Трехкомпонентные ЖРД...

[Игорь Суслов]

Кстати, Вы уж ответьте, чем мой способ оценки масс плох.

Нормальный способ. Один из нормальных.

Но мне ближе подстановка реальных характеристик. Я, например, находя массу баков, подставлял поверхностную плотность материалов существующих баков, что считаю более грамотным, чем "трехмиллиметровая стенка из АМГ6 и 50-мм теплоизоляция".

[Игорь Суслов]

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

А что за двигатель?

[ИванИваныч]

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

А что за двигатель?

Если коротко то это движок с детонационым режимом горения. В классических ЖРД (в том числе и трехкомпонентниках ) как известно горение реализуется при постоянном давлении. При этом для того что бы получить более-менее приличный импульс нужен мощный ТНА который будет сжимать компоненты топлива до давления в камере а если движок замкнутой схемы до давления в два раза больше чем в камере. Вон в РД-170 давление в ГГ аж 600 атм. и ТНА соответствующий.  Отрабатывали этот ТНА лет 10 или даже больше (кстати в Двигателе вышла серия статей Рахманина посвященная полной драматизма истории создания РД-170).  В импульсном детонационном двигателе (ИДД) ТНА ваще не нужен так как сжатие происходит в волне детонации. Можно получить давления в тысяцу атмосфер и потом плюнуть таким газом через сопло.
Режим работы у него правда нестационарный и с этим есть сложности. Амеры уже сделали демонстрационый образец.

[Alexey]

Добавлю, пожалуй, пять копеек в дискуссию...
...Вот только трогать пока вопрос о «выгодности» использования трёхкомпонентников и о критериях такой выгодности не буду. (Потому как не сильно копенгаген  :oops: ).

Скажем так, считалось, что для SSTO (или «почти SSTO») использовать «плотное» 3-х компонентное топливо у земли на режиме максимальной тяги с постепенным (или ступенчатым) дросселированием (и увеличением доли водорода) и переходом на второй чисто водородный режим отн. малой тяги - баллистически выгодно .
В разных вариантах гипотетического использования предлагались разные доли водорода в топливе для такого двигателя при работе на первом режиме (макс. тяги) – от 3 до 8%. Оптимальными назывались 3-4 % для т.н. аэрокосмических систем (по данным КБ "Салют") или 4-5% (NASA и McDonnell Douglas для т.н. "дельта-клиппера"). Максимум популярности этой идеи пришёлся на конец 80-х – первую половину 90-х (Одних только AIAA-ских докладов на эту тему я видел штук 10). Потом как-то сошло (или не попадается?).
Насколько я знаю свои варианты двигателя предлагали КБХА (по восстановительной схеме на основе 0120, с 3-х компонентным гг), Энергомаш (кислый, на основе «семейства РД-170» с 3-компонентной КС) и Rocketdyne (на основе SSME с коаксиальной камерой). Были какие-то опыты ещё у французов и японцев.

Характеристики (и их разбросы) примерно такие:
I-й режим (трёхкомпонентный)
—Пустотная тяга - 180...220 тс (100%);
—Удельный импульс (пустотный) - 400...420 с; (в зависимости от варианта двигателя)
—Массовая доля водорода в топливе - 3...8 %; (в зависимости от варианта двигателя)
—Давление в камере сгорания - 250...300 кгс/см2;
—Давление на срезе сопла - 0.18...0.25 кгс/см2 (Dср – 1900...2300мм);
II-й режим (водородный)
—Пустотная тяга - 80...100 тс (40-50 %);
—Удельный импульс - >450 с;
—Давление в камере сгорания - 100...120 кгс/см2;
—Давление на срезе сопла ~ 0.08 кгс/см2;
Вопрос оптимизации – время работы на каждом режиме, доля водорода в топливе на первом режиме работы (а также целесообразность её плавного изменения при дросселировании).
Примерно такие параметры ДУ и надо, видимо, закладывать в расчет для оценки «эффективности» 3-хкомпонентника.

