Метан в качестве горючего

Автор Nikopol, 15.10.2008 17:51:08

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

frigate

Цитата
ЦитатаДа я уже всё поискал и прочитал. Ошибку свою осознал. Уже можно прекращать меня чморить :)

Add:
Вот, кстати, инфо от 2006 года: http://www.space.com/adastra/adastra_tumlinson_060130.html
Американцы вроде отказались от разработки метанового двигателя для марсианской программы.
Это утка ?
Из НК №10 2008:
"Не забыты и перспективные направления
программы Constellation - пилотируемые
миссии на Луну и на Марс. В рамках проекта
разработки технологии для будущего лунного
модуля специалисты NASA и компании Pratt
and Whitney Rocketdyne 2 сентября успешно
завершили серию огневых «высотных» испы'
таний двигателя RS'18 на жидком метане на
полигоне Уайт'Сэндз (Нью'Мексико).
ЖРД RS'18 (он же LMAE - Lunar Module
Ascent Engine) изначально был создан и ис'
пользовался на взлетной ступени лунного
модуля корабля Apollo. В последний раз он
применялся для взлета с поверхности Луны
36 лет назад. Тогда он развивал тягу 1600 кгс
и работал на долгохранимых самовоспламе'
няющихся компонентах ракетного топлива
(окислитель - азотный тетроксид, горючее -
«аэрозин'50»). Хотя окончательный проект
лунного и, тем более, марсианского корабля
программы Constellation еще не утвержден,
модификацию RS'18, работающую на жид'
ком кислороде и жидком метане, предпола'
гается использовать на взлетной ступени
перспективных кораблей.
«Мы гордимся, что являемся участника'
ми исторического события. Очень здорово,
что наша технология испытывается в рамках
программы Constellation. Мы буквально сня'
ли двигатель с музейной полки и были пер'
выми [в США*], кто опробовал на жидком
метане «железо», которое прежде работало
на долгохранимых компонентах топлива!» -
заявил Терри Лорье (Terry Lorier), руководи'
тель программы RS'18 в компании Pratt &
Whitney Rocketdyne.
«Криогенизация» двигателя RS'18 про'
ведена в рамках Программы разработки тех'
нологий для исследовательских систем ETDP
(Exploration Technology Development Program),
направленной на снижение стоимости и по'
вышение надежности будущих пилотируе'
мых миссий."

НАСА использует системный подход в программе Constellation - на сегодня предпочтение за LOX/LH2 в качестве компонентов топлива для Лунного модуля, но рассматриваются и альтернативные варианты с метаном, гептилом и т.д.
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

Salo

"Были когда-то и мы рысаками!!!"

frigate

ЦитатаВ смысле LOX/LH2?
спасибо - текст исправил :oops:
"Селена, луна. Селенгинск, старинный город в Сибири: город лунных ракет." Владимир Набоков

Андрей Суворов

ЦитатаСтатьи в журнале Двигатель:
http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html
http://engine.aviaport.ru/issues/18/page24.html
Интересно, пентаборан у них "дорого, токсично" при цене 220 долларов за кг. А бериллий "очень токсично". Но, видимо, не очень дорого, при цене всего-то 359 долларов за кг. При том, что серебро стоит дешевле.

Представляете ракетный двигатель, использующий в качестве горючего серебро? :)


КАКТОТАК
----------------------------
Моделью ракеты можно достичь модели Марса

Salo

"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Бродяга

Прошу прощения это не по теме метана, но по топливной теме вообще.
 Почему не используется топливная пара Азотная кислота + керосин?

 Азотная кислота экологически безвредна, по крайней мере, она полностью превращается в биологически усваиваемые вещества.
 Плотность у неё высокая, она некриогенная.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

Salo

Ага , эдакая безвредная водичка, которая в смеси с соляной и серной кислотой образует царскую водку растворяющую золото. :wink:
Почитайте Чертока о Би-1 или Р-11. У керосина с АК ниже УИ, эта пара не самовоспламеняется. АТ проще хранить и т.д.
"Были когда-то и мы рысаками!!!"

