Обсуждение космических программ
9,174,837 41,277
 

  Удаленный пользователь
01 июн 2018 15:33:45

!!!!

новая дискуссия Дискуссия  370

Ракетные двигатели на метане перспективнее силовых агрегатов на керосине, и США опережают Россию в создании таких установок, сообщил «Интерфаксу»генеральный директор научно-производственного объединения «Энергомаш»Игорь Арбузов.
Эксперт отметил, что современному рынку требуются недорогие, а также «максимально простые и надежные решения». «В наибольшей степени этим требованиям сегодня отвечает метан, поскольку он имеет наиболее развитую сырьевую базу, а по энергетике превосходит керосин», — сказал Арбузов.
Специалист отметил, что «метан — это наиболее универсальное средство, позволяющее с использованием меньших ресурсов и вложений восстановить агрегат для повторного использования ступени». «Газ практически не дает нагара, агрегаты не испытывают таких нагрузок, как при использовании других видов топлива, например смеси кислорода с керосином или кислород-водородного топлива», — добавил Арбузов.
По его словам, «Энергомаш» совместно с «Конструкторским бюро химавтоматики» работает над созданием такого двигателя, который «в металле» планируется создать до 2020 года. «На сегодняшний день это в большей степени научно-технический задел, поскольку пока нет средства выведения, на который мог бы быть установлен такой двигатель. По крайней мере, в той версии федеральной космической программы, которая есть сегодня», — пояснил Арбузов.
Гендиректор предприятия отметил, что приоритет в разработке ракетных двигателей на метане принадлежит США. «Наибольшая степень готовности сегодня у американской компании Blue Origin, она ведет активные работы по созданию двигателя BE-4, который должен заменить двигатель РД-180, поставляемый нами для американской компании ULA», — сказал Арбузов.
Отредактировано: Dimasik - 01 янв 1970
  • -0.14 / 13
  • АУ
ОТВЕТЫ (49)
 
 
  Фёдор144 ( Слушатель )
01 июн 2018 17:44:04

 
если рынку требуются недорогие, максимально простые и надежные, то можно смело утверждать, что такие двигатели уже давно есть - РД-107/108.
 
-------------
 
да какой нахрен приоритет? двигатели выпускаются десятилетиями ...
 
а пока дело до экспуатации дойдет и пока экономика наладится ...
 
-------------
 
но особенно доставило про более широкую сырьевую базу ...
 
-------------
 
или это моя пятничная раздражительность?
  • +0.16 / 10
  • АУ
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 05:01:40

Нет, это димасик набрасывает на вентилятор. Уже вторую новость подряд. то про космоплан, то про вот это метановое.
Для первых ступеней что метан , что керосин, разница небольшая и не важная экономически. А для последних пока ничего лучше водорода не придумали.
  • +0.05 / 4
  • АУ
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
02 июн 2018 06:45:46

Весьма безапяляционное, ничем не подтвержденное высказывание.
Всё очень неоднозначно, люди пачками отчеты, эскизные, диссеры клепают на эту тему, а Вам всё ясно и так.
PS. Учебный год спешно закончили?Веселый
  • +0.07 / 5
  • АУ
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 06:56:14

Удельный импульс от метана стал раза в два больше чем от керосина ? Вроде нет.  Может быть метан принципиально необходим для многоразовости  , а с керосином нельзя ? Маск показывает что можно.
Вопрос:
Смысл переходить с керосина на метан, на данный момент, при полностью освоенном керосине, и полном отсутствии серьезных дополнительных плюшек от метана ?
Добавлю - я тут на спирт предлагал перейти (Целующий) , так меня тут заплевали. Хотя спирт дает возможность полностью убрать всю криогенику нафиг, и работать с жидкостями при комнатных температурах. Метан и этого не дает. Так зачем ? Веселый
  • -0.07 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
02 июн 2018 07:57:36

А на меньшее Вы не согласные?
Есть мнение, что метан позволяет увеличить вес ПН на 20...30%. А это уже экономия.
Кроме того:
- экологическая чистота, что существенно снижает стоимость "аренды" районов падения, да и наземной отработки и эксплуатации КРК;
- газифицируемость, ну об этом говорили все, кому не лень;
- близость температурных диапазонов кислорода и метана позволяет думать о совмещенных днищах топливных отсековт как это делается на боевых МБР/БРПЛ, что позволяет упростить конструкцию, сделать её компактнее и легче. Это все мультипликативно дает не слабую экономию в разработке/изготовлении/эксплуатации КРК;
- кроме того брешут, что и сам по себе двигатель в серии должен быть дешевле.

