Трехкомпонентные ЖРД...

Автор Игорь Суслов, 14.05.2004 11:26:08

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Андрей Суворов

Цитировать
ЦитироватьAFAIK когда делали РД-0750...
Ой! Это что за зверь? В справочнике "Двигатели" такого нет...
 Это не то чудо, которое впаривали на Ангару в "промежуточном" варианте? Он существует где-нибудь кроме воспалённого воображения отдельных пиарщиков?
Зато он есть в Воронеже. Два экземпляра. Описан в "Новостях космонавтики" за 1998 год. Часть испытаний была совместная с "Аэроджетом". Поэтому это не чистый пиар.

Старый

Давайте всётаки попробуем разобраться с удельной массой двигателей. Данные по советским/российским двигателям взяты из справочника "Двигатели", по иностранным - из "красной энциклопедии". Только летавшие двигатели.  В числителе вес в кг, в знаменателе вакуумеая тяга в тоннах. Итог - килограммы веса на тонну тяги.
_НК-33_1222/167=7.3 - судя по всему это самый лёгкий ЖРД всех времён и народов. :)
_НК-43_1396/179=7.8 - его высотный собрат.
_РД-111_1480/166=8.9 - с ракеты Р-9
_РД-107_1155/102=11.3
_РД-108_1250/96=13.0
_РД-170_9750/806=12.1
_РД-180_5330/423=12.6
_LR-89__1372/178=7.7 - стартовый двигатель Атласа
_H-1____912/104=8.8 - с Сатурна-1
_LR-79__876/88=10.0 - С Дельты начала 70-х
_F-1____7860/790=9.9
_LR-105_465/38=12.2 - маршевый Атласа с высотным соплом.
 Вроде больше стартовых керосинок нет. Интересный момент - американские двигатели легче наших, но побить НК-33 им таки не удалось.
 Что мы имеем с водородом:
_SSME_3000/217=13.8 (по Вэйду 3177/232=13.7)
_РД-0120_3450/204=16.9
 Получается, что водородные двигатели работающие от земли на треть тяжелее керосиновых. Но не надо забывать, что оба этих двигателя имеют более высотные сопла чем "керосинки" первых ступенней, что увеличивает относительный вес.  
 По Вэйду:
_Вулкан_1300/110=11.8 - с Арианы-5G
_Вулкан-2_ 1800/133=13.5 - с Арианы-5Е
 Первый полегче многих керосинок будет, если Вэйд нам не врёт.
 Вот такая картина с двигателями первых ступеней. Что на верхних?
_НК-39_584/41.5=14.0
_РД-120_1125/85=13.2 - Зенит
_РД-0110_410/30.4=13.5 - Союз
_РД-0124_460/30.0=15.3 - ему на смену, ещё не летал
_РД-0109_121/5.5=22 (ого!) - Восток
 Разгонные блоки:
_11Д33_148/6.9=21.4 - блок Л
_11Д58_300/8.5=35.3 (ого!!!) - блок ДМ
 Супостаты на верхние ступени керосинки не ставили, условно можно считать таковым только вышеупомянутый LR-105.
 Водород:
_RL-10А3-3_133/6.7=19.9
_HM-7_150/6.1=24.6
_КВД-1_282/7.1=39.7 вероятно это антирекорд - самый тяжёлоый двигатель всех времён и народов
_J-2_1567/104=15.1
 Впечатляет, что удельная масса американских вакуумных водородников существенно ниже, чем наших соответствующих керосинок. И даже J-2 практически не хуже наших керосинок первых ступеней.
 В целом можно сделать вывод: удельная масса водородных ЖРД максимум на треть превышает удельную массу аналогичных керосиновых двигателей.
 Ну и неаконец RS-68 с Днельты-4. Кроме Вэйда я друних данных не нашёл. Но Вэйд даёт весьма большую цифру веса:
_RS-68_6597/338=19.5
 Либо тут супостаты решили "дешевизна любой ценой" и увеличили удельную массу в полтора раза, либо Вэйд чтото путает.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

