HTV

[Гость 22]

На Ниимаше еще в конце 80-х гг были разработаны и испытаны сопла с керамическими вкладышами в минимальном сечении
...
Карбидкремниевые тоже делались, но у нас в России в те времена керамику не умели делать...трещали они очень хорошо, приходилось выкручиваться по всякому.

А можете ли Вы сказать о современном состоянии разработок по использованию керамики? Если они вообще есть, конечно.

Например, что-нибудь сравнимое с немецкими есть?
http://cs.astrium.eads.net/sp/SpacecraftPropulsion/EAM/European_Apogee_Motor.html

[excellent]

Мотаное сопло, насколько я вижу. Подобные сопла для НИИмаш делали в УНИИКМ. Основа - углерод-углеродный композиционный материал. В виде нити наматывается на макет сопла. Намотка ведется на спецстанке немалых размеров. Затем пропитывается золем кремниевой кислоты и спекается в вакуумной печи при температуре около 2000 град. Получается на поверхности сопла покрытие оксид кремния. Если бор добавить будет боросилицид. Обладает способностью к самозаращиванию небольших трещин, царапин. В настоящее время, насколько я знаю, на НИИмаш работа с такими соплами не ведется. Но я там уже 6 лет не работаю, так что могу и ошибаться.
Ведутся ли на других подобных предприятиях какие - либо работы по созданию двигателя с соплом из керамических материалов тоже не могу сказать. Но судя по спискам докладов на конференциях - ведутся.

[Гость 22]

Спасибо.

Однако сопло по ссылке несколько иное. Оно, конечно, мотаное, но основа у него - C/SiC

[mescalito]

Я слышал от людей из ВИАМа (а они от людей Снекмы которая этот двигатель смотала) что основа там уже карбид кремния а не углерод. И покрытие тоже карбид кремния.

Завеса в этом двигателе восстановительная (точнее в пристенок подается горючее а что там получается неизвестно )

Работа над подобной камерой ведется в НПО Композит.
Но в принципе ее может сделать и ВИАМ и НИИСМ (Хотьково) и Пермь (непомню как предприятие называется)

[excellent]

Гостю 22. Я писал про те сопла, которые делали в Уральском НИИ кмпозиционных матриалов, находящемся в г. Пермь.
Ну делают за рубежом немного другие. И какой вывод из этого вы бы сделали? Я лично для себя никакого. Повторяться не очень люблю, но, как я уже писал, работы по внедрению таких сопел в серию велись на НИИМаше уже почти 20 лет назад, развал экономики не позволил довести дело до конца. Сделать 1 камеру можно в сущности довольно легко. Сделать 200-300 штук в год с требуемыми параметрами на протяжении десятка лет - сложно. и очень дорого.
Вот здесь http://engine.aviaport.ru/issues/02/page08.html пишут что такие сопла испытывались и они 7 включений выдержали. Неплохой результат. Количество включений РДМТ достигает нескольких тысяч.

[Гость 22]

И какой вывод из этого вы бы сделали? Я лично для себя никакого...

Пока что вывод такой: в России в области использования в ЖРД керамических метериалов почти ниего не делается. Какие бы уникальные эксперименты в российских НИИ и КБ не проводились в прошлом, до стадии серийного применения ничего не доведено и даже не планируется (имеются в виду реальные планы, а не декларации о том, что это можно было бы легко сделать, если бы кто-то дал на это денег).

Собственно, это и так было известно. Но я надеялся от Вас узнать о том, что я ошибаюсь.

P.S. Камера на фото с сайта Astrium - не просто "немного другая": она керамическая. Т.е., это более продвинутая по сравнению с УУКМ технология, которая уже готовится к внедрению в серию (на Vinci и апогейниках).

[Гость 22]

Я слышал от людей из ВИАМа (а они от людей Снекмы которая этот двигатель смотала) что основа там уже карбид кремния а не углерод. И покрытие тоже карбид кремния

На сайте Астриума так и написано: C/SiC. Т.е., это армированная углеволокном керамика на основе карбида кремния.

Работа над подобной камерой ведется в НПО Композит.
Но в принципе ее может сделать и ВИАМ и НИИСМ (Хотьково) и Пермь (непомню как предприятие называется)

Вот об этом я и говорил: где-то какие-то работы ведутся, или могли бы вестись в принципе ...но результата не видно.

[mescalito]

excellent у вас устаревшие сведения карбид кремния выдерживает многократные нагрузки как тепловые так и прочностные и без уноса массы.
Гость 22
У них на всё стандартный ответ - Команды не было!)))

[excellent]

mescalito - подтвердите свой тезис о многократных нагрузках чем нибудь.
Во 1-х без уноса массы ни один материал не работает в условиях камеры рдмт.
во 2-х - что значит многократные? Сколько многократные, какого рода нагрузки, в каких средах.
Дело в том что ни одно (на моей памяти) подобное заявление не нашло подкрепления при проведении натурных испытаний двигателей.
Лично испытывал двигатели с керамическим владышем в сопло. Ну одно, два.. максимум 10 включений.. и все. Трещит он (вкладыш), не выдерживает перепада температур по сечению. Если снаружи ноль (грубо говоря) а внутри больше 3000 градусов то градиент очень большой и керамика не выдерживает. Может охлаждаемые сопла бы и стояли но в условиях рдмт это сделать порой невозможно.

Гость 22 - да.. у нас с керамикой беда... Раньше ее в Макеевке делали, в Обнинске что-то пытались, сейчас не знаю где и что. Единичные какие то работы видимо ведутся но все это так.. инициатива личная. Да, забыл добавить - а результат вы можете и не знать  :wink:
Кстати серийно изготавливались двигатели КБХМ с углеродным соплом. Тягой 600 гр.

[Гость 22]

Лично испытывал двигатели с керамическим владышем в сопло. Ну одно, два.. максимум 10 включений.. и все. Трещит он (вкладыш), не выдерживает перепада температур по сечению. Если снаружи ноль (грубо говоря) а внутри больше 3000 градусов то градиент очень большой и керамика не выдерживает. Может охлаждаемые сопла бы и стояли но в условиях рдмт это сделать порой невозможно.

А не подскажите, что это за керамика была?

По-поводу градиента температур... Есть ведь теплопроводные керамики. У того же карбида кремния (плотного) теплопроводность намного лучше чем у стали и сравнима с алюминием. Такую керамику можно для камер/сопел с радиацинным охлаждением применять (см. Vinci), или даже для проточно охлаждаемых камер.

Да, забыл добавить - а результат вы можете и не знать  :wink:

Ну... Я потому и спрашиваю, чтобы узнать

[mescalito]

Тезис документально подтвердить не могу, т.к. не знаю публиковались ли в открытой печати статьи НИИТП об испытаниях камеры из карбида кремния. Как только увижу сразу вам скину в личку если хотите. Поверьте мне пока "на слово".
Я понимаю ваш скептицизм по поводу керамических камер сам видел статьи с результатами испытанияй в том же НИИТП. Но это был 83 год вроде. Прогресс не стоял на месте.
А опытная камера ЖРДМТ полностью из карбида кремния скоро  пройдет испытания. Раньше их испытывали на плазмотроне. Сейчас планируются испытания с горением компонентов.

И карбид кремния работает без уноса массы и при 1500С в окислительной среде . Если конечно нагреть выше то унос начнется. В восстановительной среде можно и до 3000С (температура плавления).

А многократные нагрузки он выдерживает и из-за своей теплопроводности как уже сказал Гость 22

[SpaceR]

"Кстати о птичках" (с) :

2009
...
September 1 - HTV-1 launch
September 8 - HTV-1 docking (Harmony nadir) with SSRMS help
 . . .
Changes on February 21st

Взято отсюда: http://www.space-multimedia.nl.eu.org/

[excellent]

Гость 22: Существуют определенные области, результаты исследований в которых вам никто не расскажет:), надеюсь сами понимаете с чем это связано.
mescalito:
В камере РДМТ 1500 С это температура стенки. Уже в пристеночном слое температура несколько выше, а в ядре значительно выше, выше 3000 С. Неровность профиля на дозвуковом участке камеры, плохая обработка, неравномерность распыла компонентов по сечению камеры - все это мгновенно приводит к повышению температуры в этом месте практически до температуры ядра и прощай сопло, к тому же размеры камеры в продольном и поперечном направлении различны и при нагреве-охлаждении возникают разносторонне направленные напряжения, которые и приводят к постепенному разрушению сопел.
В целом - спорить не буду - керамика вполне приемлемый материал.
Я лишь хотел сказать что НИР - это одно, а ОКР - это совершенно другое. Зачастую результаты НИР, полученные на нескольких образцах при проведении ОКР приходится корректировать в сторону снижения. Причина - технологически достаточно просто сделать один -два - десять экспериментальных образцов для НИР, потратив на них немалые деньги и сделать таких же 500-1000 и более экземпляров. Внедрение технологии изготовления и её отработка для неких изделий в массовом (относительно НИР) количестве требует колоссальных затрат.

[mescalito]

to excellent а какая максимальная температура стенки (в критике) у последних серийных двигателей НИИМАШа. И какой при данной температуре УИ?
Интересно просто проследить зависимость УИ от температуры стенки.

А что касается керамики то на мой взгляд с ней главная проблема это не допущение возникновения окислительного пристеночного слоя. Так как в нейтральной и восстановительной среде она может держать до 3000 С по нагрузкой. А если работать с окислительным пристеночным слоем то особых преимуществ по сравнению с ниобиевыми сплавами нет.

[excellent]

Максимальная температура стенки мне точно неизвестна. По опыту использования ниобиевого сплава думаю что она лежит (на наружной поверхности) в пределах 1400 С.
Зависимость УИ от Тст (Тядра) для пары АТ+НДМГ- с достаточной точностью описана в 4 томе справочника Глушко.
Проблемы, возникающие при использовании "чистого" восстановительного пристенка я уже описал. К тому же не стоит забывать о размерах РДМТ. Сопло диаметром 30 мм и менее - на нем чистый восстановительный или окислительный пристенок организовать в принципе невозможно. Керамика для больших движков - реальна. Для малых - отработка сопряжена с немалой сложностью, и, соответственно с немалым финансированием, о состоянии которого я умолчу.

[yos]

Launch of the H-IIB Launch Vehicle Test Flight

July 8, 2009 (JST)

Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

The Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) and Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. would like to announce that the launch of the H-IIB Launch Vehicle Test Flight with the H-II Transfer Vehicle (HTV, a cargo transporter to the International Space Station) onboard was approved by the Space Activities Commission (SAC) as follows.

Scheduled date of launch    :    September 11 (Friday,) 2009 (Japan Standard Time, JST)
Launch time    :    Around 2:04 a.m. (JST)*1
Launch windows    :    September 12 (Sat) through 30 (Wed,) 2009 (JST)*2
Launch Site    :    Yoshinobu Launch Complex at the Tanegashima Space Center


(*1)    

Time will be determined by the updated orbit of the International Space Station (ISS.)
(*2)    The launch day and time during the launch windows shall be decided by the international coordination for ISS operations.

http://www.jaxa.jp/press/2009/07/20090708_h2b_e.html

[Salo]

http://www.jaxa.jp/index_e.html
http://www.jaxa.jp/countdown/h2bf1/index_e.html

August 24, 2009 Updated


HTV encapsulated

On August 21, the H-II Transfer Vehicle (HTV) Demonstration Flight was mated with the Payload Attach Fitting (PAF) at the Spacecraft and Fairing Assembly Building #2.
On the 23rd, the HTV on the PAF was encapsulated by the payload fairing, which covers the payload to protect it from air resistance, friction and the acoustic vibrations of launch. The fairing for the HTV is a 5S-H type and is about 5 meters in diameter and about 15 meters in length. It was developed for the HTV launch.
The encapsulated HTV Demonstration Flight will be transported to the Vehicle Assembly Building (VAB) and loaded onto the H-IIB Launch Vehicle Test Flight.

[Salo]

Видеопрезентация:
http://www.jaxa.jp/countdown/h2bf1/special/movie_e.html

[KBOB]

Тема про H-1B
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9275&start=30

[Salo]

Preliminary Study of the Recovery capsule system derived from HTV system :
http://www.senkyo.co.jp/ists2009/papers/html/pdf/2009-g-01.pdf 1.04 Мб