РБ Centaur - История и перспективы

[Lamort]

А почему вы решили, что жидкость в невесомости будет "лежать комом в середине", а не образует некий конгломерат с большой поверхностью раздела сред?

Действительно, я слышал, что у жидкого водорода поверхностное натяжение маленькое. Так что я это просто для красного словца. На самом деле черт его знает как оно там, но ведь и Фрэнк не может этого знать.

По-моему минимально жидкость будет хоть как-то стремиться прилипнуть к стенкам бака, так что "комок в центре" точно не получится.

[Reentrant]

Постоянной осадке топлива с целью снижения испарения, по идее, могло бы помочь вращение бака.

[SpaceR]

Постоянной осадке топлива с целью снижения испарения, по идее, могло бы помочь вращение бака.

А испарение при этом точно снизится?

[Reentrant]

Постоянной осадке топлива с целью снижения испарения, по идее, могло бы помочь вращение бака.

А испарение при этом точно снизится?

А шут его знает... Может и наоборот, еще и повысится от такой осадки. Но вообще такой способ рассматривается.

Propellant settling

Transfer of liquid propellants in microgravity is complicated by the uncertain distribution of liquid and gasses within a tank. Propellant settling at an in-space depot is thus more challenging than in even a slight gravity field. ULA plans to use the DMSP-18 mission to flight-test centrifugal propellant settling as a cryogenic fuel management technique that might be used in future propellant depots.[1]

http://www.enotes.com/topic/Propellant_depot#Propellant_settling

Еще есть любопытные варианты с закруткой на тросовой системе, с использованием гравитационного градиента (на НОО), с электромагнитной осадкой и т.д.
http://www.ulalaunch.com/site/docs/publications/PropellantDepots2009.pdf

[SpaceR]

Постоянной осадке топлива с целью снижения испарения, по идее, могло бы помочь вращение бака.

А испарение при этом точно снизится?

А шут его знает... Может и наоборот, еще и повысится от такой осадки. Но вообще такой способ рассматривается.

Я как раз об этом.
Минимальное испарение - когда минимальное количество топлива соприкасается с внешней поверхностью бака и присутствует минимальный теплообмен с газовой подушкой, т.е. контакт по поверхности раздела газа и жидкости.

В силу смачиваемости стенок единственный более-менее простой способ сократить теплоприход - прижать топливо (к днищу с топливозаборником) малой тягой, но это требует постоянного расхода массы. Если ничего не трогать и летать в невесомости, то жидкость в баке смешивается с газом наддува, их температура выравнивается, а топливо "липнет" к внешним стенкам случайным образом. Теплоприток, ясное дело, будет побольше.

А при раскрутке вокруг продольной оси вообще всё топливо "ляжет" на боковые стенки, прогреваемые солнышком, и теплоприход максимальный.
Единственный плюс такого режима - нет риска попадания жидкости в дренажный сброс - жидкость прижата к внешним стенкам (причём без всякого расхода топлива), а дренажный патрубок устанавливают в районе продольной оси.
Сейчас, няз, основную часть полёта Центавр летит невесомо, а на время дренажного сброса давления топливо осаживается к нижнему днищу.

[Reentrant]

А при раскрутке вокруг продольной оси вообще всё топливо "ляжет" на боковые стенки, прогреваемые солнышком, и теплоприход максимальный.

Там еще такой момент, оно ведь перемешиваться начнет. Внешние слои вращаются быстрее, внутренние медленнее...

[avmich]

По поводу перемешивания слова говорились такие. В невесомости разные части топлива нагреты по-разному - перемешивание затруднено. "Горячие" части топлива - это те части, которые как раз в первую очередь испаряются, что повышает давление в баке, что создаёт проблемы - холодильников на борту нет, приходится стравливать газ. Поэтому создание микрогравитации при стравливании косвенно уменьшает испарение (так как увеличивает перемешивание), но главное - ДВС прокачивает топливо, из бака обратно в бак, обеспечивая принудительное перемешивание и охлаждение. Мужик говорит, существенно уменьшает скорость испарения.

[avmich]

Рассуждение, например, было такое - обычно у нас избыток водорода, с охлаждением всё хорошо, но бывают большие вариации. Как там будет работать турбина? А для ДВС они, в частности, говорили с молодыми инженерами из Детройта, после некой перестройки сознания те с энтузиазмом помогали задачу решать.

Не понял. ДВС у них  более теплостоек чем турбина?  :shock:  Или у него там водяное охлаждение и радиатор? ;)

Там температура, по идее, гораздо ниже - обедненная смесь, кислороду немного. :roll:

Точно. Они ещё, кажется, водород по каналам вокруг камер ДВС пропускают (ДВС с водородной регенеративкой), но особо горячо и не бывает, если большой избыток водорода.

[m-s Gelezniak]

Спасибо, Salo, что-то поиск не сработал.

Меня что удивило - если постоянно жечь газообразный водород и кислород в небольшом движке, то создаваемое ускорение осаживает компоненты и в результате расход на выкипание уменьшается больше, чем теряется на дожигание для создания тяги... так? Я правильно понял? В этом вообще есть какой-то смысл? Почему кипение уменьшается если жидкость лежит на дне бака а не комом в середине? Откуда Фрэнк знает, что будет лучше, ведь CRYOTE еще не летало, стало быть где данные?

Как всё знакомо... .

[avmich]

Спасибо, Salo, что-то поиск не сработал.

Меня что удивило - если постоянно жечь газообразный водород и кислород в небольшом движке, то создаваемое ускорение осаживает компоненты и в результате расход на выкипание уменьшается больше, чем теряется на дожигание для создания тяги... так? Я правильно понял? В этом вообще есть какой-то смысл? Почему кипение уменьшается если жидкость лежит на дне бака а не комом в середине? Откуда Фрэнк знает, что будет лучше, ведь CRYOTE еще не летало, стало быть где данные?

Как всё знакомо... .

Если есть сила тяжести, то жидкость и газ разделяются, жидкость собирается вместе, тепловой контакт улучшается, уменьшается разница температур в разных частях объёма топлива, температура выравнивается выкипание (самых нагретых частей) снижается.

[m-s Gelezniak]

Спасибо, Salo, что-то поиск не сработал.

Меня что удивило - если постоянно жечь газообразный водород и кислород в небольшом движке, то создаваемое ускорение осаживает компоненты и в результате расход на выкипание уменьшается больше, чем теряется на дожигание для создания тяги... так? Я правильно понял? В этом вообще есть какой-то смысл? Почему кипение уменьшается если жидкость лежит на дне бака а не комом в середине? Откуда Фрэнк знает, что будет лучше, ведь CRYOTE еще не летало, стало быть где данные?

Как всё знакомо... .

Если есть сила тяжести, то жидкость и газ разделяются, жидкость собирается вместе, тепловой контакт улучшается, уменьшается разница температур в разных частях объёма топлива, температура выравнивается выкипание (самых нагретых частей) снижается.

Использование постоянной тяги микродвигателя работающего на испарившехся основных компонентах топлива, для постоянной осадки и ориентации, обсуждалось где то с годик назад. Но для более тяжелых водородных РБ.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=10730&sid=9b54f6a7372869eb870fdee46b87c7f9

[frigate]

Evolution of the U.S. Centaur upper stage
Спасибо за информацию Норберту Брюгге из ФРГ :!:

[frigate]

[frigate]

[frigate]

[frigate]

Centaur G Prime in CISS in clean room

[frigate]

Shuttle Centaur G Prime in VPF with Galileo simulator

[frigate]

Shuttle Centaur Test and Transport Fixture

[frigate]

[frigate]

Тут в свое время спрашивали про ТТХ криогенных ЖРД NGE (New Generation Engine) и MB-60. 
Выкладывать:?: