Блок И и УРМ-2 с многократным включением

[fagot]

Тогда массовое совершенство системы совсем упадет, а сложность увеличится. И чего только не придумают, лишь бы не применять гидразин.

[Дмитрий В.]

Тогда массовое совершенство системы совсем упадет, а сложность увеличится. И чего только не придумают, лишь бы не применять гидразин.

Гидразин - это тривиальное решение. Идея в том, что запас гелия уже есть на борту (и хранится под давлением порядка 30 МПа). Потребная ХС на ориентацию и осадку топлива перед вторым (и последним) включением - невелика. А для повышения УИ гелий можно подогревать (непосредственно перед входом в камеру). Учитывая малость расхода потребная мощность на подогрев тоже не будет большой.

[Salo]

А чем его греть?

Гелий? Электричеством, думаю :roll:

Кислород можно греть сжигая керосин в простеньком газогенераторе, типа паяльной лампы, подавая топливо из основных баков под давлением наддува (3 атм.).

[Дмитрий В.]

А чем его греть?

Гелий? Электричеством, думаю :roll:

Кислород можно греть сжигая керосин в простеньком газогенераторе, типа паяльной лампы, подавая топливо из основных баков под давлением наддува (3 атм.).

Кислород-керосин  - высокая плотность исходных веществ, низкое давление, высокая (относительно) температура в КС, нужен газогенератор  
Гелий - высокое давление, низкая плотность, низкая температура в камере (но можно подогреть).
В общем надо считать детально (в т.ч. и гидразиновый вариант). Может оказаться что по затратам массы все варианты будут равноценными. Тогда надо будет выбирать самый простой или дешевый. :roll:

[Дмитрий В.]

Кстати, есть вариант СООЗ на основных компонентах с ЭНА.

[Salo]

А наддув продуктами разложения, по-моему, еще тяжелее. если уж ставить СООЗ на вонючке, то лучше и использовать раб. тело по целевому назначению.

Эээ! Продукты разложения гидразина имеют среднюю молекулярную массу всего 16,5 - меньше, чем у азота, вдвое. На этом, собственно, и основан довольно высокий УИ однокомпонентников на гидразине.

Кроме того, мы же наддуваем бак до 20 атмосфер этими продуктами, а не храним их в баллоне при 330 атм, их плотность при этом вполне приемлемая.

При столь малой ХС наддув продуктами разложения гидразина - неоправданное усложнение.

Да, можно и blowdown сделать. Увеличение веса баков может компенсироваться отсутствием части элементов системы наддува и повышением надёжности.

http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/nk/1998/21-22/21-22-1998-3.html

Для малых спутников (от десятков килограмм до полутонны) предлагается объединенная ДУ для ориентации и стабилизации аппарата на орбите, а также коррекции его траектории. Установка может применяться на перспективных низкоорбитальных спутниках связи типа «Гонец» нового поколения, а также систем навигации, геодезии, картографии и т.п., позволяя масштабно переходить с одного ИСЗ на другой. С этой первой комплексной разработкой НИИ Маш пытается выйти на рынок, предлагая блочные ДУ, которые могут использоваться на любых спутниках.

ДУ ампулизирована и не имеет никаких связей с объектом, кроме механических, а также сигналов управления, и полностью автономна – у нее свои баки, насосы, система наддува и двухкомпонентные ЖРД различных диапазонов тяги: четыре ЖРДМТ управления, микродвигатели крена и двигатель для коррекции орбиты.

Отличительная черта ДУ – оригинальная система подачи топлива с встроенными поршневыми насосами без вращающихся частей. Топливные баки наддуваются газогенераторами (ГГ), работающими на основных компонентах топлива. Отсутствует система разделения топлива и газа наддува – ГГ «дует» непосредственно в баки. Хотя проблемы случайного попадания газа в двигатели решены, в случае необходимости в конструкцию может быть введена разделительная мембрана.

Использование насосов резко уменьшило габариты ДУ и одновременно повысило ее удельные характеристики. Во всех аналогичных системах России и мира используется отдельный блок наддува баков с баллонами, наполненными газом при давлении порядка 200 атм, вытесняющим топливо из баков в двигатели. Параметры системы наддува влияют на характеристики ДУ в целом.

Проектанты из Нижней Салды предлагают заменить азот или другой газ наддува, обладающий низкой энергетикой, на газы, образующиеся при сжигании основного топлива. Энерго-массовые характеристики ДУ при этом резко возрастают. А баки-баллоны из высокопрочного композиционного материала держат давление 200 атм, что позволяет снизить размеры двигателей.

[fagot]

Как-то непонятно, чем у них насосы приводятся.

[fagot]

Гидразин - это тривиальное решение. Идея в том, что запас гелия уже есть на борту (и хранится под давлением порядка 30 МПа). Потребная ХС на ориентацию и осадку топлива перед вторым (и последним) включением - невелика. А для повышения УИ гелий можно подогревать (непосредственно перед входом в камеру). Учитывая малость расхода потребная мощность на подогрев тоже не будет большой.

Уменьшение количества компонентов это понятно, только электроподогрев массу СООЗ увеличит.

[fagot]

Кислород можно греть сжигая керосин в простеньком газогенераторе, типа паяльной лампы, подавая топливо из основных баков под давлением наддува (3 атм.).

Тогда уж лучше делать сопла на восстановительном газе, УИ будет больше. Хотя при таком малом давлении габариты их изрядно возрастут.

[Дмитрий В.]

Вот здесь ratte07 дал интересную ссылку по интересующему нас вопросу:
http://forums.airbase.ru/2008/12/t65308--Proekt-po-osnovam-ustrojstva-KA.7023.html

[Дмитрий В.]

Уменьшение количества компонентов это понятно, только электроподогрев массу СООЗ увеличит.

Не думаю, что нихромовая спираль внутри трубки подачи гелия будет весить много (правда, вопрос - насколько возрастет масса аккумуляторов). В общем, надо считать.

[fagot]

Спиральку я вообще не учитывал , но плохое массовое совершенство электротермических ДУ в общем-то известно и без расчетов, иначе бы они применялись гораздо шире.

[Salo]

Рекомендую книжку

Н.М.Беляев, Е.И.Уваров "Расчет и проектирование реактивных систем управления космических летательных аппаратов" Машиностроение 1974 г.

[fagot]

Чтобы закрыть вопрос про гелий с электронагревом. Пусть для осадки топлива нужна тяга 10 кгс в течении некоторого времени, тогда при УИ гелия с температурой 300 К около 200 с его расход будет 0,05 кг/с. Если мы хотим за счет нагрева уменьшить расход вдвое, подняв УИ до 400 с, нужна мощность примерно 150 кВт. Как-то я опасаюсь, что удельная мощность аккумуляторов существенно меньше киловатта на килограмм.

[Salo]

Достаточно 2,5 кгс, но это принципиально ничего не меняет.

[aldin]

Коллеги! Рулевыми двигателями и двигателями СООЗ нас бог не обидел, и выбор большой. Хочешь с ДМа, хочешь с Бриза, хочешь с Фрегата. Хочешь двухкомпонентные, хочешь однокомпонентные. Но вопрос-то ведь в другом. Можно ли завести РД-0124 второй раз.
Если маршевый двигатель ДМа можно включить несколько раз, то этот двигатель на два включения не отрабатывался, насколько мне известно.

[Salo]

Но вопрос-то ведь в другом. Можно ли завести РД-0124 второй раз.
Если маршевый двигатель ДМа можно включить несколько раз, то этот двигатель на два включения не отрабатывался, насколько мне известно.

Планировали повторный запуск РД-0124А на УРМ-2 Ангары 1.2.
Сейчас, по слухам, делают блок довыведения.

В данной теме мы обсуждаем вариант Блока И с РД-0124 и рулевым двигателем малой тяги (около 2тс). Я предложил вторично запускать именно этот рулевой двигатель. Мне кажется тяга в 30тс для выдачи апогейного импульса несколько избыточна. :roll:

[aldin]

А есть ли на УРМ-2 сам рулевой двигатель?
Повторный запуск подобного двигателя нужен для выведения ПН на орбиты 800-1500 км. Поэтому может лучше вернуться к идее использования  в качестве второй ступени РБ ДМ или блока 12КРБ.

Мне кажется, что это решение было бы технически компромиссным и дало бы вполне приличные выводимые массы. Тяга 8 т вполне подходит для второго включения и терпима для первого.

[Дмитрий В.]

А есть ли на УРМ-2 сам рулевой двигатель?
Повторный запуск подобного двигателя нужен для выведения ПН на орбиты 800-1500 км. Поэтому может лучше вернуться к идее использования  в качестве второй ступени РБ ДМ или блока 12КРБ.

Мне кажется, что это решение было бы технически компромиссным и дало бы вполне приличные выводимые массы. Тяга 8 т вполне подходит для второго включения и терпима для первого.

На УРМ-2 рулевой двигатель не нужен (кправление обеспечивается качанием камер РД-0124). Просто Salo предложил оснастить гипотетический блок И (или модификацию УРМ-2) дополнительным ЖРД сравнительно небольшой тяги. Блок ДМ неплох, когда речь идет о выведении сравнительно небольших масс на высокоэнергетические орбиты. Для универсальной ступени (маршевая + КРБ) тяга 11Д58М мала.

[Salo]

У Космоса-3М при выводе на ССО двигатель второй ступени (тяга 15тс) запускается повторно.

У Зенита вывод на ССО осуществляется непрерывной работой рулевых двигателей тягой 8тс.

Схема предлагаемая мной используется на третьей ступени Синевы.
Маршевый двигатель работает при первом включении. Он неподвижный и по окончании активного участка сбрасывается.
А двигатели блока разведения служат в качестве рулевых при первом включении и в качестве маршевых при втором.