ЦитироватьЗато он есть в Воронеже. Два экземпляра. Описан в "Новостях космонавтики" за 1998 год. Часть испытаний была совместная с "Аэроджетом". Поэтому это не чистый пиар.
Не верю. Номер и страницу скажите?
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

По поводу устройства трёхкомпонентников.
 Использование общего ТНА практически невозможно. Расход компонентов на двух режимах различается в несколько раз, в таких условиях сделать один ТНА на оба режима невозможно.
 В РД-701 предусматривалось два ТНА, один кислород/водородный с турбиной на водороде, второй кислород/керосиновый, с турбиной на кислороде. И соответственно четыре типа форсунок: на жидкий кислород, на газообразный кислород, на газообразный водород и на керосин. Простенько так и со вкусом. :) На первом режиме оба ТНА работают одновременно. На втором керосиновый ТНА просто выключается а водородный продолжает работу. Не надо даже сильно чтото в нём регулировать. При прекращении подачи кислород/керосинового топлива давление в КС естественно падает с 300 до 120 атм, и тяга соответственно тоже, с 400 до 162 тонн. То есть обычное дроселлирование уменьшением подачи топлива и давления в камере. Но только что не за счёт изменения режима работы ТНА а за счёт выключения одного из ТНА.
 Правда давление, с которым нужно подавать компоненты в КС уменьшается более чем вдвое (на 180 атм), и я не понял, как предполагается сохранить расход через форсунки не меняя давления на выходе из ТНА, а спросить забыл...
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

DronMSTU

ЦитироватьДавайте всётаки попробуем разобраться с удельной массой двигателей.

старый.. очень интересная табличка получилась..  а вот неплохо было бы еще одну(две) колонку(и) добавить - удельный импульс (и высотность сопла) - это как раз влияет на вес движка

рекомендую добавить пряма в тот же пост.
и эту табличку (уточняя и дополняя) смело можно выносить в страничку "Инфо" на этом сайте
это как раз та аналитика.. которой нехватает в спорах.. а искать и сравнивать долго  :roll:
(админы сайта.. хватайте горяченькое :!: ) :) только нада проверить данные :)

Agent

да, это интересно
только делить килограммы на тонны както не того...
может так  (thrust-to-weight ratio)

       T   W     T/W
РД-170 806 9.750 83.7


а по RS-68 у Боинга все есть http://www.boeing.com/defense-space/space/propul/RS68.html
TW 44.6 - почти в 2 раза ниже РД170

Старый

Цитироватьда, это интересно
только делить килограммы на тонны както не того...
А чего? Удельная масса в классическом виде. А  T/W как называется?
Цитироватьа по RS-68 у Боинга все есть http://www.boeing.com/defense-space/space/propul/RS68.html
TW 44.6 - почти в 2 раза ниже РД170
Такс... Надул таки Вэйд, особенно с тягой аж на 10%. Ну почему у него всё верно только "в первом приближении"? Стиль, чтоли?
 По Боингу получается так:
_RS-68_6610/295=22.4
 Действительно в 1.8 раза хуже РД-180.
 Если конечно я правильно килофунты перевёл. Надо ж такую единицу придумать... :)
 Хотя конечно на относительный результат правильность перевода не влияет.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

Хотя конечно чёрт его знает, этого Боинга, кто из них врёт. По табличке удельный импульс на земле не меняется при дросселировании, а должен меняться...
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Agent

TW это thrust-to-weight ratio
тяговооруженность.
Я просто уже встречал такое по двигателям. Пишут 1:80 или просто 80

Старый

ЦитироватьTW это thrust-to-weight ratio
тяговооруженность.
Да я понимаю что Тяга-то-Вес. :) Но вроде "тяговооружённость" применяется обычно ко всему летательному аппарату а не к двигателю отдельно.
 А удельная масса удобна в обращении - зная тягу легко вычислить массу.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

avmich

Килофунты - это ерунда... вот ты, Старый, попробуй массу в слагах померить... то есть, в таких единицах, прикладывая к которым силу в один фунт силы, получаешь ускорение в один фут на секунду в квадрате... а ведь это имперская системная единица...

Старый

ЦитироватьКилофунты - это ерунда... вот ты, Старый, попробуй массу в слагах померить... то есть, в таких единицах, прикладывая к которым силу в один фунт силы, получаешь ускорение в один фут на секунду в квадрате... а ведь это имперская системная единица...
Абалдеть! Слава богу что хоть секунды у них не свои, отдельные? :)
 У меня на велосипеде на покрышках давление указано в 30 фунтов на квадратный дюйм. Так и не знаю до сих пор, сколько это. Накачиваю две атмосферы - нормально.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

Раз уж мы тут пересмотрели все кислородные ЖРД, то вот ещё один кислородный, хоть и не керосиновый и не водородный.
_РД-119_168/10.7=15.7 - вполне прилично
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

X

У меня на велосипеде на покрышках давление указано в 30 фунтов на квадратный дюйм.

фунты на дюйм - это знаменитые PSI (pound per square inch). 14.7 псиаев - это атмосфера. :)))

Старый

Цитировать14.7 псиаев - это атмосфера. :)))
Вот блин! Я так и знал! :) :) :)
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Игорь Суслов

ЦитироватьУ меня на велосипеде на покрышках давление указано в 30 фунтов на квадратный дюйм. Так и не знаю до сих пор, сколько это.

:)

Господи, и этот человек заставляет нас спорить с цифрами в руках :)
Спасибо не говорю, - уплачено...

Игорь Суслов

Что ж. Подведем итоги.

Работающего трехкомпонентника НЕ БЫЛО. Соответственно, у нас нет никакой статистики по массовому совершенству такой ДУ. Соответственно, мы не можем говорить о его превосходстве над существующими типами ДУ и ТОЛЬКО НА ПАЛЬЦАХ можем рассуждать о перспективах его использования на SSTO против многоступенчатых РН с традиционными ДУ.

Я получил исчерпывающие ответы на сабж. Всем спасибо :)
Спасибо не говорю, - уплачено...

Старый

Цитировать:)
Господи, и этот человек заставляет нас спорить с цифрами в руках :)
Но имхо то мне правильно подсказало что это 2 атмосферы ;)  :P
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Старый

ЦитироватьСоответственно, мы не можем говорить о его превосходстве над существующими типами ДУ и ТОЛЬКО НА ПАЛЬЦАХ можем рассуждать о перспективах его использования на SSTO против многоступенчатых РН с традиционными ДУ.
Не, даже на пальцах мы не можем найти каких либо преимуществ трёхкомпонентника над чистым водородником. Подчёркиваю - над водородником.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

X

ЦитироватьЧто ж. Подведем итоги.

Работающего трехкомпонентника НЕ БЫЛО. Соответственно, у нас нет никакой статистики по массовому совершенству такой ДУ. Соответственно, мы не можем говорить о его превосходстве над существующими типами ДУ и ТОЛЬКО НА ПАЛЬЦАХ можем рассуждать о перспективах его использования на SSTO против многоступенчатых РН с традиционными ДУ.

Я получил исчерпывающие ответы на сабж. Всем спасибо :)

Пожалуйста :-) Но Вы так и не поняли, что трехкомпонентник выступает против традиционных ДУ, установленых именно и только на SSTO, а не против многоступенчатых РН с традиционными ДУ.

По поводу "не можем говорить" т.к. "работающего трехкомпонентника НЕ БЫЛО". Аналогия: атомных/термоядерных ЭРД тоже пока еще не было, но никто не сомневается, что для дальних полетов они годятся лучше, чем ЖРД или ЭРД на СБ.