Существует ли проект трехкомпонентника - LOX + Ch4 + H2 ?

[ratte07]

Сейчас по удельным параметрам Атлас чуть лучше. Но прогресс с 60-ми действительно есть. Следующее поколение конструкционных материалов наверное позволит водородным РН выйти вперед по мю ПН.

Это только без ускорителей, а при нормальной тяговооруженности сразу все становится на свои места.

Если бы ускорители были на основных компонентах - то да. Но ускорители то с РДТТ (и соответственно с УИ меньше чем даже у керосинового движка).

[mihalchuk]

Охлаждать можно, к примеру, водой
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.

Для маршевых двигателей идея порочная, и, как всё порочное, притягательна. Если стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк. В плюсах - упрощение межполётного обслуживания для многоразовых ЖРД, применение экзотических горючих, улучшение прцесса теплосъёма. Можно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.

[Старый]

Вода циркулирует по кругу, не расходуется.

Ну тогда точно упадет, да еще радиатор энтот.

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

[mihalchuk]

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

Жидким водородом?

[Старый]

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

Жидким водородом?

Не. Если есть жидкий водород то охлаждать им лучше чем водой.

[mihalchuk]

Жидким кислородом? :roll:

[O_P]

Жидким кислородом? :roll:

В принципе его много.... :roll:

[Fakir]

Охлаждать можно, к примеру, водой
Интересная схема - возможно, приведёт к росту параметров ЖРД (ну, кроме массы) при снижении стоимости.

Для маршевых двигателей идея порочная, и, как всё порочное, притягательна. Если стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк.

Ориентироваться на единичный случай? Несерьёзно, ИМХО.
Много ли известно случаев повреждения охлаждающей рубашки, и что из этого получалось?

В плюсах - упрощение межполётного обслуживания для многоразовых ЖРД, применение экзотических горючих, улучшение прцесса теплосъёма.

Главный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях,  максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле. Хотя масса движка возрастёт.

Можно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.

ИМХО, такие тепловые потоки через тепловые трубы пропихнуть невозможно.

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

Жидким водородом?

Такие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.

[mihalchuk]

Если стенка камеры будет пробита (такой случай был во время выведения одного из Шаттлов), то вода вытечет и двигателю каюк.

Ориентироваться на единичный случай? Несерьёзно, ИМХО.
Много ли известно случаев повреждения охлаждающей рубашки, и что из этого получалось?

А кто знает, были повреждения или нет? Основную массу летавших двигателей никто не проверял. На мелкие трещины.

Главный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях,  максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле. Хотя масса движка возрастёт.

В смысле - меньшее давление в рубашке охлаждения и меньшее максимальное давление в насосах?

Можно нафантазировать работу системы охлаждения по принципу тепловой трубы. В вопросах - как демпфировать скачки давления.

ИМХО, такие тепловые потоки через тепловые трубы пропихнуть невозможно.

ИМХО, фантазии нет предела.

Такие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.

Ну вот! А в ЦК мне говорили, что теплообменник в ЖРД - это сложно. Выходит, образование льда при охлаждении воды ЖК не страшно? Теплообмен, конечно, после насоса.
Однако... такая схема представляет интерес для ЭоРД. Когда я делал первые расчёты, два варианта из четырёх расчитывались с охлаждением камеры кислородом, правда, способ охлаждения не оговаривался.
И ещё: если условия охлаждения очень мягкие, то можно существенно повысить температуру в КС?

[fagot]

В этой идее изначально доля водорода невелика, т. е. вопрос в том, можно ли преодолеть ограничение минимального количества водорода, требуемого для охлаждения. Ещё точнее - как заменить метан водородом в охлаждающих трактах в процессе работы, гарантированно избегая закупорки оных твёрдым метаном.

Тут как я понял доля водорода составляет всего несколько процентов от метана, тогда, если не учитывать бессмысленности такого двигателя, охлаждать можно только метаном. А сделать двигатель с очень широким диапазоном доли водорода вплоть до чистого трудно не только из-за охлаждения, но и из-за усложнения ТНА.

[fagot]

Главный плюс - ТНА работает при существенно более мягких условиях, максимальные температуры вообще смешные, чуть не 200 С. Соответственно, он должен быть проще, надёжнее, и дешевле.

...Такие движки предлагаются в первую очередь для кислород-керосина, либо, может быть, кислород-метана. В этих случаех охлаждение в конечном итоге (через теплообменник) обеспечивает ЖК.

Уж не испарительная ли схема предлагается на ЖК? :wink: Трудно найти более бессмысленный двигатель.

[fagot]

Если бы ускорители были на основных компонентах - то да. Но ускорители то с РДТТ (и соответственно с УИ меньше чем даже у керосинового движка).

Тем не менее мю ПН Дельты с ускорителями больше чем у Атласа с ускорителями.

[fagot]

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

Конечно это лучше воздушно-жидкостного, но все равно довольно-таки бессмысленно. Зачем нам лишнее тепловое сопротивление и лишний вес теплообменника и ТНА, тогда уж точно у трехкомпонентника не будет никаких преимуществ. Лучше уж кислородом охлаждать.

[Fakir]

Уж не испарительная ли схема предлагается на ЖК? :wink: Трудно найти более бессмысленный двигатель.

Ну какая испарительная?! Обычное охлаждение, за счёт хладоресурса ЖК, идущего в движок. По пути он проходит через теплообменник и охлаждает воду в контуре охлаждения камеры сгорания.

Радиатор жидкостно-жмдкостный. Вода охлаждается топливом.

Конечно это лучше воздушно-жидкостного, но все равно довольно-таки бессмысленно. Зачем нам лишнее тепловое сопротивление и лишний вес теплообменника и ТНА, тогда уж точно у трехкомпонентника не будет никаких преимуществ. Лучше уж кислородом охлаждать.

Ну блин, стоимость должна быть меньше, т.к. ТНА проще и существенно менее теплонапряжённый.
А главное - идея доп. охлаждения предлагается не для 3-хкомпонентника, а для обычных кислород-керосинок.

[fagot]

Ну какая испарительная?! Обычное охлаждение, за счёт хладоресурса ЖК, идущего в движок. По пути он проходит через теплообменник и охлаждает воду в контуре охлаждения камеры сгорания.

Ну блин, стоимость должна быть меньше, т.к. ТНА проще и существенно менее теплонапряжённый.
А главное - идея доп. охлаждения предлагается не для 3-хкомпонентника, а для обычных кислород-керосинок.

Ну тогда я не пойму, почему это ТНА менее теплонапряжен и почему нельзя охлаждать камеру непосредственно кислородом?

[Fakir]

Ну вот! А в ЦК мне говорили, что теплообменник в ЖРД - это сложно.

Ну так сравнили - теплообменник на тепловые потоки охлаждения камеры, через который проходит очень малая доля теплоты сгорания, и теплообменник для вашей схемы, через к-й должны пролезть невшизенные мощности, по сути, равные тепловой мощности ЖРД. Гигаватты!!!

Выходит, образование льда при охлаждении воды ЖК не страшно?

ИМХО, льда там вообще быть не может

И ещё: если условия охлаждения очень мягкие, то можно существенно повысить температуру в КС?

Не в курсе, но ИМХО, вряд ли.

[Fakir]

Ну тогда я не пойму, почему это ТНА менее теплонапряжен и почему нельзя охлаждать камеру непосредственно кислородом?

ЕМНИП, в первую очередь дело в газогенераторе для ТНА и температуре на турбинах.
А почему кислородом нельзя - то ли с газификацией проблемы, то ли теплоёмкость недостаточна, то ли еще что, то ли всё вместе

Вообще эта схема - совершенно отдельный разговор.
Надо поискать-погуглить, видел я келдышевский отчёт в сети про эти движки.

[fagot]

ЕМНИП, в первую очередь дело в газогенераторе для ТНА и температуре на турбинах.

Ну а как водяное охлаждение помогает понизить температуру в ГГ?

А почему кислородом нельзя - то ли с газификацией проблемы, то ли теплоёмкость недостаточна, то ли еще что, то ли всё вместе

Ну так все эти проблемы проявляются и в теплообменнике, правда кипение там опасно в меньшей степени. Но ведь можно и сверхкритический кислород использовать, тем более при существующих давлениях в КС это не проблема.

[mihalchuk]

Тут как я понял доля водорода составляет всего несколько процентов от метана, тогда, если не учитывать бессмысленности такого двигателя, охлаждать можно только метаном. А сделать двигатель с очень широким диапазоном доли водорода вплоть до чистого трудно не только из-за охлаждения, но и из-за усложнения ТНА.

За такую идею ракетчики будут бить. Это что же - возня с жидким водородом - по полной, а эффект - только понюхать...

[Гость 22]

Ну а как водяное охлаждение помогает понизить температуру в ГГ?

Из напора керосина вычитаются потери в тракте охлаждения => мощность турбины может оказаться меньше (т.к. воду не обязательно даже до Pк "подпирать").