Тред №157365

Цитата: AEro от 21.10.2009 11:56:16
Вопрос к камрадам, которые в теме.
Что вы можете рассказать о преимуществах и недостатках трехкомпонентных двигателей,
используются ли такие двигатели и их перспективы.

Цитата: AEro от 21.10.2009 11:56:16

 

Ну строго говоря, все двигатели наши двигатели (ну почти все)"кислород-керосин"-трехкомпонентные (а то и четырех). Везде применяется пусковое горючее, так пара "кислород-керосин"-не самовоспламеняемая. Вопрос. я так понимаю о двигателях которые в ходе всего полета используют последовательно два разных горючего. Такие двигатели существуют, по крайней мере в виде опытных экземпляров. Разработанные в России (СССР) двигатели такой схемы работают на начальном этапе работы на керосине (смеси керосина с водородом) в качестве горючего, затем переходят на жидкий водород. В качестве окислителя используется жидкий кислород. Возможны вариатны с природным газом, но все равно в итоге с переходом на жидкий водород. Проекты таких двигатели были разработаны для использование в почившем ныне в бозе проекте МАКС (многоразовая авиационно-космическая система). Мне известны два таких двигателя разработки Энергии и КБХА. Оба проекта запускались на керосине, потом переходили на смесь керосина с газобразным водородом, потом на жидкий водород. Основная идея-уменьшить количество жидкого водорода на борту ракеты. Насколько мне известно (НаЛЕ поправит если я ошибаюсь) применение жидкого водорода на "нижних" ступенях невыгодно из-за очень низкой плотности компонента (1 м3 весит 71 кг, для сравнения 1м3 жидкого кислорода весит примерно 1100 кг). Большой размер бака "съедает" выигрыш по удельной за счет большой "сухой" массы и большого аэродинамического сопротивления. Вот и возникла идея-"внизу" поработать на плотном керосине, а "вверху" перейти на более энергетически выгодный водород, пусть даже с меньшей тягой и все это на одном двигателе. Главное преимущество такой схемы-это теоретическая возможность обойти формулу Циолковского и в идеале обойтись одной ступенью. Недостатки-очень сложная ПГС, масса вопросов по смесеобразованию, приход жидкого водорода в довольно теплую головку КС (все таки 21К не подарок), сложности с регулированием, да еще много чего (это что на ум пришло). Эксперименты с подобной схемой проводились и проводятся, довольно активно ей занимаются европейцы (французы, немцы). Испытания модельных камер, смесительных устройств, газогенераторов по инозаказам в России проводились. О практической реализации речи пока не идет. Все таки такая схема-это очень сложно. Кстати все описаное истиной в последней инстанцией не является-пересказ того, что краем уха слышал и краем глаза видел. Сам этими работами вплотную не занимался. Так что за возможные ошибки и неточности не обессудьте.
Более реалистичной является схема когда третий компонент применятся для привода турбины ТНА (в газогенераторе). Наиболее известным таким двигателем является РД-107(?). Тот что стоит на первой ступени Союза. Там перекисной монокомпонентный ГГ (пероксид азота, кажется). Правда решение это вынужденое, насколько я знаю вроде уходили от ВЧ в ГГ, но это слухи. РД-0163 из той же оперы. Там при умеренных внутридвигательных параметров по расчетам получается очень приличная для открытой схемы удельная.
Ну и последний вариант-это помесь ПВРД с ЖРД. Внизу на забортном воздухе (полностью или частично) вверху на жидком кислороде. Считай то же три компонента. Покв есть только проработки.

• +1.21 / 16