Бродяга

ЦитатаАга , эдакая безвредная водичка, которая в смеси с соляной и серной кислотой образует царскую водку растворяющую золото. :wink:
Почитайте Чертока о Би-1 или Р-11. У керосина с АК ниже УИ, эта пара не самовоспламеняется. АТ проще хранить и т.д.
Я не говорил, что азотная кислота нетоксична или неопасна. ;)
 Я говорил, что она экологически достаточно безвредна. :)

 Замечательно, у керосина с азотной кислотой низкий удельный импульс, тогда почему не используется пара АТ+керосин, у которой выше удельный импульс? :)
 Кстати, я не уверен, что его проще хранить, насколько мне известно он может саморазлагаться.

 Идея в том, чтобы не использовать высокотоксичный и дорогой НДМГ.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

MGouchkov

Насколько понял из конспекта НИР "Волга"

http://engine.aviaport.ru/issues/08/page02.html

преимущество метана над керосином, из-за которого им занимались не в удельном импульсе.
 Пара кислород-метан ближе всего к оптимальной для высокоресурсных  малонапряжённых ЖРД многоразовых блоков с сокращёнными расходами на межполётное обслуживание.
 В основном, насколько я понял из-за свойств метана которые можно использовать в охладжении камеры и работе газогенератора на восстановительном газе.
 То есть метан интересен именно для многоразовых систем,- мне думается что многаразовые системы "циклопицеского" класса "Шаттла" (имхо- в принципе ненужные), в варианте с полностью многоразовой второй ступенью на метане, а не на водороде, даже при значимо бОльшей стартовой массе чем с водородом, могли бы из-за бОльшей плотности метана,  даже выглядеть менее монстрично чем например "Энергия 2".
Примерно- как "Венчур Стар" поставленный на попА, на плоском брюхе которого 3 3ёх секционных РДТТ бустера.
 Имхо, выглядело бы даже более лаконично и реализуемо, нежели реальный Шаттл с внешним водородным баком.
 Но мне лично более импонируют более простые и гибкие системы сочетающие одноразовый баковый блок и блок двигателей, который о без баков реалистично спасать посредством парашютной системы в сочетании с ДМП или аирбэгами.
 В частности, из этого интереса- вопрос,- ведомо ли участникам форума нечто о проектах "РН 35" и "РН 70",  упоминаемых в статье в НК N6 за 2006ой год, как предложенные Центром Келдыша в 2001ом-3ем годах, по теме "Урал", возникшей как я понял из "Волги" после отказа от неё европейцев. А то, с "Волги" середины 9х, в развитие этой темы было известно о работах КБХА (ЖРД на метане в развитии РД0120), а о судьбе идеи в Центра Келдыша только вот эту инфу видел.
Старый всегда логично делает это с медведем (случайно заглянув в ЧД)

Андрей Суворов

Цитата
ЦитатаАга , эдакая безвредная водичка, которая в смеси с соляной и серной кислотой образует царскую водку растворяющую золото. :wink:
Почитайте Чертока о Би-1 или Р-11. У керосина с АК ниже УИ, эта пара не самовоспламеняется. АТ проще хранить и т.д.
Я не говорил, что азотная кислота нетоксична или неопасна. ;)
 Я говорил, что она экологически достаточно безвредна. :)
Уже не раз говорилось, что НДМГ экологичнее керосина, так как полностью разлагается в природе в течение года, и опасен, в основном, для дышащих лёгкими, а растения его воспринимают, как азотное удобрение.
ЦитатаЗамечательно, у керосина с азотной кислотой низкий удельный импульс, тогда почему не используется пара АТ+керосин, у которой выше удельный импульс? :)
 Кстати, я не уверен, что его проще хранить, насколько мне известно он может саморазлагаться.
Кого - его? НДМГ? Ну, при ПРАВИЛЬНОМ хранении он не разлагается, и это правильное хранение что для ракеты в шахте, что для КА обеспечить проще, чем для жидкого водорода или пентаборана.

