Трехкомпонентные ЖРД...

[X]

Старый, Вам отвечу вечером.

И, кстати, раньше некоторыми участниками диспута  высказывались соображения о том, что трехкомпонентник выгоден именно поочередным использованием пар топлив, теперь "всю дорогу"

Сейчас выгодно "всю дорогу", т.к. программа полета специфическая - "всю дорогу вертикально вверх" :-)

Ну, ясно. Таким образом, используя разные способы подсчета (одни менее, другие более странные, чем ваш), мы можем получить любой желаемый результат...

Вы можете назвать причину, по которой использованный способ является в принципе неверным?

[X]

Ну, ясно. Таким образом, используя разные способы подсчета (одни менее, другие более странные, чем ваш), мы можем получить любой желаемый результат...

Кстати, Ваш метод не менее страннен, т.к. "анализ усреденных данных по ракетной технике" на специально созданной подборке этой самой техники тоже даст любой желаемый результат. Ваш же пример с Арианой и Энергией это подтверждает.

[X]

Ну и еще в догонку : про ценность средней температуры по больнице как показателя состояния здоровья не забывайте  :wink:

[X]

Послушал я тут, и решил для себя сделать некоторые заметки, чтобы прояснить себе вопрос. Может мои глупые размышлизмы кому помогут. Если нет, то не читайте.
Вообще говоря, как я это понимаю, все упирается в расчет оптимума. А т.к. зависимость Конечной масс от скорости истечения и соотношения массы начальной к конечной нелинейная, то у этой величины может быть оптимум.
Что может дать трехкомпонентное топливо: уменьшить скорость истечения и уменьшить массу конструкции. Борьба этих тенденций даст перегиб на графике, вот и оптимум. Добиться перегиба, который превысит по массе ПН чистый водородник можно. То, что на данном этапе экономическая выгода от этого может оказаться отрицательной, это другой вопрос, т.к. экономическая сторона со временем может меняться в широком диапазоне.
Однорежимный трехкомпонентник на смеси вводорода и керосина, это практически двухкомпонентник. Просто горючее у него сложное. Он может иметь преимущество по отношению к многорежимному трехкомпонентнику, если горючее будет в виде эмульсии. Тогда отпадет необходимость в третьем баке и можно будет сыграть на конструкции. Тут тоже есть свой оптимум. Кроме того имеем оптимумы по компоновке ракеты, число ступеней и блоков и их соотношение. Кроме того, могут появиться подвижки в связи с новыми технологиями и материалами в конструкции.
Таким образом мы сталкиваемся с задачей по нахождению оптимума в чистом виде, и этот оптимум по ряду показателей может быть выше, чем у двухкомпонентных схем при прочих равных усчловиях.
Вывод могу сделать один: если не заниматься трехкомпонентными двигателями сейчас, на основании того, что прибавка в ПН не оправдывается затратами, то к моменту Х, когда выгоды смогут в силу различных причин оказаться ощутимыми, то по тем же экономическим причинам оптимум окажется не достигнутым.
Маленький вопрос не в тему: нужно ли человеку заниматься карате всю жизнь, если на него нападут может быть только один раз ... ?
И последнее, на основании рассуждений о сложностях создания водородников мы сейчас имеем в этой области то, что имеем. Теперь очередь за трехкомпонентником...

[X]

Погодите, Гость.
непонятно как убрав всего 5% водорода вам удалрсь снизить массу конструкции ажно на 10%.

Да, Старый...  Не в бровь, а в глаз...

Просмотрев свою программу, обнаружил ошибку в расчете массы баков для трехкомпонентной ракеты. Исправленные цифры: Ve=4089.3 м/с, H=314947 м. Т.е. ниже, чем у водородной.

Кстати, Игорь Суслов даже указал на ошибку: в программе была та же самая опечатка ("0.5" вместо "0.05"), что и в постинге. Находясь не дома и не имея возможности проверить программу, я бодро принял участие в потасовке, будучи уверен в своей правоте :-) (хотя все остальные цифры вроде бы правильные, так что в споре именно с Игорем по поводу программы я все-таки не совсем уж и неправ был :-) ).

Итого, поигравшись еще со своей программой, пришел к выводу:
хотя грав. потери у водородной ракеты и выше, чем у трехкомпонентной и керосиновой, более высокий УИ всегда с избытком компенсирует их.

А посему признаю правоту в этом топике Старого, И.Суслова и других "водородников".