Тем не менее, Спейс-Х занимается Раптором. Другое дело, у них это пока получается не очень.

Если Вы этих плюшек не видите, то это не значит, что их нет. В отличие от Вас, другие их видят, как видят и недостатки, поэтому и говорят о неоднозначности, но не рубят шашкой.

Вас не заплевали, а весьма аргументированно разнесли в пух и прах Вашу идею.
  • +0.20 / 15
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 08:13:45

1. Откуда там 20-30 процентов повышения ПН ? Плотность жидкого метана около 450 кг\м3 , керосин 819 кг\м3 , спирт 789 кг\м3.  Из того что читал - улетает небольшая прибавка уи,  что дает метан , на больших размеров баки, из за более низкой плотности.
2. Чистота экологическая не более чем у керосина (если не раздувать экологию до абсурда) . Что спирт, что керосин, что метан - без разницы. Проблема, по настоящему, есть только с топливами типа гептила , с его канцерогенностью и эмбриональной мутагенностью. 
С чего бы двигателю на неосвоенном еще топливе быть дешевле ? Похоже на аргумент с потолка , что бы финансирование выбить. И не более. А потом цена разработки в разы подскакивает на практике.
3. Маск много чем занимается - одна из основных его черт - авантюристичность. И если бы его государство за уши не вытащило из предбанкротного состояния, не было бы никакого триумфа спейс икса в последующем. Как раз из за авантюристичности его начинаний. Так что то, что он чем то занимается совсем не гарантия успеха само по себе. Как с теми крышами из солнечных панелей, которые оказались в разы дороже чем у конкурентов.

Ну так вы же плюшки видите - покажите их прямо. И я с вами соглашусь. Вы ж их прямо не показываете.

4. Это не моя идея, скорее я сторонник этой идеи. Разбитие произошло только в ваших головах. Единственный аргумент низкой энергетики был сразу же парирован аргументацией о добавлении присадок металлов. После чего ни одного дельного аргумента я от оппонентов не увидел.
  • -0.08 / 8
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
02 июн 2018 08:47:05

1. Опять демонстрируете полное не знание вопроса. Надо сравнивать плотности не керосина и метана, а плотности пар компонентов. За счет другого соотношения плотность пары кислород-керосин будет выше всего на 20%, чем пары кислород-метан.
2. Прибавка УИ очень даже существенная, можете сами посчитать во что она выливается в части увеличения веса ПН.


Расскажите это местным властям, на чьих территориях находятся районы падения.

Вы невнимательны, я же написал, что "при серийном производстве", то есть при освоенном.
Ваш спирт с перекисью тоже ведь надо отрабатывать.

Оставим этот измышлизм на Вашей совести.

1. Я говорил не о Маске, а о Спейс-Х. Это разные вещи.
2. Мы расскждаем о ракетной технике и тут у Спейс-Х налицо успешный проект. Чем там Маск еще занимается, мне не очень интересно, я мало что в этом аонимаюи не хочу разбираться.

Я чуть-ли не по пунктам расписал, Вы даже некоторые из них пытаетесь оспаривать, куда же прямее?

1. Цифр и ссылок по присадкам не было.
2. Нестабильность перекиси чем парируете?

Вы сначала продемонстрируте хотя умение оценить изменение энкргетики ракеты при увеличении/уменьшении УИ на, допустим, 10%т а уж потом рассуждайте о дельности аргументов.
Плка что в Вас я вижу классического дилетанта-дипломника, не способного понять например то, почему тот же Зенит был спроектирован неправильно с точки зрения оптимального соотношения ступеней, но при этом, это было правильным решением.
  • +0.24 / 17
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 08:59:33

Отлично. Вот давайте с этого и начнем. 
Дайте ссылку на расчет - где показан рост пн на 20-30 процентов в ракете носителе с метаном и кислородом. где учитывается изменение массы сухой ракеты с учетом более низкой плотности метана.

Добавлю и на счет Зенита, не стоит пытаться вот так подкалывать. Просто любителю космонавтики , в том числе и без диплома , известно что Зенит проектировался как боковой бустер РН Энергия.

п.с. Жду ссылки на расчет - сделайте то, что требуете от других.

п.п.с. Посмотрел уи реально достигнутые на реально существующих движках:
http://www.kbkha.ru/?cat=11&p=8&prod=59
РД 0162 удельный импульс тяги у Земли 321
РД 170 с вики уи на уровне моря  309,5
Разница - 3,72 %

Даже близко 10% прироста уи нет.
  • -0.09 / 9
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
02 июн 2018 09:18:54

То есть самим слабо?
Ну тогда ждите, я сейчас в отпуске, с херлвым интернетом на телефоне.

Полное незнание предмета.
Зенит проектировался, как самостоятельный КРК и как самая рабочая лошадка советской космонавтики.
А вот боковушки для Энергии уже делались на базе первой ступени Зенита и они, кстати, существенно отличаются от 11С771.

Я и сам расчитаю, но Вы же первые начали утверждать, что прироста веса ПН практически нет, вот мне и стало интересно послушать Вашу аргументацию.Подмигивающий
  • +0.11 / 8
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 09:23:02

У Зенита прежде всего значительно большая удельная тяга по сравнению с другими ракетами. В свое время даже предлагалось делать "ушастый" Зенит, что бы воспользоваться этим.  Это произошло потому что ракета работает как боковой ускоритель Энергии. И отсюда уже все остальное.
Приятно вам отдохнуть. Но вы же ссылались на имеющиеся расчеты - вот и дайте ссылку. Я там выше в пост реально существующий уи движка на метане добавил, вот можно прямо с ним.
  • -0.13 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
02 июн 2018 09:37:34

И какое это имеет отношение к неоптимальности соотношения его ступеней?

А это что за зверь и каким боком тут удельная тяга?

Еще раз, не было такого. Боковухи - это совсем другое изделие и выбор их параметров проводился исходя из несколько других критериев.

А что остальное? Тут никакой связи, мухи отдельно, котлеты отдельно. То есть, первая ступень Зенита проектировалась по одним критериям, а боковухи по несколько другим, хотя местами и пересекающимися. В частности,в части высокой унификации технологических процессов при их изготовлении. Отсюда и заблуждение о том, что они полностью унифицированы.

На телефоне ссылки не могу давать, не умею. Погуглите "метановые двигатели НПО Энергомаш, там есть статья, в которой приводятся эти самые 20...30%.
Приеду домой сам прикину на примере того же Зенита.
  • +0.13 / 10
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
02 июн 2018 09:53:12

Поискал, вы тогда пишите точнее "неправильно с точки зрения оптимального соотношения ступеней" , я думал вы о тяге первой ступени пишите, а вы похоже о :

"Интересной особенностью данной РН является неоптимальное распределение компонентов топлива по ступеням. Конструкторы приняли такое решение, чтобы сократить длину первой ступени и обеспечить возможность ее транспортировки по железной дороге в полностью собранном виде при существующих ограничениях на габариты перевозимых по ней грузов."

Давайте по Зениту , будет очень интересно почитать само по себе - вот с тем реально существующим движком с реальным уи. Сколько выиграете в ПН, с добавлением массы бака горючего.
  • 0.00 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
02 июн 2018 10:21:54


На сайте НПО Энергомаш раздел кислородно-метановые двигатели:

НПО Энергомаш занимается метановым направлением с 1981 года. Метан является криогенным продуктом (испарение происходит при температуре –160°С) и легче освобождается от остатков топлива. За счет этого метановое топливо более приемлемо с точки зрения создания двигателя многоразового использования и летательного аппарата многоразового применения.

Конструкторским бюро НПО Энергомаш разработаны проекты демонстраторов кислородно-метановых двигателей РД-180МС, РД-192 на базе двигателей РД-180 и РД-191. Разработкой метановых двигателей РД-0162 и РД-0162СД занимается входящее в состав интегрированной двигателестроительной структуры АО «КБХА» (Воронеж).

На сайте КБХА в разделе "Метановые проекты" приведены два двигателя:

- РД-0162 с тягой 209 тс и у.и. 321/356 (у Земли/в пустоте)
- РД-0162СД с тягой 42,5 тс и у.и. 300,5/347

Если сравнить, например с РД-191 с у.и. 310,7/337, то метановые двигатели мягко говоря не впечатляют.

Однако, на сайте Энергомаша действительно есть информация по двигателям превосходящие существующие "керосинки" на 20-30%. Это трёхкомпонентные двигатели:

В рамках проекта многоцелевой аэрокосмической системы специалистами НПО Энергомаш был разработан жидкостный ракетный двигатель РД-701, использующий топливо кислород-керосин с добавлением 3-6% водорода. На малых высотах двигательная установка работает на трехкомпонентном топливе (керосин-водород и кислород в качестве окислителя), переходя без прерывания на кислородно-водородную смесь при полете на больших высотах. Тяга двигателя в вакууме при работе на смеси кислорода, керосина и водорода, составляет 408 тс, снижаясь до 162 тс при работе на кислородно-водородной смеси. Добавка водорода в первом режиме позволила на 23% повысить одну из ключевых характеристик двигателя – удельный импульс: с 337 секунд в традиционных кислородно-керосиновых ЖРД до 415 секунд. В ходе испытаний прототипа двигателя выяснилось, что благодаря добавлению водорода полнота сгорания традиционной топливной смеси кислород-керосин увеличилась почти до 100%. Трехкомпонентный двигатель позволяет сократить количество ступеней ракеты-носителя и может использоваться в качестве многоразовой двигательной установки. Разработкой двухрежимных трехкомпонентных двигателей занимается и находящееся под управлением НПО Энергомаш АО «КБХА». Специалистами предприятия созданы два экспериментальных ЖРД на базе кислородно-водородного двигателя РД-0120.

Такими двигателями то же занимается КБХА - РД-0750.

Может Вы с ними спутали характеристики метановых?

С уважением.
Osq.
  • +0.18 / 12
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
02 июн 2018 22:29:15

Вы невнимательно читаете. Данные по удельной приведены не для метана, а для СПГ. Для чистого метана удельная будет на 20-30% выше

Трехкомпонентники вообще ни о чём. Положа руку на сердце. Эти прожэкты выброшены и забыты.
  • +0.16 / 10
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
03 июн 2018 06:04:22

Тридцать процентов от чего ? Вместо 3,7% роста уи будет где то 5% роста ? Или процент от уи керосиновых и тогда метановый будет 400+ ?  Если первый варианат - в идеале до 5% роста , то опять же рост очень маленький, тем более что в реальном изделии идеал будет недостижим. Если же 400+, то не могли бы вы ссылкой указать двигатель который показал такой удельный импульс на метане.
  • -0.04 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 08:37:50

Емнип, теоретически возможный УИ для пары "кислород-керосин" составляет 380 единиц, тот же показатель для пары "кислород-метан" на 3,4% выше, т.е. 392. Но, есть одно мощное "НО". Таких показателей в реальных ЖРД не бывает. Величина удельного импульса будет определяться давлением и температурой газа в КС и степенью расширения сопла. И вот тут метан играет в полный рост, у него есть еще одно преимущество о котором я запамятовал – у него ниже температура продуктов сгорания, и следовательно меньше тепловые потоки при том же давлении. 
На практике это означает, что я получу тот же удельный импульс, что и на керосиновой камере при весьма умеренных показателях рабочего процесса, а следовательно куда более простую и дешевую камеру с точки зрения конструкции и технологии изготовления, или, если загонюсь, то сделаю нагруженную и дорогую камеру, но с существенно более высоким УИ.
Абсолютным рекордсменом по величине удельной тяги является 14Д23 – 359 единиц. Шедевр, что и говорить. Но камера 14Д23 это фантастическое угрёбище с точки зрения технологии изготовления. Что в полной мере отражается на стоимости двигателя – он стоит дороже, чем слиток золота самой высокой пробы с той же массой
  • +0.28 / 19
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
03 июн 2018 08:45:48

Понимаете в чем дело - вот это все больше аргументы теории и математики в теории. А тут интересуют две вещи - реальный уи на уровне моря на реальном двигателе. Ведь речь идет о двигателе для первой ступени.
п.с. ИМХО - думаю если сделать расчет под тот же Зенит с реально достигнутыми УИ для первой ступени с керосином, для того же с метаном, то разница будет невелика, и уж точно не будет стоить новой разработки. А вот если к этим двум расчетам добавить третий - ракета носитель Союз керосиновый низ , а третья ступень и разгонный блок с водородом - вот тут то и будет реальный рывок в ПН. 
И , опять же имхо , - надо не на союз 5 тратиться, не на метан, и тому подобное - наверно все таки стоит возрождать водородную технологию для третьих ступеней и разгонных блоков. Там двигатели самые небольшие и их отработка будет самой недорогой, а отдача максимальной.
п.п.с. Предположу , что если бы Союзу дали третью ступень и разгонный блок на водороде он сразу же бы выпрыгнул в полезные нагрузки как у возвращаемого Фалкона. И появилась бы очень интересная возможность по экономической конкуренции.

Добавлю - вот почему бы не подумать о дальнейшем развитии РД-0146 с водородом ? (если американцы не утащили патентами ключевое для него).  Будет та технологичность и простота что у метанового , о чем вы пишите. И к этому добавиться наименьшие затраты так как двигатель верхних ступеней и разгонных блоков. И на этой основе возродить водородные технологии.
  • -0.09 / 7
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 10:09:40

В переводе на язык родных осин Ваш текст означает, что никаких аргументов у Вас нет. Вообще-то странно наблюдать от Вас такие интересы, Вы же ратуете за экономическую целесообразность. А значит не реальный УИ Вас должен интересовать, а сколько денег единица этого УИ стоит.

Думать Вы можете всё что угодно, но вот чего точно не стоит делать, так это выдавать результаты своих размышлений за непреложную истину

Сложно следовать за причудливыми зигзагами Ваших умозаключений. Вы только что, ратовали за дешевые "керосиновые" двигатели, а теперь призываете заняться разработкой дорогущих водородных высотных двигателей. Так Вам "рывок в ПН" нужен или снижение стоимости?

Ну хоть не перекись с присадками, и то слава Богу. А скажите, сколько у нас в России "высотных" стендов знаете? А сколько денег один такой стенд стоит?

В первую очередь он бы "выпрыгнул" по цене

Подумаем Улыбающийся

ВозродимУлыбающийся
  • +0.23 / 17
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
03 июн 2018 10:19:17

Дорогущими водородные технологии становятся когда их пихают в первую ступень ракеты. Где максимальный размер двигателей и минимальная отдача , которую еще и атмосфера режет.
А вот на последней ступени и в космосе - самый маленький размер двигателя, и максимальная отдача для роста полезной нагрузки.
Интересно читать о дороговизне от человека который вообще предлагает разрабатывать с нуля метан для первых ступеней... Или крестик или трусы так сказать... Веселый
  • -0.12 / 8
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 11:42:19

И чем же таким принципиальным отличаются "водородные" технологии внизу РН в плане стоимости?

Поинтересуйтесь сколько стоит маленький и "дешевый" RL-10

Вы меня с кем-то путаете, я вообще ничего не предлагаю. Я лишь кратенько, в меру своих скромных возможностей описал неизвестные Вам преимущества метана. Причем далеко не все. А какой двигатель будут делать, в какой размерности и на каких компонентах решать не мне. Я только точно знаю какой не будут делать. Не будут делать двигатель открытой схемы на "кислород-керосине", ничего не будут делать на перекиси, ничего не будут делать на спирту. Ни с добавками/присадками, ни без....
Цинично наплевав на Ваше экспертное мнение.
  • +0.29 / 21
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  LightElf ( Слушатель )
03 июн 2018 18:21:11

Простите, но напоминает "вторую проблему турок", которые,  как гласит известный анекдот, приходят с ножами на перестрелку.
С кем и в чем вы собрались экономически конкурировать? С SpaceX, по стоимости пусковых услуг? А смысл, если ГосДеп одним росчерком пера может запретить ввоз на территорию России практически любого спутника (достаточно одного болта/микросхемы, произведенного американской компанией)? 
  • +0.01 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Alexandr_A ( Слушатель )
03 июн 2018 09:48:45



Цитата14Д23
Удельный импульс     359 с (3521,8 м/с) в вакууме
Время работы     300 с
Давление в камере сгорания     160 кгс/см² (15,7 МПа)

РД-191

Удельный импульс     Вакуум: 337,4 c
Уровень моря: 311,5 с
Время работы     270 c
Давление в камере сгорания     262,6 кгс/см2


Как так получается у 14Д23 давление в камере сгорания меньше, а УИ больше?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 10:25:31

Степень расширения сопла больше, двигатель-то высотный, но если по с* сравнивать, то РД-171 конечно, немного, по-круче будет 181 против 179,5 у 14Д23.  с* это удельная деленная на коэффициент расхода сопла, т.е., то, что даёт непосредственно КС. Но с учетом того, что давление в КС у 14Д23 сильно меньше чем у РД-171, то совершенство рабочего процесса в 14Д23 всё-таки будет лучше. Правда далось это великолепие в 19 без малого лет отработки.
P.S. В 2002 году, обеспокоенные затянутым сроком отработки отдельные головные разработчики заказали экспертизу у головных (и не только головных) институтов. И головные институты, в том числе МАИ дали официальное заключение – двигатель с такими характеристиками создать не возможноВеселый
  • +0.19 / 12
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
03 июн 2018 12:00:17


1. В приведённой мной ссылке на сайт Энергомаша в частности написано: "Разработкой метановых двигателей РД-0162 и РД-0162СД занимается входящее в состав интегрированной двигателестроительной структуры АО «КБХА» (Воронеж)."

2. В приведённой мной ссылке на КБХА данные по двигателям приведены в разделе "РД0110МД, РД0162. Метановые проекты. Перспективные многоразовые ракеты-носители".

3. Для того,что бы подтвердить высокие характеристики (у.и. больше на 20-30%) "чисто" метановых двигателей необходимо и достаточно привести ссылку на представительный источник информации (желательно разработчика или изготовителя) с техническими параметрами таких изделий.

С уважением.
Osq.
  • +0.22 / 12
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 12:38:06

Вот что еще написано по ссылке на КБХА


Где ж мне взять такой представительный источник информации, коли в России ещё ни один ЖРД на чистом метане не испытывался?

Взаимно.
  • +0.27 / 16
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
03 июн 2018 20:29:57

Можно и не в России.
 
Дисертация на соискание ученой степени кандидата технических наук  «Рабочие процессы в ракетном двигателе малой тяги на газообразных компонентах топлива кислород и метан». Со стр. 22, раздел 1.2 «Зарубежные разработки»:

Южно-Корейская компания C&Space Inc.(CSI) провела конструкторскую разработку и выполнила цикл огневых стендовых испытаний ЖРД Chase-10 … тягой в вакууме 106,75 кН (пустотный удельный импульс 3150м/с)… В качестве топливной пары используется жидкий метан и кислород.
…
Aerojet и Pcad провели испытательную программу для двигателя RCE тягой 445Н на топливе жидкий кислород и жидкий метан…
Удельный импульс, Экспериментальное значение - ˃320
 
Можно было бы сравнить с метановым Раптором в атмосферном варианте, но увы, данные по у.и. для него не опубликованы. Но в Вики   есть заявка, что будущая вакуумная версия  Раптора будет иметь у.и. 380 с. Российский вакуумник   РД-0124 (14Д23)  на паре нафтил-кислород имеет у.и. 359 с. То есть заявленный у.и. вакуумного Раптора на 5,9% лучше достигнутого у.и. РД.
 
С уважением.
Osq.
  • +0.22 / 12
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 13:30:57

Я ничего не спутал. Это Вы были несколько невнимательны.
20 ...30%  - это не повышение характеристик двигателя (УИ), а повышение энергетических характеристик носителя при применении метановых двигателей.
Вот вернулся из отпуска и сразу же сделал прикидки (делать мне больше нечего в последний день этого самого отпуска, но под пивко как-то пошлоПодмигивающий).
Пока что это не на базе Зенита, как я тут обещал. Просто прикидка на пальцах для РН класса Зенит.
Получилось, что если на движках повысить УИ на 5%, вес полезного груза при сохранении стартового веса возрастет на 25,5%, что хорошо вписывается в диапазон 20 ...30%, однако ...Подмигивающий
  • +0.16 / 9
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 13:51:23

А вот вставил цифирьки от Перегрева (РД0162, УИ 356 единиц) и "рекламу" для Раптора-Вакуум (УИ 380 единиц), Перегрева я, разумеется, вставил на 1-ю ступку. а Раптора  - на 2-ю.
Дык, вообще сам охренел. Получается + 37% в карму по весу ПН. Это соизмеримо с применением на второй ступени О2 + Н2, но ведь габариты-то не те (это для тех, кто понимает. однако ...Крутой).
  • +0.19 / 11
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  xolod ( Слушатель )
04 июн 2018 14:12:57

Пожалуйста. А можно узнать мнение? Если все-таки метан так неплох, то почему раньше на нем движки не создавали?
  • +0.08 / 4
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 14:49:08

Управляемый термояд  - это вообще спасение человечества от энергетической удавки. но где они, термоядерные реакторы, озвученные Курчатовым истчо  в начале 60-х прошлого столетия?
Перегрев тут писал о преимуществах метана, но он же и оговорился о том, что до сих пор "есть вопросы".
Вон, несколько лет назад нам весьма бравурно представили ацетам. Много мы слышим о нем сейчас?
Тишь, да гладь, что впрочем, меня совсем не удивляет и даже не расстраивает.
Сколько десятков лет, начиная разрабатывать новый комплекс на базе жидкостных МБР/БРПЛ, всегда решали вопрос выбора компонентов топлива? Результат один: кроме "сладкой парочки" ничего не годится, хотя и по разным критериям для каждого рассматриваемого альтернативного варианта.
  • +0.06 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
04 июн 2018 14:08:29


Да, действительно, Вы не утверждали, что у.и. у метановых будет выше на 20-30%. Я был невнимателен. Это был другой пользователь и потом.

Вы писали: "Есть мнение, что метан позволяет увеличить вес ПН на 20...30%. А это уже экономия."

То, что повышении у.и. на 5% теоретически может повысить ПН на 20-30% я с Вами соглашусь, ибо доверяю Вашему профессионализму.

У меня есть только два возражения:

1.В виде мнения, что метановые движки имеют незначительное энергетическое преимущество:
— Удельный импульс у двигателя на СПГ высокий, но это преимущество нивелируется тем, что у метанового топлива меньшая плотность, поэтому в сумме получается незначительное энергетическое преимущество, — объясняет главный конструктор НПО «Энергомаш» Владимир Чванов.

2.В виде вопроса: насколько большую ПН теоретически должны поднимать движки на кислородно-водородной паре с у.и. превосходящем "керосинки" не на 5%, а  на 20-30%?

С уважением.
Osq.

P.S. Со вторым вопросом я, пожалуй, опоздал.
  • +0.09 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 14:21:45

Практически никакого профессионализма, статья в Вики под названием "Формула Циолковского" всем нам в помощь 9как уже писал, достаточно грамотная и весьма доходчиво написанная статья).

Пойдем по порядку.

1. Метанового топлива не существует, есть топливо (точнее, топливная пара) на базе метана. Нужно смотреть изменение средней плотности "пары", а окислитель (кислород) там играет весьма существенную роль.
2. Уже говорили тут о том. что близкий температурный диапазон жидких кислорода и метана может позволить упростить конструкцию (а значит, и облегчить) топливных отсеков под кислород-метановую пару.
3. Короче. нужны хоть каие-то цифры по соотношению компонентов в кислород-метановых двигателях, чтобы оценить изменение и габаритов. и веса топливных отсеков.

1. Щас и посчитаю (пару часов, пока истчо пивка сын поднесетСтроит глазки).
2. Давайте не забывать о габаритах ракеты, созданной на базе Н2 + О2. Это тот ещё монстр будет. Тоже моно прикинуть, но позже.Подмигивающий
  • +0.11 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
04 июн 2018 15:12:47


Вот здесь подборка статей по метановым двигателям на которую я наткнулся в процессе поиска аргументов для дискуссии. В частности статья "метан в космической программе". написано:

О получении жидкого метана. Содержание метана в природном газе колеблется от 75 до 90% по объему в зависимости от месторождения. От магистрального газопровода берется отбор на типовой мини-завод получения жидкого 98% метана мощностью 1,5т/час. Можно получать жидкий метан и 99,5% пробы, но его стоимость будет несколько дороже. На длительных испытаниях двигателя в НИЦ РКП показано, что для ракетного топлива пригоден 98% жидкий метан. ГИПХ нужно безотлагательно провести его сертификацию. КБОМ им. В.П.Бармина проведены проектные работы по дооборудованию инфраструктуры полигонов для использования метана в качестве ракетного топлива.

Ну то есть СПГ то конечно он СПГ, но с 98% содержанием метана. Я по другому как метан это определить не могу.



Уже. Я Вам приведу свои расчёты, а Вы попытаетесь меня покритиковать.

Из той же подборки статей статья "Журнал Витуса. - Новое интервью Маска"

Вторая ключевая идея - метан-кислородный двигатель. Это интересный компромисс между керосин- кислородным и водород-кислородным. Удельная теплота сгорания метана 55 Мдж/кг. При этом жидкий метан имеет плотность 0.42 при -164° и средний молекулярный вес продуктов сгорания 26.6 (2молекулы воды на 1 углекислого газа) У керосина теплота сгорания 43Мдж/кг при плотности 0.85. и молекулярный вес продуктов сгорания в районе 30, поскольку по отношению водорода к углероду метан среди углеводородов непревзойден. У водорода удельная теплота сгорания 120Мдж/кг и непревзойденно низкий молекулярный вес продуктов сгорания (18), но плотность только 0.07 при -252° Соответственно, для того чтобы запасти 100Мдж энергии нам потребуется 14 литров водородного бака и только 4 метанового (2.7 керосинового). При этом криогенность жидкого метана нам достается "за так", поскольку нам всё равно нужна инфраструктура для жидкого кислорода, который кипит при более низких температурах, чем метан. А для жидкого водорода нужны температуры вчетверо, если не в пятеро (по абсолюной шкале) более низкие, чем для кислорода. Это мы ещё окислитель не посчитали. Для 100Мдж энергии при сжигании водорода нам понадобится 6.6 кг (5.8 л) кислорода. При сжигании метана 7.25кг - 6.35 л.

Добавлю к этому информацию из Вики по керосиновому двигателю F-1:

F-1 сжигал 1 789 кг (3 945 фунтов) жидкого кислорода и 788 кг (1 738 фунтов) керосина RP-1 каждую секунду работы...

То есть на каждый килограмм горючего F-1 сжигал 2,27 кг кислорода. Теперь есть все данные по объёмам и массам топлива и окислителя для пар водород-кислород, метан-кислород и керосин-кислород. Я, для наглядности, свёл всё это в таблицу. Назовём таблицу:

"Объёмные и массовые показатели для различных пар топливо-окислитель при содержании в них 100 МДж энергии".

 
       Водород
       Метан
       Керосин
Объём горючего (л)
        14
         4
          2,7
Масса горючего (кг)
          0,98
         1,68
         2,3
Объём окислителя (л)
          5,8
         6,35
         4,6
Масса окислителя (кг)
          6,6
         7,25
         5,2
Горючее+окислитель (кг)
         7,58
         8,93
         7,5
Горючее+окислитель (л)
      19,8
      10,35
         7,3



Я просто вынужден объявить победителем в этом сравнении пару "кислород-керосин", как по массе, так и по объёму.

С уважением.
Osq.
  • +0.14 / 10
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 15:25:40

Когда я говорил о том, что метанового топлива не существует, я не имел ввиду, что нельзя получить чистый жидкий метан в "товарных" количествах". Речь шла о том, что метан не топливо, а горючее.Подмигивающий

Таки нужно соотношение компонентов для метан-кислородного топлива (точнее, для ЖРД на метан-кислородном топливе). Очень сильно подозреваю, что потери на весе конструкции из-за меньшей плотности метана будут минимальны. Исхожу из того, что практически, при применении метана в качестве горючего  изменится только длина обечаек (для бака "О" она сократится, а для бака "Г" она увеличится, больше. чем сократится бак "О". Но это три копейки на фоне того, что днища и стыковые шпангоуты останутся неизменными, внутрибаковые устройства и системы тоже, переходные и хвостовые отсеки ступеней тоже. Увеличится только вес обечаек, но это будут проценты от веса всей конструкции ступени.
  • +0.05 / 3
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Прокруст ( Слушатель )
04 июн 2018 15:28:31

Хм. Навскидку: CH4 + 2O2 = CO2 + 2 H2O - по массе 1 к 4
У керосина для простоты возьму ~СH2 + 1.5 O2 = CO2 + H2O - по массе 1 к 3,5
У вас получилось для метана кислорода больше, а для керосина - намного меньше?
  • +0.00 / 0
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  Osq ( Слушатель )
04 июн 2018 15:34:04


Для керосина я взял фактические массовые показатели расхода горючего и окислителя двигателя F-1.
  • +0.02 / 1
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04 июн 2018, 15:38:26
  • Загрузить
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04 июн 2018, 18:47:40
  • Загрузить
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
04 июн 2018, 18:48:49
  • Загрузить
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  НАлЕ ( Слушатель )
04 июн 2018 14:41:44

Прикинул. Где-то уже чуть больше, чем в два раза. Но это действительно чисто теоретически, потому как габариты бака для Н2 требуют других "статистических коэффициентов".

Почему?
  • +0.04 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
  TAU ( Слушатель )
02 июн 2018 22:47:24

Школяр, не спорь с профессионалами - умнее выглядеть будешь!
Особенно по "Зениту"- хоть бы поискал по форуму, кто есть НаЛЕ...
  • +0.03 / 7
  • АУ
 
 
 
  Удаленный пользователь
04 июн 2018 02:24:48

Это не я вбросил, это генеральный директор Энергомаша. Хотя для тебя он явно не авторитетПодмигивающий
  • -0.14 / 11
  • АУ
 
 
 
 
  Михаил Бack ( Слушатель )
04 июн 2018 06:47:51
Не пойму, с чего на ветке разгорелся метановый сыр-бор, да ещё со всёпропальным душком? Мне по скудоумию вообще непонятно, зачем насе метановые ракеты. Какие-такие перед насой стоят задачи, что не решаются на керосине? Ане ж на Луну на керосине летали. Или не веришь? (вспоминаем армянский шедевр под названием «Кто расскажет небылицу»).
Ну да, НАСА заявляет о намерении возобновить пилотируемые полёты. И вроде для этого почему-то нужен метан. Но помилуйте, Рокетдин почти 60 лет серийно производит отличный керосиновый H1=>RS27=>RS27A. 60 лет – значит экономически RS27А вне конкуренции. Из каталога Рокетдина также никуда не исчез J2. Вроде могли бы давным-давно без всяких метанов наладить выпуск какого-нибудь Сатурна-II по образу и подобию Сатурна-IB.
  • -0.08 / 11
  • АУ
 
 
 
 
<< США не оставят медведя в покое
Здравствуй, Крым! 10 причин приехать на полуостров. >>