Доступный для России супертяж

[Sam Grey]

У вулкана движки гамно

Может быть, но надо же сравнивать подобное с подобным.  С чем мы будем сравнивать BE-4? С Raptor-2? РД-0169?

(Ну и тогда про РН в целом, - с чем мы сравниваем Вулкан, выводящий 7,200 кг. на ГСО, и 12,100 кг. к Луне? С Ангарой? Амуром-СПГ?
Или, по названию ветки, с "Доступным для России супертяжем"?)

[ratcustorb]

Концепция метановых РН ТК и СТК: https://disk.yandex.ru/i/Qk5PEWzolA9HLQ

Дмитрий, а от РК последовала какая-то реакция на Вашу инженерную записку, которую им направили?

[Дмитрий В.]

Концепция метановых РН ТК и СТК: https://disk.yandex.ru/i/Qk5PEWzolA9HLQ

Дмитрий, а от РК последовала какая-то реакция на Вашу инженерную записку, которую им направили?

Нет.

[Верный Союзник с Окинавы]

Ну так если диаметр блока делаем 6-7 метров - то это не означает что движок станет больше 4. Или что его нельзя крупноблочно разобрать

В конце концов у тебя будет сборка двигателя и всей топливной арматуры. И их подключение...

Ну и чтобы в 4м пропихнуть двигатель большой тяги - нужны дикие давления и привет БХГ.

[Верный Союзник с Окинавы]

У вулкана движки гамно

И что в них нетакого?

[Дем]

В конце концов у тебя будет сборка двигателя и всей топливной арматуры. И их подключение...

Топливные фланцы низкого давления скрутить - ерунда.

Ну и чтобы в 4м пропихнуть двигатель большой тяги - нужны дикие давления и привет БХГ.

200-250 тонн на сопло - похоже предел разумного. Т.е. всё равно много отдельных движков.

[azvoz]

У вулкана движки гамно

И что в них нетакого?

ДОГГ.

[Верный Союзник с Окинавы]

Топливные фланцы низкого давления скрутить - ерунда.

У тебя там течёт жидкий кислород, загрязнения не терпящий, постоянные нагрузки от вибраций и требования минимальной массы.

200-250 тонн на сопло - похоже предел разумного. Т.е. всё равно много отдельных движков.

Вот только в итоге размер сопла зависит от давления в КС.

[azvoz]

Вот только в итоге размер сопла зависит от давления в КС.

От давления в КС зависит оптимальный размер сопла - чем больше давление в КС, тем больше оптимальный размер земного сопла. 

У Раптора (особенно у Раптор 2) сопло заметно меньше оптимального (1,3 м против ~ 2м).
Очевидно связано с компоновочными ограничениями СШ/СХ.
При большем диаметре РН они были бы больше. 
То же и с земными Мерлинами - Ф9 слишком узок для них.

Сопла движков СССРФ тоже "заужены", но в меньшей степени.
В том числе и поэтому, у древнего РД-107/108 вакуумный УИ выше чем у Мерлина:
313 против 311.
А у современной модификации РД-107А еще больше = 320.

[azvoz]

А вот размер самой КС, при одинаковой тяге, можно сделать меньше при более высоком в ней давлении.
Что позволяет сделать движок меньших габаритов(без учета сопла), чем при меньшем давлении в КС.
Это еще одна из причин по которой за давлением гонятся.

[azvoz]

LEO-ISS:
Atlas-V 401: 9,000 кг
Vulcan Centaur (0 Solids): 8,910 кг

судя по вашей же ссылке цифры перепутаны наоборот.

https://ula.bsshost.me/docs/default-source/rockets/atlas-v-and-delta-iv-technical-summary.pdf

Спасибо, поправил. Поскольку ПН различается на 90 кг., то это было непринципиально.

Это было принципиально, поскольку Вулкан изначально разрабатывался так,
чтобы в минимальной конфигурации( 0 ТТУ) с запасом перехватить ПН у минимального Атласа,
а в максимальной конфигурации (6 ТТУ) с запасом перехватить ПН у Дельта 4 Хэви.

Поэтому ПН Вулкана не могла быть меньше Атласа, как вы первоначально ошибочно указали.

Метановый ЦБ Вулкана оптимизирован для 3х ступенчатых конфигураций (с ТТУ).
Поэтому в 2х ступенчатой конфигурации МюПН очень мала,
так как ЦБ слишком велик и тяговооруженность чрезвычайно низка.
Это расплата за повышенную массу ПН в 3х ступенчатых версиях.

[azvoz]

Метановый ЦБ Вулкана оптимизирован для 3х ступенчатых конфигураций (с ТТУ).
Поэтому в 2х ступенчатой конфигурации МюПН очень мала,
так как ЦБ слишком велик и тяговооруженность чрезвычайно низка (судя по данным вики 1,1).
Это расплата за повышенную массу ПН в 3х ступенчатых версиях.

Могу предположить, что поэтому и идут такие задержки.

Любой, даже минимальный, недобор тяги БЕ-4, приводит к невозможности полета версии РН без ТТУ.
Но это лишь гипотеза - инсайда по источнику проблем с БЕ-4 в Блю Ориджин у меня нет.

[Sam Grey]

LEO-ISS:
Atlas-V 401: 9,000 кг
Vulcan Centaur (0 Solids): 8,910 кг

судя по вашей же ссылке цифры перепутаны наоборот.

https://ula.bsshost.me/docs/default-source/rockets/atlas-v-and-delta-iv-technical-summary.pdf

Спасибо, поправил. Поскольку ПН различается на 90 кг., то это было непринципиально.

Это было принципиально, поскольку Вулкан изначально разрабатывался так,
чтобы в минимальной конфигурации( 0 ТТУ) с запасом перехватить ПН у минимального Атласа,
а в максимальной конфигурации (6 ТТУ) с запасом перехватить ПН у Дельта 4 Хэви.

Поэтому ПН Вулкана не могла быть меньше Атласа, как вы первоначально ошибочно указали.

Метановый ЦБ Вулкана оптимизирован для 3х ступенчатых конфигураций (с ТТУ).
Поэтому в 2х ступенчатой конфигурации МюПН очень мала,
так как ЦБ слишком велик и тяговооруженность чрезвычайно низка (судя по данным вики 1,1).
Это расплата за повышенную массу ПН в 3х ступенчатых версиях.

Размерность ЦБ Вулкана определил переход на ваш любимый метан, и требования уместить шесть новых «GEM-63XL», в максимальной комплектации.   

Кроме того, Вулкан в основном создавался под тяжёлые спутники военных и NRO, выводимых на высокоэнергетические орбиты, и полноценная замена Дельты 4 Хэви была для проектантов Вулкана гораздо важнее, чем недобор МюПН в минимальной комплектации. 
Легкие нагрузки все равно возьмет на себя Фалкон, и соревноваться с ним было бы бессмысленно. 

Поэтому главным вариантом планируется Vulcan Heavy, для максимизации ПН которого и пожертвовали всем остальным.

[Верный Союзник с Окинавы]

От давления в КС зависит оптимальный размер сопла - чем больше давление в КС, тем больше оптимальный размер земного сопла.

Для УИ - да.

А вот размер самой КС, при одинаковой тяге, можно сделать меньше при более высоком в ней давлении.
Что позволяет сделать движок меньших габаритов(без учета сопла), чем при меньшем давлении в КС.

Но при этом и пропорционально уменьшается сопло.

Поэтому на картинке BE-4 и Raptor при весьма схожих параметрах по тяге имеют совсем разные размеры.

[Верный Союзник с Окинавы]

Кстати, интересно подсчитать, сколько тяги на м2 будет у керосинового и метанового ЖРД.

Использую RPA Lite для расчётов.

Есть 2 ЖРД на керолоксе (T-1) и металоксе. Давление в КС - 150 атмосфер, степень расширения - 35, соотношение компонентов - оптимальное для максимального УИ.