И все-таки интересно, почему довольно много авторов (и у нас, и у "них") пишут о преимуществах трехкомпонентников на SSTO? Не могут же все они лоббировать какие-то "кормушки"? Надо будет еще на досуге подумать

[Старый]

я бодро принял участие в потасовке, будучи уверен в своей правоте :-)

На своём горьком примере (но чаще на примере оппонетов) я не раз убеждался, что ничто так не ослепляет как убеждённость в своей правоте.

А посему признаю правоту в этом топике Старого, И.Суслова и других "водородников".

Громкое троекратное Ура! :0

И все-таки интересно, почему довольно много авторов (и у нас, и у "них") пишут о преимуществах трехкомпонентников на SSTO? Не могут же все они лоббировать какие-то "кормушки"? Надо будет еще на досуге подумать

Не верю. Не слышал. Может некоторые и говорят так, в общих чертах, не подумавши и не посчитав. На первый взгляд кажется логичным, но увы...
 Но в принципе, может быть если брать первый режим не трёхкомпонентным а чисто керосиновым, то результат может будет и другой. Хотя вряд ли.
 А всё что я слышал о реальных шевелениях с трёхкомпонентниками было связано только с проталкиванием МАКСа. Нужно было какоето чудо-оружие для воздействия на легковерного инвестора.
 Насколько я слышал для Х-33 и Венчур Стара даже и мыслей таких дурных не возникало. А может возникало, да быстро посчитали...

[Игорь Суслов]

Да, ну вас... Только посчитать соберешься... Может не все смирились? Андрей, Саша, ау?!

Кстати, avmich еще хотел что-то о векторах рассказать...

[ИванИваныч]

Да, давненько я тута не бывал. Ничего не изменилось здесь как я вижу все теж споры до хрипоты, все тот же cтарый уверяет, что одноразовые деревянные ракеты с вытеснительной системой подачи намного  проще чем многоразовые железные с ТНА а поэтому дескать не надо переуслажнять (так кажется выражается старый)

Два слова о сути вопроса.

Мне кажется что в таких спорных ситуациях всегда нужно обращаться за разъяснениеми к классикам.  Например к учебнику "Теория ракетных двигателей" Алемасов, Дрегалин, Тишин, под/ред.В.П. Глушко.  где этому вопросу посвящено целых два параграфа. После ознакомления с ними станет понятно что суть здесь чрезвычайно проста -  использование многокомпонентой ДУ имеет смысл в условиях когда коэффициент конструктивного  совершенства ( отношения распологаемого обьема баков к конечной массе ракеты ) задан из тех или иных соображений.
То есть грубо говоря имея бак заданого обьема и массу ПН нужно сообщить максимальную конечную скорость. Элементарный анализ  показывает что при таком ограничении в широком диапозоне значений коэффициента конструктивного совершенства многокомпонетая ДУ более предпочтительна чем однокомпонентная. Почему тоже понятно. Вообщем читайте классиков.

[Игорь Суслов]

А посему признаю правоту в этом топике Старого, И.Суслова и других "водородников".

Ну, так не интересно Что же вы сразу сдались-то?

Не скажу за Старого, а я то знал, что дело в СУЩЕСТВУЮЩЕМ соотношении параметров. О ЧЕМ Я И ГОВОРИЛ ГОСТЮ!!! - возьмите за образец другие движки и получите ДРУГИЕ результаты Слишком тонка грань.

Пока отложим в сторону трехкомпонентник.
Так уж получилось, что сравнивая водородник (ДУ и баки) с керосиником (ДУ и баками), выгоднее использовать водородник.
Если бы отношения их характеристик были другими, я бы не стал спорить. Дело не в абсолютном преимуществе водородника в УИ, например, а в совокупности еще и того, что он НЕ СЛИШКОМ сильно проигрывает в удельной тяге на единицу массы движка, и баки, необходимые для хранения криогенного водорода не на порядок тяжелее керосинных. Формулу Циолковского все помним? V=Ve * Ln (M0/Mk). Понятно, что конечная скорость зависит от двух параметров - скорости истечения и массового совершенства, а значит прав гос.Шлядинский Александр:

...уменьшение скорости истечения и уменьшение массы конструкции. Борьба этих тенденций даст перегиб на графике, вот и оптимум.

Ну, и ИванИваныч, конечно, тоже прав:

...использование многокомпонентой ДУ имеет смысл в условиях когда коэффициент конструктивного совершенства задан из тех или иных соображений

А еще важно, что при высоком УИ, водородник может оторваться от Земли (это уже про начальную перегрузку). При абсолютном приемуществе ЭРД над водородником в УИ, никто же не станет спорить, что ЭРД выгоднее использовать при старте на Земле?

Я посчитал независимо от Гостя и признаЮ, что при взятых параметрах как у Гостя, по степени уменьшения выгодности ДУ стоят в следующем порядке: ВОДОРОДНИК, 3К, КЕРОСИНИК.

СтОит только увеличить удельную тягу на единицу массы до значений, как у водородника, и трехкомпонентник становится чуть выгоднее.
Но, т.к. есть все именно так как есть и мы живем в нашей Вселенной , то прав и Старый:

всё что я слышал о реальных шевелениях с трёхкомпонентниками было связано только с проталкиванием МАКСа. Нужно было какоето чудо-оружие для воздействия на легковерного инвестора

Собственно, вы можете и сами убедиться в этом: http://www.geocities.com/igor_suslov/3k.zip - там, кстати, расписаны и потери... Конечно, там все несколько сумбурно - за ночь делалось, но если захотите разобраться - спрашивайте


PS: Всех похвалил? Все довольны?

[Игорь Суслов]

...СтОит только увеличить удельную тягу на единицу массы до значений, как у водородника, и трехкомпонентник становится чуть выгоднее...

Вот. А еще я сейчас сидел и баловался соотношением компонентов у водородника: занятная, блин, штука

[Старый]

Если бы отношения их характеристик были другими, я бы не стал спорить. Дело не в абсолютном преимуществе водородника в УИ, например, а в совокупности еще и того, что он НЕ СЛИШКОМ сильно проигрывает в удельной тяге на единицу массы движка, и баки, необходимые для хранения криогенного водорода не на порядок тяжелее керосинных.

Чтото мне подсказывает, что если бы удельные характеристики водородных ступеней оказались бы существенно хуже нынешних, то выгоднее оказался бы чистый керосин, но никак не трёхкомпонентник. Керосин и так конкурирует с водородом на равных.

Формулу Циолковского все помним? V=Ve * Ln (M0/Mk).

Что важно: УИ стОит прямо, а масса - под логарифмом. Отсюда следует, что при больших характеристических скоростях ступени (что какраз характерно для ССТО), удельный импульс существенно важнее чем массовое совершенство. Поэтому жертвовать удельным импульсом ради массового совершенства нелепо. А именно это предполагают трёхкомпонентники.
 Вспомните ЭРД. Массовое совершенство у них никакое. Но удельный импульс! Если немного подумать, то становится ясно насколько порочна сама основополагающая идея трёхкомпонентника - жертвовать удельным импульсом ради массового совршенства (да и оно ещё весьма сомнительно)  

...уменьшение скорости истечения и уменьшение массы конструкции. Борьба этих тенденций даст перегиб на графике, вот и оптимум.

 Так точно. Но постройте график и посмотрите где прямая пересечёт логарифмическую кривую. Времена, когда массовое совершенство перевешивало удельный импульс безвозвратно прошли. Это было во времена когда масса конструкции составляла 20-30% стартовой массы.

...использование многокомпонентой ДУ имеет смысл в условиях когда коэффициент конструктивного совершенства задан из тех или иных соображений

Ну если только искуственно задан. В реальных условиях такого не наблюдается.

Я посчитал независимо от Гостя и признаЮ, что при взятых параметрах как у Гостя, по степени уменьшения выгодности ДУ стоят в следующем порядке: ВОДОРОДНИК, 3К, КЕРОСИНИК.

Это если под "выгодностью" понимать массовую долю полезной нагрузки. Если судить по критерию стоимость/эффнетивность (цена за килограмм ПН на орбите), то на втором месте керосин (или АТ-НДМГ), а у трёхкомпонентника никаких шансов.

 В целом насколько я понял если построить график "эффективность-соотношение водород/керосин", то график будет иметь вид параболы. Эффективность будет подниматься к краям (чистому керосину и чистому водороду) и падать к центру (50% смесь). Как я выразился чуть ли не в начале полемики - трёхкомпонентное топливо будет объединять недостатки обоих компонентов но не объединять их достоинств.

[X]

...использование многокомпонентой ДУ имеет смысл в условиях когда коэффициент конструктивного совершенства задан из тех или иных соображений

Ну если только искуственно задан. В реальных условиях такого не наблюдается.
.[/quote]

Во всех известных проектах использования трехкомпонентных ЖРД имелось ограничение на размер баков:  1) одноступенчатный ракетоплан Энергии - чисто водородный вариант там был что называется ни в какие ворота, МАКС - тоже самое, и наконец Ангара-4Э c трехкомпонентным центральным блоком -  у Хруничева нету возможности  изготовить пузатый водородный центральный блок как у Ариан-5 поэтому и возникла идея использовать трехкомпонентный ЖРД РД-0750.

[Игорь Суслов]

Что важно: УИ стОит прямо, а масса - под логарифмом.... Поэтому жертвовать удельным импульсом ради массового совершенства нелепо. А именно это предполагают трёхкомпонентники.

Вот именно. Трехкомпонентники становятся выгодными (я все же имею в виду массовое совершенство, а не цену), когда научатся делать трехкомпонентный движок с характеристиками лучшими или равными характеристикам самого лучшего из двух двухкомпонентников. Но всем понятно, что этого никогда не произойдет

порочна сама основополагающая идея трёхкомпонентника - жертвовать удельным импульсом ради массового совршенства

Это понятно. Но, насколько я понял, "трехкомпонентщики" не совсем это имели в виду, они говорили про "силу тяжести", "начальную перегрузку" и т.д. Я, правда, и в этом не вижу никакой выгоды

...использование многокомпонентой ДУ имеет смысл в условиях когда коэффициент конструктивного совершенства задан из тех или иных соображений

Ну если только искуственно задан. В реальных условиях такого не наблюдается.

Ну, например, габариты СУЩЕСТВУЮЩЕГО стартового стола не позволяет использовать чисто водородную ступень. Правда, такого пока не наблюдалось...

Это если под "выгодностью" понимать массовую долю полезной нагрузки.

Ну, только это я и имел в виду. Про цены я ничего не знаю.

Как я выразился чуть ли не в начале полемики - трёхкомпонентное топливо будет объединять недостатки обоих компонентов но не объединять их достоинств.

"Смешав килограмм дерьма и килограмм варенья, получим два килограмма дерьма" - я об этом говорил также

[Игорь Суслов]

Во всех известных проектах использования трехкомпонентных ЖРД имелось ограничение на размер баков:
одноступенчатный ракетоплан Энергии;
МАКС;
Ангара

Ну, а как ваши пять процентов керосина помогут? Вы скачали мой спредшит? Там ясно видно, что при шаровых баках, диаметры баков будут следующими:
1. Керосин - 1 м;
2. Водород - 1,7 м;
3. Три-К - 1,65 м В чем смысл?

[ИванИваныч]

Во всех известных проектах использования трехкомпонентных ЖРД имелось ограничение на размер баков:
одноступенчатный ракетоплан Энергии;
МАКС;
Ангара

Ну, а как ваши пять процентов керосина помогут? Вы скачали мой спредшит? Там ясно видно, что при шаровых баках, диаметры баков будут следующими:
1. Керосин - 1 м;
2. Водород - 1,7 м;
3. Три-К - 1,65 м В чем смысл?

Гость это я ИванИваныч (забыл просто правильно подписаться), поэтому насчет спредшита вопрос не ко мне. Что касается керосина то его там отнюдь не 5% процентов. Например в ОС МАКС его процентов 30-50 или даже больше. Главное - при прочих равных (например при одинаковой стартовой массе) условиях ракета на  водороде разумеется лучше чем все остальное (включая и ракету на трехкомпонентной топливе) но если есть ограничения на обьем баков то выгоднее использовать трехкомпонентное топливо.  В случае с Ангарой-4Э дело именно в этом - ЦИХ не может производить ЦБ пузатей чем 4100 а для число водородного варианта надо бы 5000-6000мм поэтому они и прорабатывали вариант с РД-0750.

[X]

Ну, а как ваши пять процентов керосина помогут?

Тот Гость, которому Вы отвечаете, - более другой... Не тот, который "я", считавший трехкомпонентник с 5% керосина

[X]

Что же вы сразу сдались-то?

А Вы что, желаете в одиночку обладать истиной? А остальные чтобы так и оставались во тьме неучения?  :wink:  

Кстати, Вы уж ответьте, чем мой способ оценки масс плох. А то я все еще во тьме по этому вопросу... :-)

[ИванИваныч]

Вообще между нами девочками говоря трехкомпонентники  это детский сад вот импульсные детонационные двигатели это вещь. За ними перспектива. Никакого ТНА а импульс ого-го...

[Старый]

вот импульсные детонационные двигатели это вещь. За ними перспектива. Никакого ТНА а импульс ого-го...

Это вряд ли. Закона сохранения энергии пока что никому не удалось отменить, а из энергии содержащейся в химическом топливе выжато уже практически всё.

[Игорь Суслов]

Эй, "Гости", вы уж разберитесь кто есть ху! Гостей, блин, поразвелось...