РД на метане

Автор MKOLOM, 17.05.2004 16:03:47

« назад - далее »

0 Пользователи и 2 гостей просматривают эту тему.

azvoz

#4640
ИНТЕРВЬЮ 25 НОЯ 2019, 13:00

Александр Блошенко
© Государственная корпорация по космической деятельности "Роскосмос"


— Какая выгода от метановых двигателей?


Цитировать— Про упрощение конструкции ракеты я уже сказал. Это достигается, собственно, за счет применения двигателя с умеренными параметрами в камере сгорания (давление, температура), 


также положительно сказывается на характеристиках и 


хорошая охлаждающая способность метана, 


его более высокий удельный импульс (двигатель будет более экономичен), 


применение надежной системы турбонасосных агрегатов и удачная компоновка баков. 


Температура жидкого метана в баке горючего (–160 °C) близка к температуре жидкого кислорода в баке окислителя (–183 °C). По сравнению с использованием керосина в качестве горючего, который требует поддержания его при температуре +40 °C, 


это позволяет существенно упростить систему термостатирования, сделать ее единой 


и выполнить баки для окислителя и горючего с совмещенными днищами. 


Все это упрощает и повышает надежность изделия.


С метаном удобно реализовывать схему горячего резервирования за счет того, что он создает меньшее давление и температуру в камере сгорания по сравнению с керосиновым двигателем при одинаковом уровне тяги. То есть пять-семь двигателей первой ступени номинально работают в щадящем режиме, и в случае отказа одного из них есть возможность форсировать работу остальных, обеспечив тем самым успешный пуск и выполнение миссии.

Ну и доступность, а также меньшая стоимость сырья позволят снизить и стоимость запуска. Мы называем двигатель метановым, потому что применяем гостированный сжиженный природный газ марки А, который на 99% состоит из метана. Это то, что серийно выпускает "Газпром", и разработка нового вида топлива не требуется. Именно на таком топливе мы и проводили предварительные прожиги изделий. Все решения по транспортировке и хранению этого вида топлива коллегами-энергетиками уже придуманы и доведены практически до совершенства. Тут, безусловно, мы рассчитываем на их помощь.

LITY

Взялся бы Газпром не только за метан. А ракету назвать "Северный поток-3".

azvoz

ЦитироватьLITY написал:
Взялся бы Газпром не только за метан. А ракету назвать "Северный поток-3".
Нее.. китайщина позорная получится

Лучше "Эхо Газпрома 2"

Шутка конечно  - такую хорошую вещь как метановую РН , нельзя ассоциировать с ухом мацквы финансируемым газпромом.

Первоначальное название подобной ракеты  Союз 5.1 вполне достойно.

Павел73

#4643
ЦитироватьДенис Нырков написал:
 На данном этапе у нас уже есть недоделанная Ангара - вот её давайте тогда для начала до ума и доведём. А конструкторы пускай тем временем доводят метановый двигатель. А то у нас уже 25 лет работали над одним проектом, выставляя его чуть ли не главным приоритетом всей отрасли, а теперь не доделав его начали бросаться за всё подряд - замену Зенита в роли коммерческого носителя (Союз-5), способа пристроить РД-180 когда иностранные заказы на него закончатся (Союз-6) и метановый носитель (Союз-7).

Ангару довести до ума невозможно, так как её концепция изначально ошибочна. Максимум, что от неё можно получить - это вторая ступень и УРМ в качестве боковых ускорителей для будущего Союза-5. Для ситуации, в которой трехблочный Союз избыточен, а моноблочный - недостаточен.
Будет не до космонавтики (С) Ронату.

Bell

ЦитироватьДенис Нырков написал:
 На данном этапе у нас уже есть недоделанная Ангара - вот её давайте тогда для начала до ума и доведём. А конструкторы пускай тем временем доводят метановый двигатель. А то у нас уже 25 лет работали над одним проектом, выставляя его чуть ли не главным приоритетом всей отрасли, а теперь не доделав его начали бросаться за всё подряд
То, что над чем-то там работами и как-то там выставляли - еще не значит, что это было правильно.
Восхищаться платьем голого короля можно какое-то время, но ткани на его жопе не прибавиться.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Сергей

Цитироватьazvoz написал:
Что не нравится:-дожигание кислого газа на 1й ступени - странное решение для метана.
У кислого газа ГГ выше энергетика. Это позволяет при сохранении мощности ТНА понизить температуру кислого газа на входе в турбину , по сравнению с восстановительным газом.

Сергей

ЦитироватьДенис Нырков написал:
 
ЦитироватьСергей написал:
 
ЦитироватьДмитрий В.  написал:
Цитата Сергей  написал:3. Вольно или не вольно все это разваливает команду специалистов КБХА. Ну а с чего они будут уходить, если заказ есть?Да это у Сергея мантра такая. На самом деле, это уже второй или третий контракт на очередной этап. По предыдущему КБХА заплатили свыше 800 млн руб, емнип.
               
