Обсуждение космических программ
9,174,979 41,277
 

  перегрев ( Слушатель )
02 июн 2018 23:12:48

Немного о метане

новая дискуссия Дискуссия  381

Порядком доставила настойчивость с которой отдельные представители тырнет-экспертного сообщества вещают о магистральных путях развития ракетного двигателестроения. Перекись, спирт с добавками, керосин по открытой схеме... Бесцельность и ненужность работ по метану. В общем всё как всегда. "Вся страна знает как играть в футбол, и только мы 22 идиота..." © Веселый


Уважаемое тырнет-экспертное сообщество с легкостью жонглирует величинами удельных импульсов, воображаемой дешевизной и доступностью кислород-керосиновых схем, почему-то забывая, что новое двигло надо сначала сделать, а потом ещё и серийно производить. Не вдаваясь во много раз повторенные сложности создания кислород-керосиновых ЖРД, да ещё и по открытой схеме, попробую коротко остановиться на не очевидных, но весьма существенных преимуществах метана.


1. Охлаждение. Керосин очень хреновый охладитель. Сделать высоконагруженную камеру с надёжным охлаждением весьма и весьма непростая задача. Эпохальная история с отработкой 14Д23 тому свидетель. Здесь метан в силу своей криогенности кроет керосин как бык овцу.


2. Производство. Общим местом, не подлежащим никакому пересмотру, является требование об обязательном проведении приемочных огневых испытаний двигателя без его переборки. В случае с керосином, это означает, наличие дорогостоящего вакуумного оборудования в котором будет сушится двигатель, причем отдельная история с отработкой качества такой сушки. Как удостовериться, что керосин после приемочных испытаний полностью удалён? Ясен пень, с метаном таких проблем нет.


3. Схемные решения. Вопрос почему все без исключения кислород-керосиновые ЖРД замкнутой схемы имеют схему с дожиганием окислителя нашими тырнет-экспертами никогда не задавался. А между тем вопрос очень интересный. За каким хреном нужно делать турбину работающую в среде горячего и почти чистого кислорода, которая, если что полыхнет так что мама не горюй? Ведь обеспечения надежной работы узла турбины требует кучу специальных конструкторских и технологических мероприятий. Здесь и материалы, и весь геморрой с гальваникой, и особые требования по чистоте. А ответ очень прост, двигатель с восстановительным ГГ очень плохо регулируется, в отличие от двигателя с дожиганием окислительного газа. Для изменения температуры, а следовательно и мощности на турбине, в двигателе с дожиганием окислительного газа достаточно просто изменить расход горючего в ГГ, а вот температура восстановительного газа на изменение соотношения компонентов топлива реагирует крайне плохо. Единственное исключение водород. И следом метан, правда не так хорошо как водород.


Метан позволит создать двигатель на высоконадежной схеме с дожиганием восстановительного газа. Когда неприятности в тракте турбины не приводят к моментальным и критическим отказам. Метан позволит вообще отказаться от ГГ и реализовать сверхнадежную безгенераторную схему, когда разрушение турбины не приводит к красочным фейерверкам, движок просто глохнет даже без САЗ. 


В итоге что дает метан
1. Упрощение конструкции и технологии изготовления самых сложных и ответственных "горячих" агрегатов.
2. Резкое удешевление и сокращение производственного цикла.
3. Возможность резко повысить надёжность за счёт отказа от дожигания окислительного газа.

 В сумме получается возможность создать двигатель с высокими параметрами, который будет сильно проще и дешевле его "керосинового" аналога с теми же характеристиками.

Как-то так...
P.S. Хотя и метаном, проблем тоже хватает, но преимущества очевидны. Именно поэтому все так резво рванули в метан.Улыбающийся
  • +0.51 / 36
  • АУ
ОТВЕТЫ (6)
 
 
  caSmith ( Слушатель )
03 июн 2018 04:00:42

а чего же раньше - то? Метана не было?
  • +0.07 / 9
  • АУ
 
 
  slavae ( Слушатель )
03 июн 2018 05:39:23

Не знали, что он горит )
  • +0.01 / 6
  • АУ
 
  SergeVP ( Слушатель )
03 июн 2018 06:13:06

То есть если убрать пафос то есть два преимущества реальных:
1.увеличение надежности за счет использования негорючего (с металлами) рабочего тела в трубине. Хотя чего это я, не негорючего с металлами а более безопасного , и с ними может вспыхнуть если турбина в разнос пойдет, а если не пойдет то и с кислым газом работает. Ну пусть безопаснее и технологичнее.
2. создание более простого двигателя с циклом фазового перехода типа РД-0146.

Вопрос - стоит ли первое преимущество затрат на разработку нового двигателя. И по второму вопрос - учитывая что такие движки прежде всего разрабатывали американцы, да и в разработке нашего в 90х они скорее всего так же "покопались" - на сколько нам могут перекрыть воздух патентами принадлежащими США ?
Не будет ли ситуация обратная РД-180, в их пользу ?
  • -0.01 / 3
  • АУ
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 09:32:35

Послушайте, если кому и стоит прикрутить "пафос" так это Вам. Это же Вы тут, которую страницу подряд, генерируете причудливую смесь из заплесневелых банальностей и собственных имхов, причем преподносите этот продукт под видом "сакрального откровения" Улыбающийся Спирт, перекись, спирт с добавками, перекись присадками, новый двигатель открытой схемы на паре "кислород-керосин" за недорого и быстро. РД-107, как образец куда стремиться...


При это совершенно не задумываетесь над вопросом, отчего Глушко, после РД-107 и РД-111 четверть века бегал как черт от ладана, от кислород-керосиновых двигателей? Поинтересуйтесь, когда наконец-то на РД-107 смогли одолеть проблемы с ВЧ?


Ситуация выглядит несколько комично, когда Вы себя позиционируете как единственного человека в России, который первый задумался об экономической компоненте ракетного двигателестроения. Уверяю Вас, далеко Вы не первый и, вдобавок, со своими откровениями опоздали минимум лет на десять.

Не может. Не может "вспыхнуть". Потому, что в тракте турбины на восстановительном газе отсутствует окислитель. Как исторический факт отсутствует. Поэтому, металлу в таком тракте не с чем гореть. В отличие от тракта с окислительным газом. Там есть с чем горетьУлыбающийся

Есть такие понятия как "номенклатура критичных отказов" и "скорость развития аварийной ситуации". Так вот, для двигателей с дожиганием окислительного газа они таковы, что в случае возникновения такого отказа САЗ не успевает выключить двигатель без разрушения конструкции. Для восстановительной схемы и номенклатура отказов существенно меньше, и скорость развития аварийной ситуации много-много меньше. На порядки меньше.

Ни хера себе "пусть"?!?. Это "пусть" выливается в десятки миллионов рублей на экземпляр и, не дай бог, человеческие жизни. У американцев существовал прямой запрет на применение двигателей с дожиганием окислительного газа для пилотируемых полётов.

Я вот Вас читаю и удивляюсь. При чём тут фазовый переход?

Так это же именно Вы рьяно ратовали за разработку именно нового двигателя. Да еще и на новых КРТ. Или Вы думаете, что перекисной на спирту сделать раз плюнуть? 

Перестаньте уже фантазировать. При чём здесь патенты? При чем здесь РД-180? А вообще заход нормальный, мы будем пилить двигло на спирту с добавками и перекисью с присадками, что бы обойти ситуацию с возможным нарушением чужих интеллектуальных прав. А Вы уверены, что спирт с добавками и перекись с присадками тоже никем не запатентованы?
  • +0.38 / 28
  • АУ
 
 
 
  SergeVP ( Слушатель )
03 июн 2018 09:39:29


Керосин и перекись с двигателем открытого цикла - это предложение , если задается вопрос - как сделать максимально экономичную и простую систему если переходить на новое.

Керосин и кислород на нижних ступенях с водород и кислород на третьих и разгонных блоках - это другой вопрос - оптимальный путь из имеющихся разработок на сегодняшний день. Куда потратить средства ? На отсутствущий метан и Союз-5 , или на развитие уже имеющихся ракет с использованием имеющихся технологий.

Разные вопросы и разные ответы.

п.с. Прямо таки САЗ не успевает ? да ? В Мерлине ведь кислый газ в открытой схеме ? Нормально все САЗ отключает ? Даже есть практический пример с отключением одного из двигателей и все равно выведенной полезной нагрузкой. А может САЗ не успевает как раз когда гонятся за давлением и температурой как в РД-170 и его производных ? Это же мне тут рассказывали что открытая схема эта моветон, а Маск то незнает !
  • -0.09 / 5
  • АУ
 
 
 
 
  перегрев ( Слушатель )
03 июн 2018 11:30:17

С какого перепуга Вы решили что двигатель по открытой схеме на паре "керосин-перекись" будет дешевым и простым?

Союз с водородом вверху это новая ракета и новый стартовый комплекс, и, стесняюсь спросить, двигатели у Вас для водородного блока "И" имеются?

А, понятно, удобная позиция, что и говорить...Веселый

Не успевает.

Да

Не-а...Веселый В Мерлине, как и на любой открытой схеме, ГГ работает на восстановительном газе. Матчасть изучите прежде чем "осчастливливать" публику своим "откровениями" Подмигивающий

Дададада, там так успешно "отключил", что полетевшие в разные стороны ошмётки аж с Земли было видно. Веселый Тогда повезло, что рванул движок на периферии, если б рванул "внутри" пакета, всё, пишите письма. И про нагрузку не надо заливать, попутную ПН он утопил, если б Драгон был бы потяжелее – за бугор, без шансов 

С нетерпением жду Ваших увлекательных рассказов про то как надо делать САЗ ракетного двигателя

Кто Вам такое рассказывал? Вам рассказывали, что разработка с нуля керосинового двигателя открытой схемы в наших условиях нецелесообразна.
  • +0.25 / 17
  • АУ
 
<< Сбербанк открывает в Москве бесплатную школу программирования
Революция в Карабахе: протестующие требуют отставки силовиков >>