Пентаборан - вот по-настоящему дорогое горючее! Но и он рассматривался всерьёз, так как, будучи применённым, скажем, на взлётной ступени лунного корабля, позволял сэкономить столько керосина в первой ступени, что полностью оправдывал свою цену! Не говоря уж о том, что сделать первую ступень меньшего размера тоже было дешевле, нет, он отбивался просто на ЦЕНЕ КЕРОСИНА!
 Идея в том, чтобы не использовать высокотоксичный и дорогой НДМГ.[/quote]

fagot

ЦитатаЗамечательно, у керосина с азотной кислотой низкий удельный импульс, тогда почему не используется пара АТ+керосин, у которой выше удельный импульс? :)
УИ хоть и выше, но все равно секунд на 10 уступает паре АТ-НДМГ, что для тех же МБР весьма существенно. На различных КА УИ часто не столь важен, но там, как правило, требуется и многократный запуск двигателя, что значительно проще и надежнее обеспечить с самовоспламеняющейся парой, а то и применив однокомпонентник на гидразине. Плюс для КА экологичность менее важна, чем для МБР и РН. Так же у АТ-керосина и азотки-керосина сложнее обеспечить устойчивость к ВЧ, для использовавшего последнюю пару РД-214 пришлось даже делать "спецкеросин" ТМ-185, полусинтетический аналог скипидара. Ну а в тех случаях, когда криогенность несущественна, АТ-керосин проигрывает кислород-керосину по всем статьям.
 
ЦитатаКстати, я не уверен, что его проще хранить, насколько мне известно он может саморазлагаться.
Если АТ не греть, он хранится сколько угодно, при нагревании же разлагается до мономера, но тут раньше баки лопнут, чем он разложится. Из-за низкой температуры кипения (20 градусов) его на ракетах вначале не применяли, но с появлением шахт и систем термостатирования быстро отказались от азотки.

Бродяга

Преимущества НДМГ, в том числе и то, что он быстро разрушается в окружающей среде, понятны, керосин вообще с точки зрения экологического загрязнения, пожалуй, самое скверное топливо -- пролитый керосин годами будет загрязнять почву.

 Но если мы связываемся с НДМГ, мы используем фактически отравляющее вещество и обязаны предпринимать весь комплекс мероприятий, связанных с использованием ОВ, если речь идёт о легальном сертифицированном использовании. Например, насколько я знаю, персонал заправок с НДМГ снабжается изолирующими противогазами.

 Я говорю, естественно о применении НДМГ на коммерческих космических носителях, где затраты существенны.

 Грубо говоря, стоит задача создать нечто вроде Falcon-1, но разработчик не хочет связываться вообще с криогенным компонентом.
 Допустим, у пары азотная кислота + керосин меньше удельный импулльс, но это можно компенсировать размером ракеты.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

fagot

В общем-то на носителях нового поколения НДМГ, аэрозин-50 и т.п. на маршевых ступенях уже не применяются, кроме GSLV. Хотя в плане экологичности твердое топливо ничуть не лучше. На спутниках же, некоторых РБ и во вспомогательных двигателях производные гидразина слишком удобны, чтобы от них отказываться.
А касательно кислорода, так заменить его азоткой нынче можно разве что из принципа, никакой экономии тут не получится.

Bell

ЦитатаНа спутниках же, некоторых РБ и во вспомогательных двигателях производные гидразина слишком удобны, чтобы от них отказываться.
Собственно поэтому никогда (в обозримой перспективе) и не откажутся. Т.е. никогда не получится полностью исключить высококипящие компоненты из употребления.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

fagot

Так никто и не предлагает их исключать, Бродяга просто хочет заменить удобный высококипящий компонент неудобным.