РД на метане

Автор MKOLOM, 17.05.2004 16:03:47

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

sychbird

ЦитироватьBell пишет:
Я вот когда 9 Мерлинов с 1 РД-171 сравниваю, то как-то печально становится - пачка Мерлины легче в 2 раза. А тяга больше, что компенсирует ненамного худший удельный импульс
Надо оценить потерю характеристической скорости в том и другом случае и отнести её к стартовой массе.

Без подобного расчета печаль не основательна.
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Плейшнер

ЦитироватьKrMolot пишет:
ЦитироватьПлейшнер пишет:
Проектную надежностьможно рассматривать как теоретический предел
Только, хотелось бы заметить, данный предел основывается в т.ч. на материаловедении. С какой-то точки технического прогресса считавшееся ранее менее надежное (но более персективное) техническое решение может в одночасье стать мейнстримом из-за появления новых материалов и/или технологий их обработки.
Согласен что формулировку в том посте недостаточно отточил.
Но все же суть взаимоотношений между "схемой двигателя" с одной стороны и "конкретным исполнением" выражена довольно точно.
Схема задает потолок, а исполнитель вольно или невольно его понижает.
Не надо греть кислород!
Я не против многоразовых ракет, я за одноразовые!

Bell

Цитироватьsychbird пишет:
ЦитироватьBell пишет:
Я вот когда 9 Мерлинов с 1 РД-171 сравниваю, то как-то печально становится - пачка Мерлины легче в 2 раза. А тяга больше, что компенсирует ненамного худший удельный импульс
Надо оценить потерю характеристической скорости в том и другом случае и отнести её к стартовой массе.

Без подобного расчета печаль не основательна.
Очень даже основательна!
Лишние 4,5 тонны высокотехнологичных конструкций двигателя стоят несоизмеримо больше, чем метр обечайки баков и несколько тонн керосина и кислорода!
И это только на 1-й ступени. Для второй еще и совершенство падает, с пагубными последствиями для ПН.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Старый

Цитироватьsychbird пишет:
ЦитироватьBell пишет:
Я вот когда 9 Мерлинов с 1 РД-171 сравниваю, то как-то печально становится - пачка Мерлины легче в 2 раза. А тяга больше, что компенсирует ненамного худший удельный импульс
Надо оценить потерю характеристической скорости в том и другом случае и отнести её к стартовой массе.
Оцени. Отнеси. Потом сравни на конкретных примерах: Флакон с 28-й параллели и Зенит с экватора.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Neru

Смеемся дальше - "Метановый Протон - Попрыгунчик"

В первую ступень Протона ставим 6 РД-0162. Топлива правда мало влазит, т.к. плотность у метана ну значительно меньше. Нас это не останавливает, метан льем в центральный бак, увеличиваем диаметр баков над двигателями, но сами двигатели оставляем в таком месте относительно центра, что бы можно было установить на стартовый стол, льем в боковые блоки кислород.
Думаем дальше. А не внести ли унификацию? на вторую ступень ставим тоже РД-0162, но с высотным соплом.
После рассуждений делаем так, что бы в первую ступень входило около 440 тонн топлива, плюс сухая масса 30 тонн, а во вторую - около 255 плюс 15 тонн сухая масса второй ступени.

Теперь запускаем - первая ступень работает почти вертикально, с тем расчетом, что место её приземления будет в 20-30 километрах от старта. Время работы первой ступени около 107 секунд, на момент отделения второй ступени высота 57 километров, вертикальная скорость 1430 м/с.

Вторая ступень запускается и движется какое-то время по инерции вверх, всё время разгоняясь горизонтально. Тангаж в начале, после отделения около 28 градусов, в конце разгона - около 10 градусов. На участке разгона, по инерции, достигает максимальной высоты около 235 км.

Тем временем первая ступень имеет запас топлива на посадку, оборудована и опорами и всем остальным для вертикальной посадки, она садится на площадку, расположенную в 20-30 километрах от старта.

Вторая ступень заканчивает разгон до выхода на НОО на расстоянии в 1230-1260 км от старта.

Выводит на НОО 21-22 тонны при многоразовой первой ступени - попрыгунчике. 

А вообще просто хотелось посмотреть что может выйти из идеи "Попрыгунчик", и каковы, примерно, должны быть размер и энергетика прыгающей части.

Считал это в LaunchModel...

Astro Cat

ЦитироватьNeru пишет:
Выводит на НОО 21-22 тонны при многоразовой первой ступени - попрыгунчике.
А смысл тогда? Протон он дешев, он есть и выводит ту же нагрузку. Разработка сожрет миллиарды и никогда не окупится. Если уж делать, то делать аналог БФР с ПН тонн 100.

sychbird

ЦитироватьBell пишет:
#3543
                              
               
    0
   
 
                
                               17.09.2018 15:58:22
            
            
               
Цитироватьsychbird пишет:
ЦитироватьBell пишет:
Я вот когда 9 Мерлинов с 1 РД-171 сравниваю, то как-то печально становится - пачка Мерлины легче в 2 раза. А тяга больше, что компенсирует ненамного худший удельный импульс
Надо оценить потерю характеристической скорости в том и другом случае и отнести её к стартовой массе.

Без подобного расчета печаль не основательна.
Очень даже основательна!
Лишние 4,5 тонны высокотехнологичных конструкций двигателя стоят несоизмеримо больше, чем метр обечайки баков и несколько тонн керосина и кислорода!
И это только на 1-й ступени. Для второй еще и совершенство падает, с пагубными последствиями для ПН
Там не тонны, а десятки тонн. И не метры обечайки. 
А рост стартовой массы даёт рост массы высокотехнологичных конструкций пусковой установки. 

Надо считать предметное ТЭО для серьезной оценки. Умозрительность здесь не катит.
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

KrMolot

ЦитироватьRaul пишет:
Признанный недостаток движков с ДОГГ (см. например Солнцев, Радугин, Задеба - "Основные требования к маршевым двигателям перспективных ракет-носителейсверхтяжелого класса с жидкостнымиракетными двигателями" ) - этот как раз склонность к взрывам. А разработка защищенных от взрыва ДУ - это то, к чему надо будет приходить через аварии - потому что работающие решения по резервированию приводят к затягиванию сроков, падению ПН и увеличению стоимости запуска. В нынешних условиях они выглядят заведомо неприемлемо. Как говорится, "пока гром не грянет...".
Емнип, данная проблема со взрывами и с гидроударами разрушающими баки РН была решена в рамках создания ракетной системы Энергия-Буран. Поскольку это было одним из требований: возможность спасения челнока с экипажем на всем протяжении полёта. Причём, из-за бокового расположения челнока любой взрыв одного из ракетных блоков приводил бы к трагедии.
Я думаю спецы смогут подтвердить или опровергнуть мои слова.

axxenm

ЦитироватьNeru пишет:
Смеемся дальше - " Метановый Протон - Попрыгунчик "
Спасибо за интересный расчет..
ЦитироватьNeru пишет:
на вторую ступень ставим тоже РД-0162, но с высотным соплом.
А с какими параметрами РД-0162 считали?
роскосмос - сборище ворюг и бюрократов
одноразовый Ф9 - лучшая в мире ракета для вывода на ГПО.
ФХ бесперспективная связка дров.
КК Союз - лучший на долгие годы вперед.
Бочки стс-100,крю дрэгон,педерация,орион -
убогие бюрократические выкидыши

Neru

Цитироватьaxxenm пишет:
А с какими параметрами РД-0162 считали?
С сайта разработчика http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=59 а для вакуумного варианта тягу и УИ увеличил на 5 процентов.

axxenm

ЦитироватьNeru пишет:
Посчитал, что получится, если в Ангару-5 поставить метановые РД0162 на первую-вторую ступени и РД0192СД на третью.
под РД0192СД имелось ввиду РД0162СД  ?
роскосмос - сборище ворюг и бюрократов
одноразовый Ф9 - лучшая в мире ракета для вывода на ГПО.
ФХ бесперспективная связка дров.
КК Союз - лучший на долгие годы вперед.
Бочки стс-100,крю дрэгон,педерация,орион -
убогие бюрократические выкидыши

Neru

Цитироватьaxxenm пишет:
ЦитироватьNeru пишет:
Посчитал, что получится, если в Ангару-5 поставить метановые РД0162 на первую-вторую ступени и РД0192СД на третью.
под РД0192СД имелось ввиду РД0162СД ?
Да, очепятка в сообщении.

axxenm

ЦитироватьNeru пишет:

В завершение метановых приколов - раз уж вы наловчились,
а если в 3ю ступень Протона  РД0162СД воткнуть, что на ГПО 1500 может получится ?
роскосмос - сборище ворюг и бюрократов
одноразовый Ф9 - лучшая в мире ракета для вывода на ГПО.
ФХ бесперспективная связка дров.
КК Союз - лучший на долгие годы вперед.
Бочки стс-100,крю дрэгон,педерация,орион -
убогие бюрократические выкидыши

Raul

#3553
ЦитироватьNeru пишет:
Смеемся дальше - " Метановый Протон - Попрыгунчик "
Тема 12-летней давности "Протон КМ" - после ее чтения хочется то ли смеяться, то ли плакать. Вопрос обсуждается уже очень давно. Но вместо того, чтобы сделать из Протона правильную метановую ракету, его заюзали до предела терпения экологов и тупо бросили ради Ангары.

Ангара-5 тоже придет к финишу, когда для Союза-5 сделают водородную верхнюю ступень - тогда нынешняя конструкция тяжелой Ангары из 5 тонких блоков снова станет неконкурентоспособной по стоимости и надежности. К этому все идет. А затем, глядя на успехи Безоса, Союз-5 переведут на метан.

Как-то так.
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Neru

#3554
Raul, если бы у Бензоса или Маска были прорывные или хотя бы обнадеживающе-положительные результаты по метану, то они об этом раструбили бы во все фанфары. Это же привлечение инвестиций, повышение рейтинга.
Громче всех об успехах "за рубежом" кричали бы российские либерально настроенные товарищи.  

По факту - метановые технологии до сих пор везде - это только проекты, в разной степени готовности и успешности. Готового и применяемого на действующих РН решения - пока нет. Это не значит, что надо сидеть "сложа руки", наоборот надо делать задел на будущее.

По поводу метанового Протона. Это была шутка, хотелось посмотреть на необходимую энергетику при использовании первой "прыгающей" ступени, которая не улетает далеко от старта, т.е. как мог бы выглядеть носитель, которому не требуются поля падения под первую ступень. Вторую ступень все равно приходится затапливать на "кладбище космического мусора".

Применительно к обычному, керосиново-кислородному, топливу, для "прыгающей" ступени РН с грузоподъемностью 20-25 тонн на НОО необходима тяга двигателей в 1,5 раза мощнее РД-171, при запасе топлива около 450 тонн. Что в принципе ожидаемо, т.к. ступень работает с максимальными грав. потерями. По идее должно быть выгодно в течении первых 50 секунд выйти на максимальное ускорение и поддерживать его до окончания вертикального разгона. 

А Протон ... хорошая ракета. Но останутся от неё через некоторое время только стартовые комплексы. И было бы просто глупо не использовать их, а строить другие. Но это в том случае, когда стартовые площадки "свои". А по факту - они в находятся за границей. В любой момент времени ту страну, где находятся СК Протона, могут "раскачать" и с Байконура не надо будет никого выгонять - люди сами тиканут. 
Поэтому Казахстану и поставлено условие - на стартовую инфраструктуру он тратится сам. Если хочет. 
Давайте про Протон не тут, а в профильной теме.

По факту - метановый Протон - это фантастика.

Raul

#3555
ЦитироватьNeru пишет:
Raul , если бы у Бензоса или Маска были прорывные или хотя бы обнадеживающе-положительные результаты по метану, то они об этом раструбили бы во все фанфары. Это же привлечение инвестиций, повышение рейтинга.
Безос, по-моему, ближе к успеху. И его подход к созданию тяжелой ракеты мне представляется реалистичным. Метан на нижней ступени, водород на верхней, лучшее соотношение Мст/Мпг и минимальные требования к тяге первой ступени - это лучше с точки зрения надежности. Т.е. я думаю что в 20-е годы можно будет реально проверить метан в деле. У нас на легкой Ангаре, а у них на тяжелом New Glenn.
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Старый

ЦитироватьRaul пишет:
И его подход к созданию тяжелой ракеты мне представляется реалистичным. Метан на нижней ступени, водород на верхней, лучшее соотношение Мст/Мпг и...
...и проигрыш Маску с его тупыми керосинками.
1. Ангара - единственная в мире новая РН которая хуже старой (с) Старый Ламер
2. Назначение Роскосмоса - не летать в космос а выкачивать из бюджета деньги
3. У Маска ракета длиннее и толще чем у Роскосмоса
4. Чем мрачнее реальность тем ярче бред (с) Старый Ламер

Neru

ЦитироватьRaul пишет:
Безос, по-моему, ближе к успеху. И его подход к созданию тяжелой ракеты мне представляется реалистичным. Метан на нижней ступени, водород на верхней, лучшее соотношение Мст/Мпг и минимальные требования к тяге первой ступени - это лучше с точки зрения надежности. Т.е. я думаю что в 20-е годы можно будет реально проверить метан в деле. У нас на легкой Ангаре, а у них на тяжелом New Glenn.
На самом деле всем, кроме конструкторов, глубоко по барабану, какое у РН Мст/Мпг. От слова совсем.

Первое, что и является самым важным, это сама возможность запуска чего-либо в космос, так называемый "доступ в космос". Когда доступ нужен, за его наличие будут платить много, столько сколько требуется.
Второе. Что бы средства доставки могли доставить туда, куда требуется, необходимую ПН. Желательно надежно и с первого раза, и точно.
Третье. Когда первые два пункта выполняются - можно подумать об том, сколько же они на самом деле стоят и как-то оптимизировать затраты. Вывод ПН от иностранных заказчиков - никогда и ни в одной стране мира не сделает космос самоокупаемым. Это моё мнение, но если известны случаи самоокупаемости без гос. средств - возьму свои слова назад.

И только четвертым пунктом можно похвастаться, что достигли очень хорошей себестоимости за счет отличных характеристик РН, например отличным соотношением Мст/Мпг.

Так что посмотрим, что там у Бензоса будет с экономической эффективностью.

Нам сейчас хотя-бы заиметь пилотируемую космонавтику с суверенной территории и работающий тяжелый носитель, то же с суверенной территории. Пока этого нет - мы находимся на уровне первого пункта.

Raul

#3558
ЦитироватьСтарый пишет:
ЦитироватьRaul пишет:
И его подход к созданию тяжелой ракеты мне представляется реалистичным. Метан на нижней ступени, водород на верхней, лучшее соотношение Мст/Мпг и...
...и проигрыш Маску с его тупыми керосинками.
Чем больше РД, тем выше вероятность взрыва. В этом смысле NG с 7 (кажется) BE-4 и одним BE-3 выглядит концептуально лучше, чем "тупая керосинка" FH c 28-ю мерлинами.

ЦитироватьNeru пишет:
На самом деле всем, кроме конструкторов, глубоко по барабану, какое у РН Мст/Мпг. От слова совсем.
А число РД при заданной Мпг растет пропорционально Mст. Конечно, никого кроме конструкторов это не может волновать, но страховщики, не вникая в конструктивные тонкости, после каждого провала миссии увеличивают страховые отчисления, а заказчики сваливают к конкурентам.

ЦитироватьNeru пишет:
Первое, что и является самым важным, это сама возможность запуска чего-либо в космос, так называемый "доступ в космос". Когда доступ нужен, за его наличие будут платить много, столько сколько требуется.
Второе. Что бы средства доставки могли доставить туда, куда требуется, необходимую ПН. Желательно надежно и с первого раза, и точно.
Приоритеты, коли речь идет о тяжелых и сверхтяжелых ракетах, расставлены неправильно. Сначала продумывание второго пункта, а уже затем реализация первого. Особенно это касается сверхтяжей, для которых "первый пункт перед вторым" может не получиться от слова "совсем". Уже проходили. Ну и тяжелую лучше делать основательно, с запасом по надежности, а на абы как.

ЦитироватьNeru пишет:
Третье. Когда первые два пункта выполняются - можно подумать об том, сколько же они на самом деле стоят и как-то оптимизировать затраты.
Хм. Обычно ТЭО делают перед тем, как начинать тратить деньги.

ЦитироватьНам сейчас хотя-бы заиметь пилотируемую космонавтику с суверенной территории и работающий тяжелый носитель, то же с суверенной территории. Пока этого нет - мы находимся на уровне первого пункта.
Ну... устраивает СК для Ангары-А5, который, возможно, не будет нужен уже в 30-х годах из-за высокой себестоимости, недостаточной ПН и невысокой надежности означенного пятиблока? С такими затратным обеспечением суверенитета недолго без подтяжек для штанов остаться - чего, собственно, и добиваются от нас супостаты.
Земля не может, не может не вращаться,
А мур не может, не может не мурчать!

Bell

#3559
Цитироватьsychbird пишет:
ЦитироватьBell пишет: #3543
17.09.2018 15:58:22    
Цитироватьsychbird пишет:
ЦитироватьBell пишет:
Я вот когда 9 Мерлинов с 1 РД-171 сравниваю, то как-то печально становится - пачка Мерлины легче в 2 раза. А тяга больше, что компенсирует ненамного худший удельный импульс
Надо оценить потерю характеристической скорости в том и другом случае и отнести её к стартовой массе.

Без подобного расчета печаль не основательна.
Очень даже основательна!
Лишние 4,5 тонны высокотехнологичных конструкций двигателя стоят несоизмеримо больше, чем метр обечайки баков и несколько тонн керосина и кислорода!
И это только на 1-й ступени. Для второй еще и совершенство падает, с пагубными последствиями для ПН
Там не тонны, а десятки тонн. И не метры обечайки.
А рост стартовой массы даёт рост массы высокотехнологичных конструкций пусковой установки.

Надо считать предметное ТЭО для серьезной оценки. Умозрительность здесь не катит.
Товарная стоимость РД-171М - 15 млн. долл. https://ecoruspace.me/%D0%A0%D0%94-171.html
Сухая масса 9300 кг
стоимость 1 т двигателя = 15 000 000 * 60 (курс по-божески специально для вас) / 9,3 = 98 774 тыс. руб./т

Соотношение компонентов у Мерлина Д 2,36
Цену РГ-1 не знаю, но ТС-1 стоит 40 000 руб./т
Жидкий кислород возьмем по прайсу https://kriogen.ru/catalog/13/70/ - 9300 руб./т
Пересчитам на соотношение компонентов, получим 18 337 руб./т топлива

Теперь делим стоимости тонны двигателя на тонны топлива и получаем соотношение примерно 5300 раз.
Пять тысяч триста раз.

Десятки тонн, да? ТЭО, блин...


Ну ладно, мы же считаем разницу, да?

Масса Мерлина Д ну пусть максимум 490 кг, тогда 9 штук будут весить 4,4 т
Значит "лишние" 4,9 т МДУ стоят примерно 485 млн. руб.
А, скажем, 50 т дополнительного топлива (примерно 15% РЗТ 1-й ступени) будут стоить 0,9 млн. руб.
Соотношение - 540 раз.

Еще будем считать или уже и так понятно?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун