Даешь $100/кг на LEO!

Старый>> Обычно при сбросе за борт давление за турбиной близко к нулю.

Fakas>Т.е. вакуум, да ? Оооххх...

Если для вас "близко к нулю" и "вакуум" это одно и то же, то действительно, остаётся только вздыхать. Но зачем это делать на весь топик?

Если следовать Вашим рассуждениям, то надо признать, что F-1 это мираж, фикция...

Вы хотя бы задумались: если на одном двигателе в 60-е гг сделали, и больше нигде, нет ли здесь какогото подвоха? Я же вам сказал, это не мои рассуждения, это букварь. Вы желаете поспорить с букварём? Попробуйте. У меня нет на это времени. Вот для вас цитатка: "Сопловой насадок охлаждается отработанными газами турбины, которые через щели во внутренней стенке насадка вводятся в основной поток газа." Как видите, о повышении УИ там ни слова. Давление в камере там было аж на треть больше, чем у РД-107, и ГГ на основных компонентах, а вот УИ - увы! Я не хочу сказать, что вдув сожрал весь прирост УИ, но видно какойто вклад внёс.

Fakas>Саш, это ты ? Привет, тебя тут сильно не хватало . Полку двигателистов прибыло.

Искренне рад познакомится!

Fakas>О, вот тут мы с тобой поспорим . Я недаюсь ты прекрасно понимаешь, что понижение параметров ДУ приходится чем то компенсировать - или повышением массового совершенства всей РН или снижением массы ПН.
Fakas>Давай глянем на покойную
О да - это моя бывшая специальность
Fakas>Beal BA-2 — это единственная РН постронеая именно по принципам удешевления (абляционная ТЗП КС, вытеснительная подача, этакий жидкостный РДТТ , именно то, о чем ты пишешь) и сравним ее размеры с близкими аналогами по массе ПН,а именно с Протоном и Зенит-2

Эта концепция мне как раз и нравится.

Fakas>ВА-2 — ПН на LEO 17 т, взлетный вес 970 т, длина 72 м Протон 8К82КМ — ПН на LEO 21 т, взлетный вес 712 т, длина 53 м...
Fakas>Т.о. несмотря на то, что ВА-2 разрабатывался с композитными баками и по современным технологиям он выводит на 4 т меньше чем Протон, а весит на 258 т больше. Зенит-2 тоже выглядить намного привлекательнее. Вплоть до того, что его версию SL пускают с плавучей платформы . ВА-2 в такой роли я слабо представляю .
Fakas>К чему я веду. Ведь стоимость пуска это не только стоимость РН, это и стоимость ее сборки, обслуживания и т.д. и т.п. И съэкономив на одном вполне вероятно поднять стоимость других операций и вывода 1 кг в целом. Да и не зря ВА-2 умерла. А остальные их коллеги по удешевлению тоже пока не видны.

Вот тут и можно поспорить. С ВА2 явный ПЕРЕБОР, пользуясь карточной терминологией. Композитные баки -замечательно, только ЗАЧЕМ? Чтоб снизить массу КОНСТРУКЦИИ? Так ведь ЭТО небольшое снижение массы конструкции привело к отказу от ЭФФЕКТИВНОГО окислителя -а именно ЭТО (вкупе с сверхнизким давлением, там по моему всего 8 атм) и вызвало снижение Уи и тяги, что привело....к РЕЗКОМУ возрастанию той же массы! Но мало того - композитные баки - ДОРОЖЕ! Композиты в массовом производстве дороже той же стали. Так почему же(мать их так!) не сделать баки окислителя стальными, за счет этого использовать криокислород, а не убогую перекись, одновременно используя самонаддув, поднять (немного) давление ... и получить те же хар-ки, что и в "вонючем" Протоне? Вообщем, я считаю ,что авторы ВА2 просто ПЕРЕМУДРИЛИ!
Почему бы не сделать стальную конструкцию, на том же керосине+LOX (про метан я уже молчу - тут говорят Володя Старый где то бродит ) с самонаддувом порядка 1-2 Мпа, с той же абляционной камерой и т.д. и получить ДЕШЕВУЮ и ЭФФЕКТИВНУЮ конструкцию? И не было бы мучительно больно...

Ник

Старый>Блин, видно я никогда отсюда не уйду. Причём тут закорытая схема? В ОТКРЫТОЙ схеме выгоднее выпустить газ с турбины за борт, чем вдувать его в сопло. Вы прочитайте ещё раз аргументацию. Вы поймите, что в ОТКРЫТОЙ схеме расход газа на турбину это ПОТЕРИ.

Да, абсолютно верно, пока все идет как обычно, Вы говорите разумные вещи, но...

Старый>И чем меньше давление за турбиной, тем меньше эти потери.

А вот тут начинается Ваше непонимание. Начнем с того, что не чем меньше давление газа за турбиной, а чем меньше расход газа через турбину.

Старый>Поэтому в идеале надо стремиться, чтоб давление за турбиной было МЕНЬШЕ.

Опять праильно, но до конца его сработать никогда не удастся.

Старый>Чтоб вдуть газ нужно чтоб не просто давление было равно, а чтоб был перепад, иначе газ не вдуется. Хрен ли ему перетекать, раз давление равное? Дак это полбеды, но там же сразу давление локально подымется, блин, по второму кругу пишу.

Опять правильно, но как правило давление мятого газа получается выше давления в сопле в нек-м сечении, особенно если движек высотный, понимаете вы это или нет? Кстати, никаких форсунок там в обычном понимании нету.

Старый>Вобщем что, я счас должен по этому снегу переться в гараж, тащить учебники и их вам переписывать по 13 центов за мегабайт? Дудки! Это в основном я Факасу адресую. Значит считайте всех конструкторов лохами, им вдувать надо, а они за борт выкидывают, часто даже без расширяющегося насадка. Причём все, и кто для Союза движки делал, и для Циклона, и для Космоса, и Арианы, и Атласа, и Дельты, и Титана и что там ещё... Вобщем круглм одни лохи? Так по-вашему? Если вы желаете разобраться, то прочитайте ещё раз там, где я объяснял, а если желаете пребывать при своём заблуждении - ради бога!

А я о чем говорю ? Ась ? О том, что если мятый газ имеет достаточное давление, то есть смысл его вдуть в закритику. А это так бывает, потому что при проектировании турбины не всегда получается максимально сработать давление по соображениям газодинамической устойчивости турбщения поворачивать. Пересчитывать же метановый ТНА я не собираюсь — уже на дипломе делал. Хватило 1 (одной) ступени при Рк 25 МПа. Считал на Маткаде, так что меня легко проверяли .
Т.о. мы уяснили, что температура кипения не имеет отношения к явлению кавитации. Едем дальше, к пузырькам. Что такое кавитация ? Это не кипение жидкости из-за высокой температуры. Кавитация возникает, когда статическая составляющая полного давления жидкости становится ниже Рп. Это происходит (если на пальцах) из-за слишком быстрого течения жидкости в насосе. Так что возникает она не из-за "пузырьков в трубопроводе". Я вот еще что скажу, криогенные трубопроводы захолаживают. И объемного кипения там не будет, в противном сл-е запрет трубопровод. Более того, режим пузырькового кипения это самый выгодный режим нагрева охладителя в рубашке охлаждения, но сделать его стабильным нельзя — или срывается в пленочное кипение, смертельное для всех ЖРД, кроме водородников, или жидкость перестает кипеть.
Уффф... Поймите, я не наезжаю на Вас лично. Вы можете говорить правильные вещи, но начинаете их не правильно объяснять да еще на этом основании делаете категоричнейшие выводы. Яркий пример — Ваше объяснение сути УВТ с вдувом. До скачка уплотнения все хорошо . Но то как он изменяет вектор тяги вы объяснили неправильно, как неправльно говорили и об газодинамике сопла с центральным телом. Поэтому я считаю нужным Вас поправлять, не смотря на то, что по нек-м вопросам наши позиции совпадают .
Что касается RS-68 и Вулкана. Если первого хоть фотография доступна, то секреты своего водородника французы хранят аки церберы — я по нему инфы не нашел. Вобщем у Вэйда ничего внятно по поводу схемы обоих движков не написано. Боинги тоже молчат. Если Вы мне предоставите достоверную инфу, превышающую объемом написанное у Вэйда, а еще лучше их ПГС я буду вам очень благодарен (особенно за ПГС) и признаю свою неправоту публично .
Просто слабо верится в открытый водородник, а у RS-68 на фотографии явно видны большие газоводы, хотя может быть, что это не они.

AP>Привет, Сергей
Ну где еще 2 хаевца могут встретится ?

>>понижение параметров ДУ приходится чем то компенсировать -
>>А остальные их коллеги по удешевлению тоже пока не видны.
AP>Как же, есть они (по крайней мере, среди двигателей) :
[скипнуто]
А я же говорю, про РН. Движки то понятно, делаются. А вот что на их основе получится ? ВА-2 я не выбирал, она пока единственная известная мне построенная по принципу "настоящие скупердяи всегда идут в обход " РН более менее посчитанная. А параметров РН с перечисленными тобой движками пока нет. Вот когда опубликуют, тогда посмотрим. Но что то мне кажется, что их массовое совершенство не уйдет сильно далеко от ВА-2 и будет проигрывать "традиционным" РН.

Вот насобирал данных на интересующие вас двигатели, посмотрите.

Vulcain
ЖРД турбонасосной подачи без дожигания.
Он обеспечивает тягу 880 кН и Уи 3200 у земли, 1130 кН и 4240 в пустоте.
Давление в камере 115 атм, соотношение компонентов - 5.94. Время работы двигателя - 590 сек.
В системе топливоподачи имеются два автономных ТНА: кислорода и водорода.
Скорость вращения ТНА О2 = 13610 об/мин, давление кислорода на выходе - 149 атм. Расход О2=228 кг/с.
ТНА Н2 = 34010 об/мин, давление водорода на выходе 163.5 кг/с. Расход Н2=42.6 кг/с.
Рабочее тело для газовых турбин вырабатывается в одном газогенераторе с давлением 8 МПа и соотношением компонентов 0.9. Питание турбин параллельное.
В магистрали подачи газа к турбине кислородного ТНА установлен двухпозиционных клапан, обеспечивающий две ступени мощности турбины, два соотношения компонентов и, следовательно, два уровня тяги.
Масса двигателя - 1650 кг.

По Vulcain-2 вот что есть:
Тяга в вакууме - 1350 кН
Уи (вакуум) - 433 сек
Давление в камере - 115 бар
Расход компонентов 320 кг/сек
Масса ДУ - 1935 кг
Скорость вращения ТНА О2 = 12600 об/мин
Скорость вращения ТНА Н2 = 35500 об/мин
Схема - открытая. Изменены турбонасосы и газогенератор.


RS-68 - тяга 338 тс, масса ДУ 6696 кг, открытая схема.

Тааак... Об..ся, позор на мою полулысую голову . В пылу спора неправильно перевел gas generator. Плохо — программистические тексты идут на раз, а родную терминологию начал забывать . Приношу сови извинения, был не прав, не трезв, и не внимателен .
Вобщем ясно. Если еще б и ПГС .
Соображения позже — завтра или в поннедельник. Счас пишу только для того, что б не подумали, что голову в песок засунул .

Fakas>Да, абсолютно верно, пока все идет как обычно, Вы говорите разумные вещи, но...
Старый>>И чем меньше давление за турбиной, тем меньше эти потери.
Fakas>А вот тут начинается Ваше непонимание. Начнем с того, что не чем меньше давление газа за турбиной, а чем меньше расход газа через турбину.

Видите ли, Факас, я ведь не знаю уровень подготовки человека, с которым говорю, поэтому стараюсь не применять непонятных терминов, а объяснять как бы "на пальцах". Поэтому порой выглидит ненаучно. Ясно же, что чем больше перепад давления на турбине, тем меньше потребный расход при той же мощности. Но нельзя же все эти подробности каждый раз огаваривать.

Старый>>Поэтому в идеале надо стремиться, чтоб давление за турбиной было МЕНЬШЕ.
Fakas>Опять праильно, но до конца его сработать никогда не удастся.

Ну естественно не удаётся. Поэтому, бывает, и ставят расширяющийся насадок. Но искуственно его (давление) повышать - это не фонтан.

Старый>>Чтоб вдуть газ нужно чтоб не просто давление было равно, а чтоб был перепад, иначе газ не вдуется. Хрен ли ему перетекать, раз давление равное? Дак это полбеды, но там же сразу давление локально подымется, блин, по второму кругу пишу.

Fakas>Опять правильно, но как правило давление мятого газа получается выше давления в сопле в нек-м сечении, особенно если движек высотный, понимаете вы это или нет? Кстати, никаких форсунок там в обычном понимании нету.

В некотором! Ближе к срезу? А какой тогда смысл всё это затевать? Форсунок в прямом смысле нет, но есть отверстия. Они не могут быть очень уж большими. А расход газа довольно приличный. Расход газа через отверстие пропорционален перепаду давления на нём (отверстии), так что перепад необходим, и приличный.

Fakas>А я о чем говорю ? Ась ? О том, что если мятый газ имеет достаточное давление, то есть смысл его вдуть в закритику.

Дык в чём смысл-то, вы сами можете объяснить? Сбросьте через насадок и будет тот же эффект. Тут мысль такая: УИ двигателя - это скорость истечения газа. А разогнать газ можно токо расширением в сопле. И вот газ спокойно себе по соплу расширяется-разгоняется, и вдруг из стенок ему наперерез бьют холодные струи. Как вы думаете, это ему поможет?

Fakas>А это так бывает, потому что при проектировании турбины не всегда получается максимально сработать давление по соображениям газодинамической устойчивости турбщения поворачивать.

"Газодинамическая устойчивость турбщения"! Нельзя на людях так выражаться. . Вы ж это раньше проще назвали: давление за турбиной до нуля не падает. Ну так опять повторяю: через расширяющийся насадок выгоднее сбросить.

Fakas>Т.о. мы уяснили, что температура кипения не имеет отношения к явлению кавитации.

Ничего себе! Где это мы такое уяснили? Если жидкость закипит у вас в насосе, он по-вашему не закавитирует и не "сорвёт".

Едем дальше, к пузырькам. Что такое кавитация ? Это не кипение жидкости из-за высокой температуры. Кавитация возникает, когда статическая составляющая полного давления жидкости становится ниже Рп. Это происходит (если на пальцах) из-за слишком быстрого течения жидкости в насосе.

Опять вы непонятные слова используете. Что такое "Рп"? Кавитация происходит из-за возникновения в жидкости газовых пузырьков. Что внутри пузырька - пары вскипевшего компонента, или газ растворённый в самом компоненте, или ещё что - без разницы. Температура кипения сильно зависит от давления, чем ниже давление нем ниже и Ткип. Вот из-за высоких скоростей гдето у основания крыльчатки образуется зона пониженого давления, метан вскипает, и привет. Керосин тоже может закипеть, но не при таких же условиях, как метан! А дальше что? Пуырьки пошли в крыльчатку, общая плотность жидкости снизилась, нагрузка упала, а турбина крутит! Обороты возрасли, скорость тоже, кипит сильнее, лавинообразный процесс, и приехали. Что и имело место в трёх крайних авариях блока ДМ.

[ слишком длинный топик - автонарезка ]

Так что возникает она не из-за "пузырьков в трубопроводе". Я вот еще что скажу, криогенные трубопроводы захолаживают. И объемного кипения там не будет, в противном сл-е запрет трубопровод.

Конечно не в трубопроводе. В трубопроводе кавитации не бывает. Но если с трубопровода пузырёк в насос попадёт, то крышка!. За этим бустеры и ставят. (Опять же это "на пальцах").

Более того, режим пузырькового кипения это самый выгодный режим нагрева охладителя в рубашке охлаждения, но сделать его стабильным нельзя — или срывается в пленочное кипение, смертельное для всех ЖРД, кроме водородников, или жидкость перестает кипеть.

Ну как сказать. Насколько я понимаю в водородниках в принципе не бывает кипения в рубашке, ибо водород там находится при сверхкритическом давлении, при котором нет разницы между газом и жидкостью. И вроде как самый лучший охладитель это какраз сверхкритический водород.

Fakas>Уффф... Поймите, я не наезжаю на Вас лично. Вы можете говорить правильные вещи, но начинаете их не правильно объяснять да еще на этом основании делаете категоричнейшие выводы. Яркий пример — Ваше объяснение сути УВТ с вдувом. До скачка уплотнения все хорошо . Но то как он изменяет вектор тяги вы объяснили неправильно, как неправльно говорили и об газодинамике сопла с центральным телом.

Наезжаете, ещё как наезжаете! Кто говорил: "Гусары молчать"? Усомнились, что Старый Ламер схемы путает? Это наезд. Выводы я вообще не делаю. Я всего лишь пытаюсь донести до заблуждающихся ОБЩЕПРИНЯТУЮ точку зрения. О! Если б эти выводы были сделаны мною! Тогда б Старый Ламер уже давно был нобелевским лауреатом во всех областях!
Не буду очередной раз тратить мегабайты на повторное объяснеие принципа действия УВТ вдувом в сопло. Или перечитайте ещё раз или прочитайте самое простое: "Энциклопедия Космонавтика" стр 53. статья "Вдув в сопло". Можно и покруче ссылку, но нужно в гараж идти.
А насчёт Аэроспайка какие у вас неясности?

Поэтому я считаю нужным Вас поправлять, не смотря на то, что по нек-м вопросам наши позиции совпадают .

Это конечно хорошо, но времени и мегабайт жалко.

Fakas>Что касается RS-68 и Вулкана. Если первого хоть фотография доступна, то секреты своего водородника французы хранят аки церберы — я по нему инфы не нашел. Вобщем у Вэйда ничего внятно по поводу схемы обоих движков не написано. Боинги тоже молчат. Если Вы мне предоставите достоверную инфу, превышающую объемом написанное у Вэйда, а еще лучше их ПГС я буду вам очень благодарен (особенно за ПГС) и признаю свою неправоту публично .

Ага, значит вы уже разобрались. Это хорошо. Вэйд, это конечно хорошо, но не фонтан. Но, за неимением лучшего можно руководствоваться в первом приближении. Вы НК выписываете? В смысле "Новости Космонавтики"? Там и по Вулкану и по РС-68 есть. Если не выписываете, то рекомендую. Но не надо близко к сердцу воспринимать заднюю часть, где "Проекты, планы". А в остальном там всё нормально, хотя на технику мало внимания уделяют.
ПГС Вулкана можно увидеть в книге С.Уманский. "Ракеты-носители и космодромы" стр 190. РС-68 не помню где видел, но надеюсь к первому полёту Дельты-4 в НК напечатают. Книгу Уманского можно приобрести там же, в редакции НК или заказать по почте.

Fakas>Просто слабо верится в открытый водородник, а у RS-68 на фотографии явно видны большие газоводы, хотя может быть, что это не они.

Это ж не церковь, чтобы верить. Тут знать надо.

Если кто наедет, что я мол неправильно описал развитие аварий на блоках ДМ, то уточняю: там газовые пузырьки изначально проникли через прокладки, а уж дальше по описаной схеме. (источник - НК)

Ой, боюсь счас опять начнут поправлять с кипением и пузырьками. Поэтому опять уточню. Проблема чтоб на вход насоса не подавалась кипящая жидкость решается так: Жидкость себе спокойно кипит. Но по команде "наддув" давление повышают, а с повышением давления повышается и Ткип. И кипеть она перестаёт. А пока прогреется до новой Ткип, успевает израсходоваться.

ratman>Только не пинайте ногами:

ratman>почему нельзя сделать следующее:
ratman>1. на хорошей скорости открыть воздухозаборники
ratman>2. воздух сам компрессируется до хорошего давления (как в ramjet/scramjet)
ratman>3. вбрасывается куда-нибудь (в кс или в дюзы)
ratman>4. греется
ratman>5. выбрасывается вместе со всем остальным

ratman>Получаем на халяву рабочее вещество - увеличиваем тягу

Сопротивление будет большое. Вес будет большой. Для самолёта можно, но не нужно, а для ракеты - зачем? Потом это всё на орбиту переть? В смысле воздухозаборник, крылья и т.д.

ratman>>Получаем на халяву рабочее вещество - увеличиваем тягу

Скажу ещё так: халявы не получается. Сбор "рабочего вещества" и его запихивание в камеру сгорания происходит за счёт кинетической энергии аппарата.

ratman>Это я не к тому, что это возможно, я цифру увидеть хочу

Вы гдето считали КПД ракеты, и он получался высоким. То есть если сюда принудительно внести дополнительное сопротивление атмосферы, то получится ухудшение. А ещё вес всех этих воздухозаборников/сопел, это ж тоже нужно разгонять, энергию тратить. Вобщем ничего хорошего.
Я такой вывод скажу(мой вывод, а не общепринятая точка зрения): при полёте на большое расстояние ракета лучше самолёта. Единственный недостаток - одноразовая. Изобрели бы многоразовую ракету - никто бы уже самолётами не летал. В будущем надеюсь так и произойдёт.

ratman>????
ratman>А то, что при этом у нас тяга растет пропорционально массе рабочего вещества вы не считаете ? Плюс, возможно, окислитель на халяву...

А! Опять эмвэ квадрат? Ну тут всё очень сложно. Забирать это вещество, сжимать, разгонять... Всё таки в ракетах както стремятся брать скоростью а не массой.... Тут надо теорию подымать...Что-то там вроде было такое, что скорость истечения газов из сопла не безгранична и на определённом этапе сопротивление станет превышать тягу... Ограничимся пока мнением, что при нынешнем уровне техники реализация этой идеи слишком уж дорогостояща?
Ладно, пойду пока спать, утро вечера мудренее.