[X]

Массовая доля водорода в топливе - 3...8 %

Да, интересно... А я наоборот - 5% керосина задавал.
Надо будет еще и такой вариант попробовать.

[Игорь Суслов]

Alexey просто-напросто ошибся:

I-й режим (трёхкомпонентный)
—Удельный импульс (пустотный) - 400...420 с; (в зависимости от варианта двигателя)
—Массовая доля водорода в топливе - 3...8 %; (в зависимости от варианта двигателя)

т.е. получается, что при 3...8% водорода, УИ равен 420 с !?!? Дык скорее такой движок на конвеейр!!!

[МиГ-31]

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

А что за двигатель?

 (кстати в Двигателе вышла серия статей Рахманина посвященная полной драматизма истории создания РД-170).

http://engine.aviaport.ru/issues/29/page34.html
http://engine.aviaport.ru/issues/31/page28.html

[Alexey]

Alexey просто-напросто ошибся:
...т.е. получается, что при 3...8% водорода, УИ равен 420 с !?!? Дык скорее такой движок на конвеейр!!!

За что-ж Вы меня так?
420 с получается при 7-8% водорода в топливе, 300 атм в камере и указанной степени расширения. Не верите – это легко считается (хоть по нашей «HNOC», хоть по НАСАвской CEAgui теоретический импульс – даже выше).
Но вообще лучше пользовать импульс (пустотный, ессно) 410-415 с, соответствующий меньшей доле водорода и меньшему давлению в камере.
Кстати, % водорода – это от массы топлива (а не только горючего). Так что процент-то не маленький (в чисто двухкомпонентном кислород-водородном топливе доля водорода – 12-15% по массе).

[X]

хоть по нашей «HNOC», хоть по НАСАвской CEAgui теоретический импульс – даже выше

Не подскажете, где можно «HNOC» взять?

И спасибо за "наводку" на CEAgui - с ним работать удобнее, чем просто с CEA :-)

[Alexey]

Не подскажете, где можно «HNOC» взять?

Ну, в НИИТП, наверно

[Старый]

Alexey просто-напросто ошибся:

I-й режим (трёхкомпонентный)
—Удельный импульс (пустотный) - 400...420 с; (в зависимости от варианта двигателя)
—Массовая доля водорода в топливе - 3...8 %; (в зависимости от варианта двигателя)

т.е. получается, что при 3...8% водорода, УИ равен 420 с !?!? Дык скорее такой движок на конвеейр!!!

 Не ошибается он. В обычном водородном ЖРД с соотношением 6:1 водорода 16% Остальное кислород. От половины до 3/4 водорода заменяем керосином, вот и получается 4-8%
 В РД-701 в первом пежиме кислорода 388кг/с (79%), керосина 74кг/с (15%), водорода 30кг/с (6%). УИ в этом режиме 415 сек. Плотность топлива 0.58 кг/литр
 Эта плотность, кстати, и подводит трёхкомпонентщиков. Она всего лишь в 1.6 раза больше плотности чисто водородного топлива (0.36 кг/литр), в то время как плотность чисто керосинового топлива в 3 раза больше водородного. То есть получается, что овчина в очередной раз не стОит выделки - трёхкомпонентеое топливо ненамного плотнее водородного. бы удалось сделать двигатель, который в первом режиме работал бы на чистом керосине, а во вттром на чистом водороде, тогда может быть ситуация слегка улучшилась.
 А так общее уменьшение габарита в конечном итоге получается всего процентов на 10, что практически не влияет даже на габаритное ограничение.

[X]

Не подскажете, где можно «HNOC» взять?

Ну, в НИИТП, наверно

Да, смешно...    

Nasa'вскую программу совершенно легально из Сети можно скачать, а "нашу" - нет.

