Antares (Taurus II)

[kopiev]

A что у второй ступени KSLV-1 не было УВТ? :shock:

Была?

[Theoristos]

Выводить из заглубления сопла диаметром больше, чем отверстие в отсеке удержания - очень специфическая задача.

Похоже, это шутка такая?

Если говорят о двигателях с общей окружностью сопел за 5 метров...

... это я просто к подтверждению, что там никаких насадков по 2.5 метров нет. Могу ошибиться, но афаир 1.7, диаметр

[Salo]

По срезу  сопла 1,5 м. Насадков там конечно нет.

[Salo]

A что у второй ступени KSLV-1 не было УВТ? :shock:

Была?

[Salo]

Что касается второй ступени Тауруса-2:

[kopiev]

Спасибо, в гугле по Castor 30 ничего не нашел. По всей видимости, нужны нетривиальные ключевые слова поиска.  

Твердотопливный ускоритель и 302 сек УИ. Это сравнимо с гидразином. Обычно 250 сек.

PS: Так понял, что керосиновая версия с RS-27A ими по какой-то причине отброшена.

[Salo]

Зачем на второй ступени массой около 30 т двигатель тягой 100тс?

[kopiev]

Зачем на второй ступени массой около 30 т двигатель тягой 100тс?

Понятно. С УИ не очень. За счет высокого давления? В этом фрагменте еще пишут про разработку насадка - может, дело в этом.

[Salo]

Состава топлива тоже.

[Salo]

http://space.skyrocket.de/index_frame.htm?http://space.skyrocket.de/doc_stage/fregat.htm
http://www.b14643.de/Spacerockets_2/Diverse/Solid%20motors/index.htm

[kopiev]

Скорее всего, при равных характеристиках по эффективности, масса твердотопливного блока должна быть выше по сравнению с массой блока с ЖРД.

[Salo]

Масса твердотопливной ступени обычно меньше, поскольку выше тяга РДТТ. Время работы и удельный импульс ниже.

[kopiev]

Возможно неточно сформулировал - имеется ввиду:
1) два блока с одинаковым УИ - 1-й с РДТТ и 2-й с ЖРД;
2) обоим блокам нужно сообщить одинаковую скорость одинаковой массе.
В данном случае масса блока с РДТТ будет больше по причине, что он должен выдерживать рабочее давление и температуру. В случае ЖРД это давление заключено только в камере сгорания двигателя, соответственно, корпус блока должен быть легче.

[Salo]

Массовое совершенство твердотопливной ступени будет ниже. Равного УИ быть не может, поскольку даже у ступени с вытеснительной подачей УИ выше.

[kopiev]

В общем конечно же понятно, что у вакуумных ЖРД сопло оптимизировано под вакуум => для всех схем двигателей и видов используемых топлива и оислителя УИ должен быть выше 302 сек.

На самом деле, плюсом РДТТ может быть более высокая плотность твердого топлива по сравнению со средней плотностью топлива и окислителя ЖРД. То есть при равных условиях блок с РДТТ будет иметь гораздо меньший объем => меньше площадь поверхности => меньше масса корпуса.

[SpaceR]

На самом деле, плюсом РДТТ может быть более высокая плотность твердого топлива по сравнению со средней плотностью топлива и окислителя ЖРД. То есть при равных условиях блок с РДТТ будет иметь гораздо меньший объем => меньше площадь поверхности => меньше масса корпуса.

Не только это. Не забывайте, что весь этот корпус должен выдерживать давление (а местами и температуру) камеры сгорания, что его конечно утяжеляет.
Но невырабатываемые (ну или просто не создающие тягу) остатки РДТТ существенно меньше.
А в общем случае ещё и масштабный фактор существенно смещает расклад. Чаще всего для небольших по размеру двигателей РДТТ выигрывает не только по стоимости, но и по конечной массе. А для больших блоков однозначно лучше ЖРД.

Имхо 2-я ступень Тауруса-2 находится примерно посредине, так что массовые характеристики будут сравнимы, но энергетика у жидкостной ступени наверняка выше - за счет большего УИ.

[kopiev]

Посчитал плотность твердого топлива челнока (SRB) на основании данных из вики (Space Shuttle Solid Rocket Booster[/u][/color]):
1) Ammonium perchlorate[/u][/color] (69.6%): 1.95 g/cm3
2) Aluminium[/u][/color] (16%): 2.70 g/cm3
3) Железа оксид[/u][/color] (0.4%): 5 g/cm3 (магнетит)
4) Acrylic acid[/u][/color] (12.04%): 1.051 g/cm3
5) Эпоксидная смола[/u][/color] (1.96%): 1.2 g/cm3
Средняя плотность топлива получается 1,85272 g/cm3. Плотность Жидкого кислорода[/u][/color] немногим меньше - 1,141 г/см3. Еще нужно учесть, что в случае твердотопливного модуля должны быть значительные пустоты для пропуска результатов горения.

То есть мораль:
1) скорее всего средняя плотность внутри корпуса жидкостного блока будет выше по сравнению с твердотопливным (водородный не в счет - выше УИ).
2) больше объем -> больше площадь поверхности -> больше масса при равном УИ.

[SpaceR]

Да забудьте Вы про эту площадь! Таким методом чер-те чего насчитать можно.

Конфигурация баков жидкостных ступеней довольно сложная и разнообразная, требуются ещё сухие отсеки, трубопроводы, баллоны высокого давления для наддува и проч. Но поскольку давления гораздо ниже, то мненьше и потребная прочность (читай: толщина).
А у РДТТ весь корпус должен выдерживать давление камеры сгорания, плюс запас на температурное размягчение.

[kopiev]

На самом деле, я с этой площадью поверхности потому и "зациклился", что она должна держать давление при рабочей температуре. Чем она меньше -> тем масса оболочки меньше. Поэтому высокая плотность топлива желательна. А она, как выясняется, незначительно выше по сравнению с жидкими топливами (сравнимыми по УИ).

Кстати, по аналогии с ЖРД, добавление насадка увеличивает УИ где-то на 15 сек . Получается, что в конечном итоге у "Кастор 30" УИ будет приблизительно 317 секунд. Никто не знает, это рекордное значение для РДТТ?

[Salo]

Чтобы добавить 15 с УИ насадок должен быть нехилого размера.