Обсуждение космических программ
9,136,936
41,201
|
Salo ( Слушатель ) |
| 05 окт 2011 13:11:03 |
Тред №351800
новая дискуссия Дискуссия 110
Авиакосмическая техника и технология 2010 № 01
скачать pdf 7.81MB
В djvu: http://files.mail.ru/6EE4NN (1,3МБ)
"КБХА выполнены расчетно-проектные проработки вариантов кислороднокеросиновых ЖРД с третьим компонентом, а также безгенераторных кислороднокеросиновых ЖРД с дожиганием и без дожигания восстановительного генераторного газа. В качестве третьего компонента для указанных двигателей предполагается использовать сжиженные газы - водород и аммиак (с массовой долей до 5,2%). По оценкам КБХА применение таких схем ЖРД может обеспечить следующий эффект:
• отсутствие предпосьлок к возгоранию материалов газовых трактов турбин благодаря снижению температуры газов перед турбиной до уровня не выше 750К;
• снижение давление кислорода и керосина на выходе из насосов до 250...300 кгс/см2, давления в КС - до 160...190 кгс/см2;
• возможность получения удельного импульса тяги на уровне значений для схемы с дожиганием окислительного генераторного газа."
"Использование в составе ВРБ двигателей РД0163 также отвечает требованиям по построению ряда МРКН. Однако по показателю Мю ПН варианты МРКН с двигателями РД0163 имеют меньший уровень весового совершенства в сравнении с МРКН, использующими двигатели РД-191М, по причине более низкого удельного импульса тяги двигателя РД0163 открытой схемы.
Заявленный КБХА уровень форсирования двигателя (+33 %) обеспечивает возможность решения задачи выведения ПГ в любом варианте МРКН при отказе на любом этапе выведения одного из четырех ЖРД на одном или на обоих ВРБ. В варианте К-2- 1 для обеспечения стартовой перегрузки - 1,1 при отказе двигателя ВРБ на первых секундах полета, старт осуществляется при работе всех ЖРД ВРБ на режиме 110% Рном· По оценке КБХА, эксплуатация двигателя на таком режиме тяги допускается без ограничения ресурса и кратности применения. На 15 с полета тяга ЖРД переводится на номинальный режим и далее регулируется по принятой циклограмме."
"Варианты МРКН с кислороднокеросиновыми ЖРД с третьим компонентом
При разработке аванпроекта МРКС-1 проводились проработки вариантов использования в составе первой ступени МРКН: трехкомпонентных ЖРД безгазогенераторной схемы, включая модификации ЖРД РД0163 разработки КБХА на топливе «керосин + жидкий О2 + жидкий аммиак» с содержанием массовой доли третьего компонента 0,4 . . . 5,2%.
Анализ энергомассовых характеристик МРКН показал следующее.
Применение трехкомпонентного топлива с массовой долей водорода до 1,5% не обеспечивает прироста энергетических характеристик по сравнению с топливом «Метан + кислород» или «керосин + кислород» при формировании траектории выведения РН не только по критерию максимума массы выводимого ПГ, но и по критерию минимума теплового нагружения конструкции ВРБ на возвратной траектории, что является условием создания конструкции ВРБ без теплозащиты.
При использовании трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 3,5% масса заправляемого топлива в сравнении с КРТ «Керосин + кислород» снижается примерно в 1,5 раза, что, несмотря на увеличение удельного импульса тяги ЖРД (на- 10%), приводит к снижению грузоподъемности МРКН на - 15%.
Применеине трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 5% неприемлемо вследствие существенного увеличения объема заправляемого водорода и невыполпения ограничений на возможные варианты транспортировки ВРБ.
Анализ надежности систем РН показывает, что наиболее «слабыми» системами являются двигатели и пневмогидравлическая система (ПГС) ракеты. Применение трехкомпонентных двигателей однозначно потребует усложнения как непосредственно ЖРД, так и ПГС РН, обусловленного необходимостью внесения всего ряда дополнительных элементов хранения, подачи и контроля состояния третьего компонента, а также внесения соответствующей логики и элементов ее реализации в СУ РН. Таким образом, при использовании трехкомпонентных двигателей можно прогнозировать снижение уровня надежности ЖРД и ПГС примерно на треть, что приведет к снижению надежности трехкомпонентной ступени на - 20% (в предположении, что отказы МДУ составляют - 75% отказов РН).
Наличие третьего компонента потребует соответствующего усложнения стартового комплекса (СК) и технологии работы с РН в части обеспечения заправки/слива компонентов топлива, что приведет к увеличению трудоемкости работ по подготовке и проведению пуска и численности персонала.
В связи с вышеизложенным, по оценкам ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, применение ЖРД на кислородно-керосиновом топливе с добавлением третьего компонента в составе ВРБ МРКН является нецелесообразным."
скачать pdf 7.81MB
В djvu: http://files.mail.ru/6EE4NN (1,3МБ)
"КБХА выполнены расчетно-проектные проработки вариантов кислороднокеросиновых ЖРД с третьим компонентом, а также безгенераторных кислороднокеросиновых ЖРД с дожиганием и без дожигания восстановительного генераторного газа. В качестве третьего компонента для указанных двигателей предполагается использовать сжиженные газы - водород и аммиак (с массовой долей до 5,2%). По оценкам КБХА применение таких схем ЖРД может обеспечить следующий эффект:
• отсутствие предпосьлок к возгоранию материалов газовых трактов турбин благодаря снижению температуры газов перед турбиной до уровня не выше 750К;
• снижение давление кислорода и керосина на выходе из насосов до 250...300 кгс/см2, давления в КС - до 160...190 кгс/см2;
• возможность получения удельного импульса тяги на уровне значений для схемы с дожиганием окислительного генераторного газа."
"Использование в составе ВРБ двигателей РД0163 также отвечает требованиям по построению ряда МРКН. Однако по показателю Мю ПН варианты МРКН с двигателями РД0163 имеют меньший уровень весового совершенства в сравнении с МРКН, использующими двигатели РД-191М, по причине более низкого удельного импульса тяги двигателя РД0163 открытой схемы.
Заявленный КБХА уровень форсирования двигателя (+33 %) обеспечивает возможность решения задачи выведения ПГ в любом варианте МРКН при отказе на любом этапе выведения одного из четырех ЖРД на одном или на обоих ВРБ. В варианте К-2- 1 для обеспечения стартовой перегрузки - 1,1 при отказе двигателя ВРБ на первых секундах полета, старт осуществляется при работе всех ЖРД ВРБ на режиме 110% Рном· По оценке КБХА, эксплуатация двигателя на таком режиме тяги допускается без ограничения ресурса и кратности применения. На 15 с полета тяга ЖРД переводится на номинальный режим и далее регулируется по принятой циклограмме."
"Варианты МРКН с кислороднокеросиновыми ЖРД с третьим компонентом
При разработке аванпроекта МРКС-1 проводились проработки вариантов использования в составе первой ступени МРКН: трехкомпонентных ЖРД безгазогенераторной схемы, включая модификации ЖРД РД0163 разработки КБХА на топливе «керосин + жидкий О2 + жидкий аммиак» с содержанием массовой доли третьего компонента 0,4 . . . 5,2%.
Анализ энергомассовых характеристик МРКН показал следующее.
Применение трехкомпонентного топлива с массовой долей водорода до 1,5% не обеспечивает прироста энергетических характеристик по сравнению с топливом «Метан + кислород» или «керосин + кислород» при формировании траектории выведения РН не только по критерию максимума массы выводимого ПГ, но и по критерию минимума теплового нагружения конструкции ВРБ на возвратной траектории, что является условием создания конструкции ВРБ без теплозащиты.
При использовании трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 3,5% масса заправляемого топлива в сравнении с КРТ «Керосин + кислород» снижается примерно в 1,5 раза, что, несмотря на увеличение удельного импульса тяги ЖРД (на- 10%), приводит к снижению грузоподъемности МРКН на - 15%.
Применеине трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 5% неприемлемо вследствие существенного увеличения объема заправляемого водорода и невыполпения ограничений на возможные варианты транспортировки ВРБ.
Анализ надежности систем РН показывает, что наиболее «слабыми» системами являются двигатели и пневмогидравлическая система (ПГС) ракеты. Применение трехкомпонентных двигателей однозначно потребует усложнения как непосредственно ЖРД, так и ПГС РН, обусловленного необходимостью внесения всего ряда дополнительных элементов хранения, подачи и контроля состояния третьего компонента, а также внесения соответствующей логики и элементов ее реализации в СУ РН. Таким образом, при использовании трехкомпонентных двигателей можно прогнозировать снижение уровня надежности ЖРД и ПГС примерно на треть, что приведет к снижению надежности трехкомпонентной ступени на - 20% (в предположении, что отказы МДУ составляют - 75% отказов РН).
Наличие третьего компонента потребует соответствующего усложнения стартового комплекса (СК) и технологии работы с РН в части обеспечения заправки/слива компонентов топлива, что приведет к увеличению трудоемкости работ по подготовке и проведению пуска и численности персонала.
В связи с вышеизложенным, по оценкам ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, применение ЖРД на кислородно-керосиновом топливе с добавлением третьего компонента в составе ВРБ МРКН является нецелесообразным."
ОТВЕТЫ (2)
|
перегрев ( Слушатель ) |
| 08 окт 2011 13:30:34 |
Цитата: Salo от 05.10.2011 13:11:03
Всё это так, но с одной оговоркой, эти оценки получены на основе т.н. "проработок". Данные выводы как минимум не бесспорны. В конце концов РД-0124 тоже обещали довести до лёта за 5 лет, которые обернулись 19ю годами дорогостоящей отработки....
Цитата
"....
Заявленный КБХА уровень форсирования двигателя (+33 %) обеспечивает возможность решения задачи выведения ПГ в любом варианте МРКН при отказе на любом этапе выведения одного из четырех ЖРД на одном или на обоих ВРБ. В варианте К-2- 1 для обеспечения стартовой перегрузки - 1,1 при отказе двигателя ВРБ на первых секундах полета, старт осуществляется при работе всех ЖРД ВРБ на режиме 110% Рном· По оценке КБХА, эксплуатация двигателя на таком режиме тяги допускается без ограничения ресурса и кратности применения. На 15 с полета тяга ЖРД переводится на номинальный режим и далее регулируется по принятой циклограмме."
Чересчур оптимистичное заявление. Не получается там такое форсирование. Если только с запасным ТНА
Цитата
"Варианты МРКН с кислороднокеросиновыми ЖРД с третьим компонентом
При разработке аванпроекта МРКС-1 проводились проработки вариантов использования в составе первой ступени МРКН: трехкомпонентных ЖРД безгазогенераторной схемы, включая модификации ЖРД РД0163 разработки КБХА на топливе «керосин + жидкий О2 + жидкий аммиак» с содержанием массовой доли третьего компонента 0,4 . . . 5,2%.
Анализ энергомассовых характеристик МРКН показал следующее.
Применение трехкомпонентного топлива с массовой долей водорода до 1,5% не обеспечивает прироста энергетических характеристик по сравнению с топливом «Метан + кислород» или «керосин + кислород» при формировании траектории выведения РН не только по критерию максимума массы выводимого ПГ, но и по критерию минимума теплового нагружения конструкции ВРБ на возвратной траектории, что является условием создания конструкции ВРБ без теплозащиты.
При использовании трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 3,5% масса заправляемого топлива в сравнении с КРТ «Керосин + кислород» снижается примерно в 1,5 раза, что, несмотря на увеличение удельного импульса тяги ЖРД (на- 10%), приводит к снижению грузоподъемности МРКН на - 15%.
Применеине трехкомпонентного топлива с содержанием водорода около 5% неприемлемо вследствие существенного увеличения объема заправляемого водорода и невыполпения ограничений на возможные варианты транспортировки ВРБ.
Это оценка Хруников. Не могу сказать ничего определенного.
Цитата
Анализ надежности систем РН показывает, что наиболее «слабыми» системами являются двигатели и пневмогидравлическая система (ПГС) ракеты. Применение трехкомпонентных двигателей однозначно потребует усложнения как непосредственно ЖРД, так и ПГС РН, обусловленного необходимостью внесения всего ряда дополнительных элементов хранения, подачи и контроля состояния третьего компонента, а также внесения соответствующей логики и элементов ее реализации в СУ РН. Таким образом, при использовании трехкомпонентных двигателей можно прогнозировать снижение уровня надежности ЖРД и ПГС примерно на треть, что приведет к снижению надежности трехкомпонентной ступени на - 20% (в предположении, что отказы МДУ составляют - 75% отказов РН).
Наличие третьего компонента потребует соответствующего усложнения стартового комплекса (СК) и технологии работы с РН в части обеспечения заправки/слива компонентов топлива, что приведет к увеличению трудоемкости работ по подготовке и проведению пуска и численности персонала.
В связи с вышеизложенным, по оценкам ГКНПЦ им. М.В. Хруничева, применение ЖРД на кислородно-керосиновом топливе с добавлением третьего компонента в составе ВРБ МРКН является нецелесообразным."
А здесь могу. Оценка надежности ЖРД и прогноз её изменения высосаны из пальца. Они походу просто примерно увеличили количество структурно-функциональных элементов при сохранении прежней интенсивности отказов каждого. Много раз высказывались обоснованные сомнения в корректности такого подхода при расчете надежности ЖРД
|
|
Salo ( Слушатель ) |
| 09 окт 2011 07:36:13 |
А у РД-0162 получается за счёт схемы газ-газ (два ТНА в наличии)?Цитата: перегрев от 08.10.2011 13:30:34