                  
Мантра, мантра..
1. На контракты Роскосмоса КБХА было единственным претендентом - ЭМ не рисковало взять их на себя - и делать не кому, и сроки жесткие , и объем большой, а доходы по отношению к затратам - только на поддержку штанов.
2. Миллионы переведите в доллары, отнесите к затратам на обеспечение работ и сроки, сравните с затратами Безоса, Маска , разумеется отмасштабировав по тяге, покупательной способности и т.д. Глядишь и слова - миллионы, миллиарды рублей перестанут гипнотизировать!!  (" В попугаях длиннее!).
2. На 2016 год 800 млн руб. было в пересчёте на вечнозелёные около $12,5 млн (да и сейчас примерно столько же). Если взять разницу в зарплатах инженеров ( 20-40 тыс. руб.  в месяц в КБХА и примерно  $60-120 тыс.  в год в NASA в районе 2016 года), то получается что эту цифру необходимо увеличить в 16 раз - до $200 млн (предположим что за счёт той же или даже меньшей цены материалов, коммуналки и т.п. в пересчёте выйдет только $150 млн).

А теперь глядим на официальные цифры по стоимости разработок SpaceX от NASA: Falcon 1 -  $90 млн , Falcon 9 - $390 млн (с учётом того что кусок зачли от Falcon 1 - чисто на Falcon 9 потратили только  $360 млн ). Строительство стартового стола под Falcon Heavy Шотвелл оценивала в  $100 млн . Сам Falcon Heavy по словам Маска обошёлся в сумму  более $500 млн . Если же мы вернёмся к нашим $150 млн, то в эту "ценовую категорию" подходит отменённый проект фирмы - Falcon 5 - со стартовой массой в 155 тонн. В него прекрасно вписывается РД-0162 в качестве двигателя первой ступени. То есть за аналог тех средств, за которые КБХА собирается построить 85-тонный прототип метанового двигателя, Маск в теории мог построить готовый 200-тонный двигатель, ракету-носитель под неё, и ещё бы на стартовый стол могло остаться. Так что если с Маском сравнивать, эффективность КБХА меня не очень впечатляет, уж извините.

А Безоса вообще лучше не упоминать всуе - это сейчас стало знатное "пугало" для всех неэффективных фирм. Он за 19 лет работы Blue Origin так и не довёл ни единого проекта до конца, при том что с 2016 года сжигает в фирме по $1 млрд в год. Тут даже слепому должно быть понятно, что для Безоса Blue Origin - это чистое развлечение, а не коммерция. И сравнивая себя с Blue Origin/Безосом, вы автоматически ставите себя на роль аутиста, участвующего в Паралимпийских играх.
1. Плохо считаете, гляньте в цифры контракта КБХА - 800 млн руб. это не только метановый движок. Контракт был на форуме с расшифровкой.
2. Пересчет по зарплате - это ваше ноу хау, не годится.
3. Мерлин - керосинка  открытой схемы, движок КБХА - газ-газ. Если для вас нет разницы, то сравните сроки отработки Мерлина  и Раптора (и еще не завершена).
С учетом изложенного,  ваш пост фантазии , имеет смысл побольше почитать ВНИМАТЕЛЬНО, разобраться и не гнать скороспелые суждения. И не надо таких примитивных экономических расчетов.
И насчет Безоса - у вас мнение дилетанта.

Bell

ЦитироватьСергей написал:
У кислого газа ГГ выше энергетика.
это с чего вдруг?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Bell

ЦитироватьСергей написал:
Это позволяет при сохранении мощности ТНА понизить температуру кислого газа на входе в турбину , по сравнению с восстановительным газом.
блин, глядя на РД-170/171 закрадываются большие сомнения...
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Сергей

ЦитироватьBell написал:
 
ЦитироватьСергей написал:
У кислого газа ГГ выше энергетика.
это с чего вдруг?
Я не химик, читал в статьях Энергомаша, да и КБХА делает для своих движков кислый ГГ , но одновременно снижает давление в КС до 150-160 ата для закрытой схемы.

Плейшнер

ЦитироватьСергей написал:
 
ЦитироватьBell написал:
 
ЦитироватьСергей  написал:
У кислого газа ГГ выше энергетика.
это с чего вдруг?
Я не химик, читал в статьях Энергомаша, да и КБХА делает для сюоих движков кислый ГГ 
энергетика кислого газа пониже ( молекулярная масса выше) но вот самого газа намного больше. массовое соотношение компонентов рулит
Не надо греть кислород!
Я не против многоразовых ракет, я за одноразовые!

Сергей

ЦитироватьBell написал:
 
ЦитироватьСергей написал:
Это позволяет при сохранении мощности ТНА понизить температуру кислого газа на входе в турбину , по сравнению с восстановительным газом.
блин, глядя на РД-170/171 закрадываются большие сомнения...
В КС РД-17О/171 давление 250 ата, и при восстановительном газе от ГГ, чтобы сохранить мощность ТНА придется повышать температуру газа, что тоже не подарок. Или снижать давление в КС из -за нехватки мощности ТНА.

Serge V Iz

А что такое "энергетика газа"?

Дмитрий В.

ЦитироватьSerge V Iz написал:
А что такое "энергетика газа"?

RT
Lingua latina non penis canina
StarShip - аналоговнет!

Bell

#4654
ЦитироватьСергей написал:
 
ЦитироватьBell написал:
 
ЦитироватьСергей  написал:
У кислого газа ГГ выше энергетика.
это с чего вдруг?
Я не химик, читал в статьях Энергомаша, да и КБХА делает для своих движков кислый ГГ , но одновременно снижает давление в КС до 150-160 ата для закрытой схемы.
А я химик :) по первому в/о
Можно тоже почитать? В данном случае, а тут разговор про метановые двигатели, и молекулярная масса, и объемный расход горючего лучше, чем для керосина.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Bell

ЦитироватьСергей написал:
 
ЦитироватьBell написал:
 
ЦитироватьСергей  написал:
Это позволяет при сохранении мощности ТНА понизить температуру кислого газа на входе в турбину , по сравнению с восстановительным газом.
блин, глядя на РД-170/171 закрадываются большие сомнения...
В КС РД-17О/171 давление 250 ата, и при восстановительном газе от ГГ, чтобы сохранить мощность ТНА придется повышать температуру газа, что тоже не подарок. Или снижать давление в КС из -за нехватки мощности ТНА.
Стоп-стоп!
Но в случае восстановительного газа повышение температуры НЕ приведет к возгоранию конструкций газового тракта! Потому что среда восстановительная.
Разве это недостаток?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун

Serge V Iz

ЦитироватьДмитрий В. написал:
 
ЦитироватьSerge V Iz написал:
А что такое "энергетика газа"?
RT
Тогда у метана (восстановительного) в ГГ молярная масса продуктов в два раза меньше, а теплоемкость самого метана в два раза выше. Сответственно, возможно сжечь чуть больше кислорода и появляется надежда обойтись уменьшенным массовым расходом газа через турбину?

Сергей

ЦитироватьBell написал:
А я химик  по первому в/оМожно тоже почитать? В данном случае, а тут разговор про метановые двигатели, и молекулярная масса, и объемный расход горючего лучше, чем для керосина.
Копирую пост из более ранних в этой же теме. 
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic581/message1889154/#message1889154
Там ссылка на статью.
Еще лучше прочитать докторскую Клепикова по метановым движкам.
Выборка из поста.
УДК 621.45:62-623.1:622.235.252
В.В. Мирошкин ( ЭМ)
КИСЛОРОДНО-МЕТАНОВЫЙ ЖРД С ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ТУРБИНОЙ
Исследованы возможности снижения температуры генераторного газа кислородно-метанового ЖРД с дожиганием восстановительного газа за счёт дополнительной
турбины, работающей на метане, нагретом в тракте регенеративного охлаждения камеры, с последующим охлаждением метана в теплообменнике и сбросом его на вход в
насос.
Введение
С 1981 г. в НПО Энергомаш начались расчётно-проектные
работы по ЖРД на сжиженном природном газе (метане) [1−3],
получившие поддержку головных институтов отрасли [4−7].
В процессе проводившихся в отрасли исследований рассматривались различные варианты схем ЖРД: с дожиганием и
без дожигания, на двух- и трёхкомпонентном топливе и др.
Обширная библиография.
В 2007 году Клепиков И.А. защитил докторскую диссертацию кислородно-метановым ЖРД.

Сергей

ЦитироватьBell написал:
Но в случае восстановительного газа повышение температуры НЕ приведет к возгоранию конструкций газового тракта! Потому что среда восстановительная.Разве это недостаток?
Температура также влияет на надежность работы турбины ТНА. Даже без разрушения - ползучесть (крип) под нагрузкой, обороты высокие, знакопеременная много цикловая нагрузка, удлинение лопаток  и пипец ( одна из основных причин ограничения температуры газа даже в паровых турбинах на электростанциях).

Bell

ЦитироватьСергей написал:
Копирую пост из более ранних в этой же теме.
вот что там написано конкретно по этому поводу:
ЦитироватьРанее было показано [8], что при одинаковых условиях сравнения, в том числе при охлаждении камер полным расходом горючего, схема с дожиганием восстановительного турбогаза проигрывала окислительной 10-12 сек по удельному импульсу, так как баланс мощностей насосов и турбины обеспечивался при более низком давлении в камере.
Ок, смотрим список литературы:
8. Klepicov, Katorgin, Chvanov. The new generation of rocket engines,
operating by ecologically safe propellant − liquid oxygen and liquefied
nature gas (methane). Доклад на 48-й международном аэрокосмическом

конгрессе в г. Турин 1997 г.

И где это найти?
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун