X-33, DC-X и т.п. Алюминиевый бак O2.

Теги:космос
 
А эксплуатирующиеся РН с композитными баками для криогенных компонентов есть?
 
+
-
edit
 

140466
140466(aka Нумер)

опытный

Думаю, что если есть, то это вряд ли себя окупило. Композиты нужны другие, которые ноч. прочны и оч. пластичны при нескольких десятков Кельвинов.
Всё невозможное возможно, если этого захотеть. ;)  
У J-2 кислородный бак на второй ступени действительно композитный, об этом в "Новости космонавтики" пишут, см.http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/217/36.shtml
 
+
-
edit
 

140466
140466(aka Нумер)

опытный

Каррабеан, а по-подробнее, просвети!
Всё невозможное возможно, если этого захотеть. ;)  
RU CaRRibeaN #30.09.2001 21:04
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

FAA>А эксплуатирующиеся РН с композитными баками для криогенных компонентов есть?

Пока нету. Было несколько проектов, а первым реальным претендентом пока являеться J-2 с метановыми композитными баками. С ходу не схожу но и кислородные бакие у нее по-моему композитные.

#>Думаю, что если есть, то это вряд ли себя окупило.

Издеваешься что ли? Нука распиши нам преимущества и недостатки композитах, делательно в денежных координатах? Что бы знать что за этой фразой что-то есть.

#>Композиты нужны другие, которые оч. прочны

У, блин, знаток композитов. Может ты не знаешь, но все проблемы в ламинанте, а не в композитах. Существует масса прочных композитов, которые держат криогенные температуры, даже не превлекая тяжелую артелерию - С-С композиты.
Shadows of Invasion.  
RU CaRRibeaN #01.10.2001 11:10
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

#>Каррабеан, а по-подробнее, просвети!

Блин, пиши мой ник правильно!

Проблемы обычно, как я уж сказал с ламинантом. Это тепло и химически изолирующее покрытие внутри бака. Сам композит должен весьма прилично травить криогенные газы. Дык вот - ламинаты не держат низких температур, трескаються, а затем водород (к примеру) проникая унутрь композитной силовой оболочки ее тоже портит (вскипая).

Как я понимаю это основная проблема. Еще одним отрицптельным фактором являеться насыщение связей углерода в композите или его окисление, если бак кислородный.

В прочем на форуме есть профессионал по части композитов - Alek. Когда он появиться его можно будет поспрашивать поточнее.
Shadows of Invasion.  
Проблема в ламинате? Рассматривая конструкцию водородного бака на второй ступени "Сатурн-5" (var adbn_pb_login = "freehosting"; var adbn_pb_name = "freehosting"; var adbn_pb_options = "P N"; var adbn_pb_random = Math.round(Math.random() * 100000); document.write(""); document.close();         ) видно, что стенка бака многослойная внешний (силовой) слой из алюминия, далее идет сотовый наполнитель (теплоизолятор)"...В этой изоляции предусмотрены каналы, через которые при нахождении ракеты на старте подается газообразный гелий с целью удаления из изоляции взрывоопасных газов, которые могут там накопиться...",а непосредственно с LH контактирует стенка из тедлара. Замена внешней алюминиевой стенки на композит дает минимум двухкратный выигрыш по массе бака и композит непосредственно не контактирует с LH, интересно, почему амы не сделали так. Если кто знает, какая конструкция стенки у баков X-33?
 

Alek

опытный
FAA>А эксплуатирующиеся РН с композитными баками для криогенных компонентов есть?

Смотря что считать композитным баком. Например берется тонкий алюминиевый бак и обматывается силовой оболочкой из стекло или углепластика. Или полиэтиленовй лейнер, наддувается и тоже обматывается силовой оболочкой. Снаружи это дело покрывается например пенопластом для теплоизоляции. Это и есть композитный бак. То есть конструкция состоящая из многих слоев разноплановых материалов, каждый из которых выполняя свою задачу наилучшим образом обеспечивает оптималные хорактеристики изделия. Насколько я знаю в конструкции баков Х-33 алюминевой подложки не было, но это тоже был композитный бак. Вообще композитным может считаться бак в конструкции которого применено более одного компонента. Но можно считать и по другому. Бак сделаный только из композицыонных материалов. То есть из материалов которые сами по себе являются композитами. Таких гораздо меньше но есть. Не скажу точно но мне кажется что на индийском КРБ такие баки. На многих буржуйских спутниках баки под ксенон выполнены из композиционных материалов. Но ксенон наверно не считается криогенным компонентом?
 
А какая из вышеперечисленных технологий изготовления баков обеспечивает наилучшее конструктивное соотношение?
 

Fakas

опытный

Жидкий водород вещество весьма неприятное.
В данном сл-е его самые противные свойства это наводораживание и высокая проникающая способность.
Почему покрывают металлические баки ламинатом ? Дело в том, что есть такое явление — наводораживание металла. При этом металлический конструктив становится более хрупким. Из-за этого водородный тракт обычно серебрят или наносят другие не менее дорогие покрытия. Понятно, что для бака это слишком дорогое удовольствие и поэтому очевидно (ну не спец я по бакам) наносят ламинат. Я так думаю, что полностью непроницаемым его сделать низзя, да и особого смысла наверно нету — лишьбы навожораживание было в пределах допуска.
В сл-е с композитными баками очевидно встает проблема с тем, что композиты не монолитны и имют микротрещины. Водород в эти трещины заходит а там вскипает, что приводит к разрушению композита.
Судя по состятнию покойного Х-33 эту проблему решить не удалось.
Sapienti sat !  
+
-
edit
 

avmich

координатор

юКЕЙ, Ю МЮЯЙНКЭЙН ОПНЫЕ ЯДЕКЮРЭ ВХЯРН ЙНЛОНГХРМШХ АЮЙ ДКЪ кнйя, ХКХ БНР ФХДЙНЦН ЛЕРЮМЮ, ВЕЛ ДКЪ ку2?
 
+
-
edit
 

avmich

координатор

Sorry :frown: Alek, a naskol'ko prosche sdelat' chisto kompositnyi bak dlya LOX i, skazhem, zhidkogo metana, chem dlya LH2?
 
Alek>Но ксенон наверно не считается криогенным компонентом?

Ксенон - пятый инертный газ с температурой кипения Ткип=-108 С, так что скорее всего ксенон не сжижается при нормальных условиях. Ксенон - криогенный компонент. Мне кажется, что в баках КА ксенон находится под давлением 20-50 МПа, либо (сильно сомневаюсь) в жидком состоянии при T=-110C в хорошо теплоизолированном баке типа водородного бака VASMIRа, либо на борту КА стоит холодильная машина (тоже большие сомнения) которая охлаждает бак. Кстати, какие КА имеют двигатели на ксеноне (я слышал только о DS-1)?
 

Alek

опытный
avmich>a naskol'ko prosche sdelat' chisto kompositnyi bak dlya LOX i, skazhem, zhidkogo metana, chem dlya LH2?

Все дело в том как их делать? Например алюминиевый бак сваривается из листового материала, или выдавливается, или сочетание того и другого. А бак из "чисто композитных" или "композиционных" материалов получают намоткой. Но мотать надо на какую-то оправку, нельзя мотать на воздух :smile: Представте себе бак, это чаще всего цилиндр посередине с полусферами на концах, или шар, или тор. И пара маленьких отверстий через которые оправку после намотки уже не вынуть! Поэтому чаще всего в качестве оправки выступает тонкий алюминиевый бак, который остается внутри и является частью конструкции бака. Если же хотят еще больше облегчить конструкцию и уйти от алюминиевой подложки, то прибегают к всяческим изврашениям типа надувных, песчаных, и даже ледяных оправок! Чаще всего используются песчаные оправки. Суть в следуюшем, в форму засыпается песчано-клеевая смесь. Она застывает, насаживается на вал, обрабатывается по наруже (или не обрабатывается), обертывается фторопластовой лентой (от прилипания), и на нее мотается бак. После, песок с клеем, вымывается через маленькое отверстие, горячей водой или паром. Вся эта технология явлеется большим-большим гемороем! И кончно алюминиевый бак проше во много-много раз. Что касаемо проще ли сделать бак для жидкого метана чем для LH2, то думаю что принципиальной разницы просто нет. Технология одна на всех. Разница может быть только в количестве намотаных слоев, в толшине и количестве изолирующих подложек, и т.п. А намоточному станку все равно сколько чего мотать, он же железный и с ЧПУ, работает и работает :smile: То есть отличие не в процесе а в наворочености, как в часах, и на 5 и на 17 камнях это вса равно часы :smile:
 
CaRRibeaN, скажите а вообще есть эксплуатирующиеся РН с композитными баками?
 
RU CaRRibeaN #03.10.2001 19:54
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Гм. Я долго гадал зачем задавать тот же вопрос второй раз, а потом понял в чем отличие :wink: Как я понимаю баков сделанных только из композиционных материалов на нижних ступенях нету. Думаеться это связанно или с тем что компоненты криогенные (см выше) или сильно агрессивные, АТ, АК, НДМГ и другие гидразиновые топлива. ХОтя гидразин все же льют в композитные баки, правда долго композит не держит, как я понимаю. Реально сейчас процесс движеться в сторону удешевления, а композиты обычно бредут в другую сторону - они всегда очень дороги (и поэтому Alek должен зарабатывать ну просто кошмарные бабки :smile::smile: ) . Вообщем что-то не особо движуться в этом направлении прагматики, нампример команды конструкторов Ariane 5, Delta IV, Ангары.

Итак, если гре композитные материалы и применяються (для ЖРД), так это как вместилища гидразина (сам видел, у Нижних Салдинцов). Больше вроде нЕгде.
Shadows of Invasion.  
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
RU CaRRibeaN #03.10.2001 21:20
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

В этом форуме есть целый большой топик, посвященный ЭРД. А вообще все СПД работают на Ксеноне, все XIPS, а это Экспрессы, Ямалы, Метеор, B601HP, B702, FS-1300 последних модификаций.

Много уже летает на Ксеноне.

Баки для ксенона действительно 15-30 МПа (обычное намотанное стекловолокно), без теплоизоляции. Но надо помнить что ксенон тяжелый и инертный газ.
Shadows of Invasion.  

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru