

Растёт . А что?

А написано "падает"....

[Старый]

Единственный способ реально увеличить УИ это сделать его полностью замкнутым, т.е. не сбрасывать водород после турбины БТНА. Но это будет уже другой двигатель.
 Интересно, сколько секунд УИ съедает сброс водорода после БТНА?

[Streamflow]

Единственный способ реально увеличить УИ это сделать его полностью замкнутым, т.е. не сбрасывать водород после турбины БТНА. Но это будет уже другой двигатель.
 Интересно, сколько секунд УИ съедает сброс водорода после БТНА?

Но метров в секунду съедает явно больше  :wink:

Мне с этим сбросом уже пришлось недавно повозиться при рассмотрении F-1. В этом смысле двигатели замкнутой схемы куда как проще и приятнее для оценок.

[Старый]

Но метров в секунду съедает явно больше  :wink:

Мне с этим сбросом уже пришлось недавно повозиться при рассмотрении F-1. В этом смысле двигатели замкнутой схемы куда как проще и приятнее для оценок.

Я вобще думаю что если брать умереные параметры то двигатель замкнутой схемы получится едва ли не проще чем открытой.

[Гость 22]

Дополнительно можно попытаться избавиться от поясов завесы (которые в этом двигателе все-таки есть - на это идет часть расхода из упомянутого трубопровода слева).

Не верю. Откуда дровишки?

Из "Истории ЖРД", со ссылкой на статью разработчиков, опубликованную AIAA.

Зачем в водородном ЖРД завеса?

Для охлаждения особенно теплонапряженных участков. Кстати, завесы были/есть не только в  11Д57, но и в 11Д122 (см. Губанова), SSME (см. www.engineeringatboeing.com ), J2, Vulcain-2.

А в этом как я понял ещё и КС кислородом охлаждается?

Да. Зато водорода для охлаждения сопла используется всего ~30% от полного расхода .

[Гость 22]

Единственный способ реально увеличить УИ это сделать его полностью замкнутым, т.е. не сбрасывать водород после турбины БТНА. Но это будет уже другой двигатель.

Другая модификация, а двигатель тот же. Нужно всего-то доработать бустерный ТНА + немного изменить параметры основного ТНА (расход и давление).

[Старый]

Единственный способ реально увеличить УИ это сделать его полностью замкнутым, т.е. не сбрасывать водород после турбины БТНА. Но это будет уже другой двигатель.

Другая модификация, а двигатель тот же. Нужно всего-то доработать бустерный ТНА + немного изменить параметры основного ТНА (расход и давление).

Как я понимаю запихать этот водород в камеру сгорания уже вряд ли получится. Сбрасывать на вход насоса - кавитация. Делать турбину на жидком кислороде со сбросом на вход насоса - изрядно переделывать весь двигатель.

[Старый]

Из "Истории ЖРД", со ссылкой на статью разработчиков, опубликованную AIAA.

А в сети она есть?

Для охлаждения особенно теплонапряженных участков. Кстати, завесы были/есть не только в  11Д57, но и в 11Д122 (см. Губанова), SSME (см. www.engineeringatboeing.com ), J2, Vulcain-2.

Ну не верю и всё тут!

Да. Зато водорода для охлаждения сопла используется всего ~30% от полного расхода .

30% водорода - это же огромная цифра! Тем более на КС расходовать не надо. У SSME кажется на охлаждение даже меньше идёт?

[Гость 22]

Из "Истории ЖРД", со ссылкой на статью разработчиков, опубликованную AIAA.

А в сети она есть?

Книги нет. От статьи только первая страница доступна бесплатно (как и все другие статьи на AIAA).

Кстати, завесы были/есть не только в  11Д57, но и в 11Д122 (см. Губанова), SSME (см. www.engineeringatboeing.com ), J2, Vulcain-2.

Ну не верю и всё тут!

Вечером постараюсь найти более веские ссылки, а пока - вот:

По результатам проведенных исследований ... разработаны:
- смесительная головка камеры на основе двухкомпонентных соосно-струйных форсунок, имеющая огневое днище с высокоэффективным транспирационным охлаждением, а также обеспечивающая малорасходную локальную завесу для исключения местных перегревов внутренней стенки цилиндра.
http://www.buran.ru/htm/11-3.htm

Пусть Вас не смущает словосочетание "малорасходная локальная" - в современных ЖРД все завесы малорасходные и локальные.

Film cooling provides protection from excessive heat by introducing a thin film of coolant or propellant through orifices around the injector periphery or through manifolded orifices in the chamber wall near the injector or chamber throat region. This method is typically used in high heat flux regions and in combination with regenerative cooling. The F-1, J-2, Atlas, RS-27 and SSME have all used this technique.
http://www.engineeringatboeing.com/articles/heart.htm

Да. Зато водорода для охлаждения сопла используется всего ~30% от полного расхода .

30% водорода - это же огромная цифра! Тем более на КС расходовать не надо. У SSME кажется на охлаждение даже меньше идёт?

Наоборот - в SSME большая часть водорода используется для охлаждения. Это хорошо видно на ПГС. И тем не менее, завеса имеется.

[Гость 22]

Сбрасывать на вход насоса - кавитация.

На РД-170/180 в БТНА LOX использована газовая турбина со сбросом газа в магистраль LOX. И никакой кавитации.

Делать турбину на жидком кислороде со сбросом на вход насоса - изрядно переделывать весь двигатель.

Не двигатель, а БТНА. Причем сделать это относительно легко, т.к. БТНА - двухвальный, с соединением валов через рессору, а корпусов насосов LOX и LH - через "проставку". Меняем рессору и "проставку" на новые - с гидротурбиной. Вал насоса LH обрезаем сразу после подшипника и закрываем крышкой:

[Старый]

Вечером постараюсь найти более веские ссылки, а пока - вот:

По результатам проведенных исследований ... разработаны:
- смесительная головка камеры на основе двухкомпонентных соосно-струйных форсунок, имеющая огневое днище с высокоэффективным транспирационным охлаждением, а также обеспечивающая малорасходную локальную завесу для исключения местных перегревов внутренней стенки цилиндра.
http://www.buran.ru/htm/11-3.htm

Пусть Вас не смущает словосочетание "малорасходная локальная" - в современных ЖРД все завесы малорасходные и локальные.

А! Завеса от форсуночной головки! Тьфу ты господи. Я то думаю что отдельные пояса завесы типа как в РД-253. Думаю: не должно быть такого! Не. Завеса от форсуночной головки не в счёт, это как бы само собой. Тем более в водородном двигателе.

Наоборот - в SSME большая часть водорода используется для охлаждения. Это хорошо видно на ПГС. И тем не менее, завеса имеется.

Вот чтото (уж не Красная ли энциклопедия?) подсказывает что на охлаждение в ССМЕ расходуется 45% всего расхода водорода. А остальное шурует с насосов прямо в ГГ.

[Гость 22]

Как я понимаю запихать этот водород в камеру сгорания уже вряд ли получится.

Вообще-то, даже так может получться. :roll:  Нужно только отбор газа делать не после основной турбины, а до нее.