Металокс - 233,7750 кг/с*м2 сопла при скорости истечения (в вакууме и на уровне моря соответственно) в 3601 и 3167 м/с.
Тяга на 1 м2 сопла - 75,5 тонн и 86 тонн для уровня моря и вакуума.

Керолокс - 242,1 кг/с*м2 при скорости истечения в 3074 и 3492 м/с для уровня моря и вакуума соответственно.
Тяга на 1 м2 сопла - 75,9 и 86,2 тонн для уровня моря и вакуума.

Но керолоксы при этом могут быть чертовски лёгкими, как и топливные баки для них.

[Старый]

Металокс - 233,7750 кг/с*м2 сопла при скорости истечения (в вакууме и на уровне моря соответственно) в 3601 и 3167 м/с.
Тяга на 1 м2 сопла - 75,5 тонн и 86 тонн для уровня моря и вакуума.

Керолокс - 242,1 кг/с*м2 при скорости истечения в 3074 и 3492 м/с для уровня моря и вакуума соответственно.
Тяга на 1 м2 сопла - 75,9 и 86,2 тонн для уровня моря и вакуума.

Знаю но всё равно не могу поверить и каждый раз удивляюсь что УИ метана всего на 10 секунд больше чем керосина.

[Дмитрий В.]

Сходу вопросы к данным таблицы 6
При стартовой 950 получить 35,4 на НОО с возвратом первой ступени к точке старта ....
Метан все-же не водород ....

Здесь можно сравнить с РН "Россиянка" образца 2011 г. : 28 т при Мст = 900 т.

В предлагаемом варианте более высокая стартовая масса, более оптимальное рапределение тяги по ступеням, более оптимальная тяговооружённость первой ступени и лучше компоновка блока первой ступени. В целом результат, считаю, вполне адекватным для нулевог приближения.

[strat]

А что нельзя на базе ЦБ Вулкана  сделать аналог Дельты Хэви с тремя блоками без твердотопливных ускорителей?

[Дмитрий В.]

А что нельзя на базе ЦБ Вулкана  сделать аналог Дельты Хэви с тремя блоками без твердотопливных ускорителей?

В России точно нельзя! (это я на название темы намекаю)

[Seerndv]

У вулкана движки гамно

И что в них нетакого?

ДОГГ.

- от чего же?
Вон-н  у Раптора тоже oxige preburner имеется, да и у  будущего РД-0177:

Ракетный двигатель
РД-0162, топливо
кислород-метан (КБХА)

Двигатель РД-0162 строится по замкнутой схеме газ-газ с дожиганием окислительного генераторного газа (ДОГГ) и восстановительным безгенераторным контуром (жидкий метан испаряется в рубашке охлаждения камеры сгорания и подается на вход турбины). Давление в камере сгорания намного ниже, чем у энергомашевских РД-191 - всего 169 атм, но по проекту обеспечиваются более высокие характеристики - земной УИ 321 с, высотный УИ 356 с, масса РД 2100 кг, земная тяга 2000 кН (~204 тс). Метановый ракетный двигатель рассчитан на 25, по другим данным - на 50 или даже 100 полетов. Для обеспечения отказоустойчивости в составе 4-двигательной установки он форсируется по тяге до 133%.

К настоящему времени испытан 40-тонный демонстратор РД-0162Д2А и ведется разработка 85-тонного метанового демонстратора РД-0177. По этому перспективному РД проведены испытания модельного газогенератора с форсуночными головками многократного использования. Это демонстратор создается для проекта "Крыло-СВ", предусматривающем создание многоразовой ракеты легкого класса с крылатой первой ступенью. А серийный РД-0169 с тягой 100 тонн планируется применить в многоразовой РН среднего класса Союз-СПГ.

Что касается 200-тонного РД-0162, то он продолжает оставаться конечной целью работ и предназначается для более мощных ракет-носителей тяжелого и сверхтяжелого класса.