Тред №595632

Цитата: Ант от 18.07.2013 17:50:26
кстати, к вопросу о многоразовости- ув. перегрев, как Вы считаете, обоснованно ли мнение, что СПГ (ну фактически. сжиженный метан) в этом плане перспективнее, чем керосин (именно из-за того, что нет коксования метана в ГГ и рубашке и не надо промывать)? или это все же больше рекламное утверждение и попытки добавить "баллы" метану?

Цитата: Ант от 18.07.2013 17:50:26

 

Ну, во-первых СПГ и метан это существенно разные вещи. СПГ это такой бюджетный вариант, удельная будет поменьше, зато стоит дешевле. Если коротко, то основные преимущества метана (СПГ) перед керосином следующие.
1. Существенно выше удельный импульс.
2. Компонент получается дешевле. Много пишут, что в стоимости ракеты компонент "весит" копейки, это так, но почему-то забывают про стоимость наземной отработки и испытаний при серийном изготовлении. На круг, для комплекса в целом, экономия получается очень приличная.
3.Метан, как криогенный компонент, является более эффективным охладителем.
4.Вроде бы метан, в отличие от керосина, позволяет реализовать высоконадежную схему с дожиганием восстановительного газа. Неприятной особенностью продуктов сгорания с малым избытком окислителя является то, что их температура очень плохо реагируют на изменение соотношения компонентов (в отличие от окислительного газа и водорода), т.е. такие двигатели очень сложно регулировать. С метаном в этом плане дело обстоит получше чем у керосина.
5. Метан, теоретически, позволяет реализовать заманчивую для больших тяг схему "газ-газ" без применения второго ГГ (с газификацией горючего в тракте охлаждения камеры).
6. Вы правильно отметили, что метан не требует сложных и дорогих систем очистки полости горючего что очень актуально для многоразовых систем.
Как-то так...

• +1.05 / 10

Цитата: перегрев от 20.07.2013 10:22:26
Ну, во-первых СПГ и метан это существенно разные вещи. СПГ это такой бюджетный вариант, удельная будет поменьше, зато стоит дешевле. Если коротко, то основные преимущества метана (СПГ) перед керосином следующие.
1. Существенно выше удельный импульс.
2. Компонент получается дешевле. Много пишут, что в стоимости ракеты компонент "весит" копейки, это так, но почему-то забывают про стоимость наземной отработки и испытаний при серийном изготовлении. На круг, для комплекса в целом, экономия получается очень приличная.
3.Метан, как криогенный компонент, является более эффективным охладителем.
4.Вроде бы метан, в отличие от керосина, позволяет реализовать высоконадежную схему с дожиганием восстановительного газа. Неприятной особенностью продуктов сгорания с малым избытком окислителя является то, что их температура очень плохо реагируют на изменение соотношения компонентов (в отличие от окислительного газа и водорода), т.е. такие двигатели очень сложно регулировать. С метаном в этом плане дело обстоит получше чем у керосина.
5. Метан, теоретически, позволяет реализовать заманчивую для больших тяг схему "газ-газ" без применения второго ГГ (с газификацией горючего в тракте охлаждения камеры).
6. Вы правильно отметили, что метан не требует сложных и дорогих систем очистки полости горючего что очень актуально для многоразовых систем.
Как-то так...

Цитата: перегрев от 20.07.2013 10:22:26

 

А если наземную отработку многоразовых совместить с полетами частично? То есть на первом этапе выжечь на полный ресурс только пару двигателей. Сразу начинать серию, но после первого полета двигатель снимать с МРКС и отправлять на дожигание всего ресурса. Потом после нескольких полетов снимать и на дожигание. И последний этап, например 25 полетов не снимая со ступени.

• +0.28 / 1

Цитата: Alexandr_A от 20.07.2013 14:15:07
А если наземную отработку многоразовых совместить с полетами частично? То есть на первом этапе выжечь на полный ресурс только пару двигателей. Сразу начинать серию, но после первого полета двигатель снимать с МРКС и отправлять на дожигание всего ресурса. Потом после нескольких полетов снимать и на дожигание. И последний этап, например 25 полетов не снимая со ступени.

Цитата: Alexandr_A от 20.07.2013 14:15:07

 

Если когда-нибудь будут осваивать многоразовую систему, то примерно так и будет.
Американцы ведь тоже на шаттлах не сразу начали ставить "спасенные" ускорители.

• +0.12 / 2

Цитата: Alexandr_A от 20.07.2013 14:15:07
А если наземную отработку многоразовых совместить с полетами частично? То есть на первом этапе выжечь на полный ресурс только пару двигателей. Сразу начинать серию, но после первого полета двигатель снимать с МРКС и отправлять на дожигание всего ресурса. Потом после нескольких полетов снимать и на дожигание. И последний этап, например 25 полетов не снимая со ступени.

Цитата: Alexandr_A от 20.07.2013 14:15:07

 

Такой вариант возможен, только чуть по-другому. Это авиационный подход, называется он "опережающая наработка". Выжигаем до предельного состояния какое-то количество движков в ходе наземной отработки. Подтверждаем ВБР для первого полёта. Делаем 10 штук товарных. Четыре ставим на МРКС. Один раз летим. На оставшихся шести отрабатываем какое-то количество времени. На основании полученного времени разрешаем еще один полёт. Летим еще раз. Опять работаем на оставшихся и т.д.

Сложность заключается в следующем - нужно строго определить какое воздействие на движок будет оказывать решающее влияние в части снижения его ресурса. Дело в том, что принято считать, что для времени работы до наступления предельного состояния сложных технических систем справедливо распределение Вейбула или бинормальное распределение. Но фишка заключается в том, что никто у нас не интересовался (и не знает) каким будет закон распределения для времени работы до предельного состояния конструкций работающих в области пластических и упругопластических деформаций. Т.е. камеры сгорания современных ЖРД, например. Никто не может точно сказать, что будет оказывать определяющее влияние на ресурс конструкции: время работы, количество нагружений на этапе запуска/останова или же эксплуатационные нагружения, например статические перегрузки на этапе спуска или еще что. Математический аппарат позволяющий рассчитать подтвержденный ресурс на основе достигнутой на Земле наработки существует. Но если мы ошибемся насчет справедливости принятого закона распределения для конкретной конструкции ошибка в определении величины допустимого полетного ресурса по итогам наземных испытаний может достигать тысяч процентов. Причем тысяча процентов - это не метафора, это результат строгой оценки для наихудших случаев. Главная задача для такого подхода принять правильную гипотезу о законе распределения. Беда в том, что на малых выборках полученные эмпирические данные будут соответствовать сразу нескольким законам распределения. Кстати, это только одна сторона вопроса. Вторая сторона - что такое предельное состояние конструкции и как его определять...
P.S. Применительно к МРКС (пока конкурирующие стороны готовятся к конкурсу решающей битве) вариант с "опережающей наработкой" рассматривается в числе прочих.

• +0.50 / 6

Цитата: перегрев от 20.07.2013 10:22:26
Ну, во-первых СПГ и метан это существенно разные вещи. СПГ это такой бюджетный вариант, удельная будет поменьше, зато стоит дешевле. Если коротко, то основные преимущества метана (СПГ) перед керосином следующие.
1. Существенно выше удельный импульс.
2. Компонент получается дешевле. Много пишут, что в стоимости ракеты компонент "весит" копейки, это так, но почему-то забывают про стоимость наземной отработки и испытаний при серийном изготовлении. На круг, для комплекса в целом, экономия получается очень приличная.
3.Метан, как криогенный компонент, является более эффективным охладителем.
4.Вроде бы метан, в отличие от керосина, позволяет реализовать высоконадежную схему с дожиганием восстановительного газа. Неприятной особенностью продуктов сгорания с малым избытком окислителя является то, что их температура очень плохо реагируют на изменение соотношения компонентов (в отличие от окислительного газа и водорода), т.е. такие двигатели очень сложно регулировать. С метаном в этом плане дело обстоит получше чем у керосина.
5. Метан, теоретически, позволяет реализовать заманчивую для больших тяг схему "газ-газ" без применения второго ГГ (с газификацией горючего в тракте охлаждения камеры).
6. Вы правильно отметили, что метан не требует сложных и дорогих систем очистки полости горючего что очень актуально для многоразовых систем.
Как-то так...

Цитата: перегрев от 20.07.2013 10:22:26

 

Согласен, я почему написал СПГ (фактически метан)- потому, что сам сжиженный СПГ в качестве топлива является более коварным в силу своей негомогенности (фракции там разные, их соотношение "плавает") чем собственно метан, но,как Вы совершенно верно заметили, существенно дешевле.Так вот, некоторые зарубежные предприятия, заявлявшие про испытания двигателя на СПГ лукавили, ибо де-факто гоняли его на метане. Вот потому я так и написал- не приравнивая сам по себе СПГ к метану.
С остальными плюсами, разумеется, согласен.Большое спасибо за развернутые комментарии
Кстати, что касается жидкого водорода- вроде бы у КБХА есть свой комплекс для его производства.

• +0.23 / 4

Цитата: Ант от 22.07.2013 09:28:22
Согласен, я почему написал СПГ (фактически метан)- потому, что сам сжиженный СПГ в качестве топлива является более коварным в силу своей негомогенности (фракции там разные, их соотношение "плавает") чем собственно метан, но,как Вы совершенно верно заметили, существенно дешевле.Так вот, некоторые зарубежные предприятия, заявлявшие про испытания двигателя на СПГ лукавили, ибо де-факто гоняли его на метане. Вот потому я так и написал- не приравнивая сам по себе СПГ к метану.
С остальными плюсами, разумеется, согласен.Большое спасибо за развернутые комментарии

Цитата: Ант от 22.07.2013 09:28:22

 

Да, вот чего забыл - метан (СПГ) позволяет создать многоразовые и надежные устройства зажигания (электроплазменные или лазерные), чего пока никак не получается на керосине.

Цитата
Кстати, что касается жидкого водорода- вроде бы у КБХА есть свой комплекс для его производства.

Комплекс есть. Только производительность его...  

• +0.75 / 6

Цитата: перегрев от 23.07.2013 21:48:56
Комплекс есть. Только производительность его...  

Цитата: перегрев от 23.07.2013 21:48:56

 

Честно говоря, совсем не понимаю в чем тут проблема? Сколько там сотен тонн жидкого водорода в год надо?
ИМХО, полноценная "технологическая цепочка" производства РДТТ на порядки дороже, а ее, таки восстановили создали ...

• +0.34 / 2