Так что уже довльно давно я "своей" программой CEA считаю

[X]

Старый писал: "То есть получается, что овчина в очередной раз не стОит выделки - трёхкомпонентеое топливо ненамного плотнее водородного. бы удалось сделать двигатель, который в первом режиме работал бы на чистом керосине, а во вттром на чистом водороде, тогда может быть ситуация слегка улучшилась. "[/size]

Ну, система, где на первом режиме чистый керосин, а на втором чистый кислород, это и есть двухступенчатая ракета, только у нее еще лишняя конструкция при переходе с режима на режим отваливается и тяга оптимально подбирается. Таким образом возвращаемся к классике. [/size]

[Alexey]

Alexey просто-напросто ошибся:

Не ошибается он.

Спасибо!  :oops:  :roll:  
 

То есть получается, что овчина в очередной раз не стОит выделки - трёхкомпонентеое топливо ненамного плотнее водородного.

Ну, это как посмотреть на «ненамного». При 6% -3-х компонентное топливо действительно «всего» в 1.6 раза тяжелее кислород-водорода (или легче кислород-керосина в 1.8 ). И это при Iy=418 с. А при 3% - уже в два раза тяжелей. При Iy=400 с

[X]

Что-то мне трехкомпонентное топливо начинает напоминать.
 :? Плотность между керосиновым и водородным топливом, импульс, опять же там же...
 :shock: По моему это здорово начинает напоминать метановый двигатель, только баков меньше и температура горючего повыше, да текучесть не такая сильная, турбонасос попроще, ..., ... :wink: .
Может ну его, трехкомпонентник , а займемся метанником

[ИванИваныч]

Что-то мне трехкомпонентное топливо начинает напоминать.
 :? Плотность между керосиновым и водородным топливом, импульс, опять же там же...
 :shock: По моему это здорово начинает напоминать метановый двигатель, только баков меньше и температура горючего повыше, да текучесть не такая сильная, турбонасос попроще, ..., ... :wink: .
Может ну его, трехкомпонентник , а займемся метанником

Многокомпонентность здесь не самоцель, главным является обеспечение многорежимности при которой во время полета по определеному алгоритму меняется плотность и импульс топлива. Причем алгоритм этот подобран так что бы обеспечить максимум конечной скорости ( при наложенных ограничениях на обьем бака )  Можно конечно варьировать соотношение компонентов  и в обычном однотопливном (например в метановом) ЖРД но диапозон возможных значений параметров будет много меньше по сравнению с многотопливными ЖРД (например керосин-водород-кислород).

[Наперстянка]

Ну, можно и повысить на 5 секунд. Увеличивая, конечно, плотность...

Пытались как-то посчитать, какая точка на графике оптимальна - и по УИ, и по плотности одновременно. Пренебрегая хлопотами на желеобразование, видно, что чистый водород - не оптимум (не самый высокий УИ и самая низкая плотность). Но каков оптимум, так посчитать и не получилось.

Старый, не кипятись, я рисунок просто как иллюстрацию повесил...

Очень даже получилось - этан с водородом. :!:

[Наперстянка]

AFAIK когда делали РД-0750, его делали на базе серийного РД-0120, при этом почти сразу отказались от чисто керосинового режима. Т.е. в режиме "с керосином" потребление водорода составляет 7-15% от нормального водородного режима. Видимо, и турбина осталась такой, как в РД-0120.

Эта строчка достойна внимания. Очень может быть 7-8%!

[Наперстянка]

...  О трёхкомпонентниках конструкторы мечтали давно, еще Глушко пытался продвинуть трехкомпонентник, но считалось, что это технически нереализуемо. Ключевым моментом стал отказ от "чисто керосинового" режима. Турбина осталась водородной. И охлаждение частично осталось водородным. И сразу двигатели начали "увязываться". ...

Вот бы знать кем считалось и почему.

[Bell]

Наперстянка, похоже, что вы знаете, больше, чем говорите
Не держите это в себе, облегчите душу