РД на метане

[Вернер П.]

vlad7308 пишет:

Bell пишет:

Дмитрий В. пишет:
Да это фигня - автомобили на газу ездят.

На пропан-бутане, а не на СПГ.
Вернее на СПГ тоже немного ездят, но это намного сложнее и перспективы - как у вальтера на ПЛ. (вообще подозреваю, что, учитывая бурный прогресс аккумуляторов, будущее за электромобилями)

В Томске около трети маршруток на метане. И примерно четверть установленного ГБО вообще - тоже метан. То есть СПГ.

Подозреваю, что всё-таки не  СПГ а  КПГ ?

[Вернер П.]

Александр Шлядинский пишет:
Ракета должна быть двухступенчатая с первой ступенью на метане, а второй на водороде. При этом надо добиваться массовой отдачи ракеты в 9-10%. Тогда ракета, аналогичная по грузоподъемности Зениту будет иметь стартовую массу до 200 тонн и стартовать с табуретки. Вот тогда и можно будет говорить об экономичной и надежной как автомат Калашникова ракетно-космической системе.

С разнотопливностью по ступеням система не будет экономичной
Как идеал - ракета с тремя разъемами: горючее, окислитель и электро. 
Соответствующая ей идеальная наземная инфраструктура

[Вернер П.]

Александр Шлядинский  пишет:
Вот тогда и можно будет говорить об экономичной и надежной как автомат Калашникова ракетно-космической системе.

Экономичная и надежная система - дешевая, простая, надежная, технологичная как ОДНОРАЗОВАЯ ЗАЖИГАЛКА (газовая   )

[Neru]

Статья довольно старая, 98 года.
http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1998/17-18/17-18-1998-3.html


Меня интересовал ответ на вопрос, "а насколько удельный импульс на метане больше, чем на керосине", везде же пишут, что этот импульс больше.

Теоретический удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3.4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин», но на 20.5% ниже, чем топлива «жидкий кислород - жидкий водород». 

Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

ИМХО весь смысл метана - удешевление запуска за счет более дешевого топлива и многоразового использования двигателя. И всё. Все разговоры про более высокий импульс - это только разговоры.

[Сергей]

Neru пишет:
Статья довольно старая, 98 года.
 http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1998/17-18/17-18-1998-3.html


Меня интересовал ответ на вопрос, "а насколько удельный импульс на метане больше, чем на керосине", везде же пишут, что этот импульс больше.

Теоретический удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3.4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин», но на 20.5% ниже, чем топлива «жидкий кислород - жидкий водород».

Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

ИМХО весь смысл метана - удешевление запуска за счет более дешевого топлива и многоразового использования двигателя. И всё. Все разговоры про более высокий импульс - это только разговоры.

Уже было на ФНК. Возьмите связку из 4-х РД0162 и РД-170/171 , сравните УИ, массу ДУ на тонну тяги, давление в КС , температуру на входе в турбину ТНА - соответственно надежность, и оценка ваша полагаю изменится. Ну а если не изменится, то же не беда, станете лучше разбираться.

[Александр Бойков]

Сергей пишет:
Уже было на ФНК. Возьмите связку из 4-х РД0162 и РД-170/171 , сравните УИ, массу ДУ на тонну тяги, давление в КС , температуру на входе в турбину ТНА - соответственно надежность , и оценка ваша полагаю изменится. Ну а если не изменится, то же не беда, станете лучше разбираться.

Неплохо-бы хоть, легенькую на метане сделать с 85-ти на 1-ой и 7.5 на 2-ой. А то ишь размечтались - Батутники

[Raul]

Neru пишет:
Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

Как считают, выигрыш в УИ будет съедаться за счет большей массы баков. Поэтому конечно, дело не в УИ, а в ожидании большего ресурса (и надежности) РД.

[Дмитрий В.]

Raul пишет:
Как считают, выигрыш в УИ будет съедаться за счет большей массы баков.

Во-1-х, из-за большего УИ при равной Мпг РЗТ будет меньше
Во-2-х, можно с меньшими проблемами использовать совмещенное днище
В-3-х, можно учесть криогенное упрочнение бака Г и сделать его легче.
В итоге, при равной Мпг метановая РН будет иметь меньшую Мст.

[Искандер]

Raul пишет:

Neru пишет:
Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

Как считают, выигрыш в УИ будет съедаться за счет большей массы баков. Поэтому конечно, дело не в УИ, а в ожидании большего ресурса (и надежности) РД.

Что имеет смысл только в многоразовых РН.

[Дмитрий В.]

Плейшнер пишет:
С разнотопливностью по ступеням система не будет экономичной
Как идеал - ракета с тремя разъемами: горючее, окислитель и электро.
Соответствующая ей идеальная наземная инфраструктура

В мире полно разнотоппливных ракет, и нигде это не является крупной проблемой.

[Искандер]

Neru пишет:
Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

ИМХО весь смысл метана - удешевление запуска за счет более дешевого топлива 

А кто сказал что двигатель "более сложный"??? Там вся сложность в том что таких не делали. В доводке он проще и дешевле.

Экономия на топливе - копейки.

[Сергей]

algol57 пишет:

Сергей пишет:
Уже было на ФНК. Возьмите связку из 4-х РД0162 и РД-170/171 , сравните УИ, массу ДУ на тонну тяги, давление в КС , температуру на входе в турбину ТНА - соответственно надежность , и оценка ваша полагаю изменится. Ну а если не изменится, то же не беда, станете лучше разбираться.

Неплохо-бы хоть, легенькую на метане сделать с 85-ти на 1-ой и 7.5 на 2-ой. А то ишь размечтались - Батутники  

Да нет никаких мечтаний, есть просто сравнение технических  характеристик. И давно уже ясно , что не будут ни Роскосмос, ни Энергомаш делать, что бы было дешево и сердито. Сначала С-5 на керосинках - движки Энергомаша пристроены, потом - ой, да мы и метановый движок могем и начнут клепать метановый движок на базе КС РД-170/171, наивно полагая (эффективные менеджеры!!!), что копируя геометрию КС , не  огребут резонансные ВЧ-колебания. Ну и когда , Энергомаш окончательно обделается, дело дойдет до РД0162. И никак иначе - нужны длинные деньги, по другому могут сильно подсократить эффективных менеджеров.

[Neru]

Дмитрий В. пишет:
Во-2-х, можно с меньшими проблемами использовать совмещенное днище

Кстати - да. Но тогда кислород - снизу, т.к. при температуре переохлажденного кислорода метан шугуется. Но если делать наддув баков компонентами топлива, то в верхнюю часть кислородного бака будет поступать (где-то через минуту после старта, так у ЦБ РН Энергия было) подогретый кислород для наддува.

Ещё вопрос, получится или нет совсем отказаться от межбаковой теплоизоляции, но однозначно будет необходима теплоизоляция меньшей толщины.

Это - в принципе интересный вопрос. Если жидкий кислород снизу и у баков общее днище, то жидкий метан, имеющий более высокую температуру, будет немного подогревать газообразный кислород в верхней части кислородного бака. Это на земле и при полете ступени с ускорением. А вот при остановке двигателя, коснувшись более теплого верхнего днища, кислород начнет активно испаряться ...

Дмитрий В. пишет:
В-3-х, можно учесть криогенное упрочнение бака Г и сделать его легче.

В теории - да. А на практике - стенки бака станут легче, а теплоизоляция на тех же стенках бака - появится. Сложность и стоимость изготовления - возрастет. Опять же, более высокая стоимость имеет смысл при многоразовом использовании.

ИМХО метаном надо заниматься, как перспективным направлением, позволяющим перейти к многоразовому использованию двигателя.

По поводу более высокого УИ у прототипов метановых РД. 
Мне думается, что их более высокий УИ обусловлен не применением метана, а более совершенной конструкцией двигателя. У кислородно-водородных двигателей с газификацией обоих компонентов топлива, параметры по УИ тоже лучше.

Метан могут начать применять как замену керосину, но до водорода в верхних ступенях РН - метану никогда не подпрыгнуть.

Против метана в РД - ничего против не имею, им надо заниматься как перспективным направлением, что собственно и наблюдается в США.

[Вернер П.]

Neru пишет:
Господа! 3.4% !!! Из-за этого делать более сложный двигатель на двух криогенных компонентах?

ИМХО весь смысл метана - удешевление запуска за счет более дешевого топлива и многоразового использования двигателя. И всё. Все разговоры про более высокий импульс - это только разговоры.

Такое ощущение что вы только сегодня "догадались" что у двигателя и ракеты помимо УИ есть другие характеристики.
И возмущены тем что другие до сих пор думают как Вы еще вчера. 

[Вернер П.]

Дмитрий В. пишет:

Плейшнер пишет:
С разнотопливностью по ступеням система не будет экономичной
Как идеал - ракета с тремя разъемами: горючее, окислитель и электро.
Соответствующая ей идеальная наземная инфраструктура

В мире полно разнотоппливных ракет, и нигде это не является крупной проблемой.

Кто говорит разве про "крупную проблему"? 
Инфраструктура и эксплуатация однозначно дешевле. А что еще надо.

[Вернер П.]

Neru пишет: 

Дмитрий В. пишет:
В-3-х, можно учесть криогенное упрочнение бака Г и сделать его легче.

В теории - да. А на практике - стенки бака станут легче, а теплоизоляция на тех же стенках бака - появится. 

Не нужно никакой теплоизоляции. Теплоемкость и теплота испарения жидкого метана одного порядка с жидким кислородом.

[Вернер П.]

Дмитрий В. пишет:
Во-2-х, можно с меньшими проблемами использовать совмещенное днище

Можно трактовать шире. Также приборы и агрегаты автоматики, требующие для своей работы оба компонента, весьма упрощаются

[Вернер П.]

Сергей пишет:
огребут резонансные ВЧ-колебания

Не припомните, когда крайний раз пришлось бросить движок, проиграв в борьбе с ВЧ?

[Дмитрий В.]

Neru пишет:
Кстати - да. Но тогда кислород - снизу, т.к. при температуре переохлажденного кислорода метан шугуется. Но если делать наддув баков компонентами топлива, то в верхнюю часть кислородного бака будет поступать (где-то через минуту после старта, так у ЦБ РН Энергия было) подогретый кислород для наддува.

Кислород сверху. Бак Г блока Ц наддувался подогретым гелием.

Neru пишет: Ещё вопрос, получится или нет совсем отказаться от межбаковой теплоизоляции, но однозначно будет необходима теплоизоляция меньшей толщины.

Может, потребуется, а может, и нет.

Neru пишет:В теории - да. А на практике - стенки бака станут легче, а теплоизоляция на тех же стенках бака - появится. Сложность и стоимость изготовления - возрастет. Опять же, более высокая стоимость имеет смысл при многоразовом использовании..

Что-то не вижу ТИ на баках ЖК Фалкона-9, Союза, Атласа... Она точно нужна?
А зачем нам многоразовое использование?

[Дмитрий В.]

Плейшнер пишет:
Инфраструктура и эксплуатация однозначно дешевле. А что еще надо.

Не думаю, что удешевление будет значительным. Исчезнет инфраструктура одного компонента, но увеличится у того, что останется.