Даешь $100/кг на LEO!

Теги:космос
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9
>делать инжекцию в ЖРД и не морочить голову.

Только не "в ЖРД", а "вокруг ЖРД" :)
 
+
-
edit
 
Нашел, вот.

NASA рассматривало кучу всяких проектов с целью $400/кг в ноябре 98. Hyperion там тоже был. В целом заключение было то, что все эти проекты пока очень зеленые.

(Кстати, интересный образчик американской бюрократии:



2Старый:
А вы говорите, 100 лет назад все посчитали... Во всем-то вы уверены :)

А вот хорошее описание Hyperion'a:
http://www.ssdl.gatech.edu/main/ssdl_pres_archive/Hyperion_status.pdf
 
+
-
edit
 
>>делать инжекцию в ЖРД и не морочить голову.

AP>Только не "в ЖРД", а "вокруг ЖРД" :)

А как греть ? Теплопередачей ? А почему нельзя в основную струю ?
 
>А как греть? Теплопередачей? А почему нельзя в основную струю ?

В камеру сгорания в любом случае не подать - давление не то.
В сопло невыгодно - его задача дать продуктам сгорания расшириться и ускориться, подача "лишнего" холодного воздуха только помешает его делу.
Но можно попробовать на сопло надеть кольцо-воздухозаборник, сжатый в нем воздух будет нагреватся от истекающей струи ЖРД и расширяться во внешнем сопле (этакий двигатель с центральным телом и соплом двойного расширения :) - попутно и высотность сопла автоматически отрегулируется ;) )

Упомянутый Hyperion именно так и должен был работать - только в почти "плоском" вариатне.

P.S. Кстати, нагрев воздуха в любом случае производился бы теплопередачей - хоть в камере, хоть в сопле, хоть за ним. Другого просто не дано.
 
RU Олег Лазутченко #02.02.2002 06:14
+
-
edit
 

Олег Лазутченко

втянувшийся

1. Атмосферные аэродинамические потери составляют примерно 150 м/с, причём это достигнутый максимум, у некоторых ракет (и проектов) до 80 м/с.
2. Примерно 90% аэродинамических потерь приходится на первые 15-17 км высоты. Если лететь на высоте 20 км, аэродинамика ракеты уже практически неважна... но не до кирпича, конечно ;)
3. Ещё можно про эжекторы вспомнить...
О.Л.
 
+
-
edit
 
AP>В камеру сгорания в любом случае не подать - давление не то.

Может быть - не знаю. А точно ? Сколько должно быть в камере у скрамджета ? Неужели нет 30 атм ?

AP>В сопло невыгодно - его задача дать продуктам сгорания расшириться и ускориться, подача "лишнего" холодного воздуха только помешает его делу.

А вот тут не согласен: если хватит времени все перемешать, то делу это только поможет: температура упадет (линейно) скорость упадет (как корень), а вещества добавится (линейно).
В результате получаем увеличение импульса (как корень).

AP>P.S. Кстати, нагрев воздуха в любом случае производился бы теплопередачей.

А как насчет перемешевания ?
 
+
-
edit
 
О.Л.>2. Примерно 90% аэродинамических потерь приходится на первые 15-17 км высоты. Если лететь на высоте 20 км, аэродинамика ракеты уже практически неважна...

А на высоте 20 км при скорости 1 км/с на квадратный метр воздухозаборника приходится 100 кг воздуха в секунду... Я прикинул грубо (и может быть неправильно): даже с учетом дополнительного сопротивления, процентов 25% тяги на этом можно выиграть...

О.Л.>3. Ещё можно про эжекторы вспомнить...
А это что за зверь ?
 
RU Старый #02.02.2002 09:16
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
ratman>Я тоже подозреваю, что халявы не получается. Мне интересно: почему ?

Тут всё не так просто. В принципе эта идея работоспособна. То есть гиперзвуковой самолёт-разгонщик и обычная орбитальная ступень с ЖРД. Но создание и эксплуатация самолёта-разгонщика будет настолько дорогой, что массовое производство адекватного количества обычных РН окажется выгоднее. Ну, примерно как с Байкалом.
Старый Ламер  
Так ведь исследуют такие схемы, и давно уже (Rocket Based Combined-Cycle (RBCC) engines я имею в виду). Разные варианты, в том числе и инжекторные - как раз то, о чем Вы говорите. До практической реализации столько же, как и до sramjet - "вечные" пара лет :) Проблемы у них тоже совпадают.

Но это больше для высотных атмосферных аппаратов, для ракеты это не годится: ей бы побыстрее верикаль пройти, так зачем еще тормоза лишние ставить?
 
+
-
edit
 
AP>Но это больше для высотных атмосферных аппаратов, для ракеты это не годится: ей бы побыстрее верикаль пройти, так зачем еще тормоза лишние ставить?

Так то оно так... С другой стороны если тяга заметно увеличится, может оказаться даже выгоднее задержаться в атмосфере подольше... Считать надо.
 
RU Старый #02.02.2002 09:33
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
ratman>Ага. А его выбрасывание в нагретом виде приводит к росту этой самой кинетической энергии. По вашей логике ramjet тоже летать не может.

ratman>Я тоже подозреваю, что халявы не получается. Мне интересно: почему ?

Тут ведь как: полёт в воздухе по-любому приводит к потерям на сопротивление, то есть энергия зря расходуется. Но с другой стороны, окислитель не нужно на борту везти, на его разгон энергию тратить. Вот и получается соревнование - кто-кого.
С точки зрения энергии выгоднее взять окислитель с собой и лететь через безвоздушное пространство. Но получится одноразовое корыто, а это не выгодно. Поэтому летают потише но по воздуху. А уж раз по воздуху ломишься - грех его не использовать, то есть если от сопротивления никуда не деться, так хоть в воздухозаборнике его использовать. Тут и пролегает граница между самолётами и ракетами. То есть самолёту - самолётово, а ракете - ракетово. Но общее резюме такое: аппарату предназначеному для полёта в безвоздушном пространстве воздух - только помеха.
Старый Ламер  
RU Старый #02.02.2002 09:38
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
ratman>Так то оно так... С другой стороны если тяга заметно увеличится, может оказаться даже выгоднее задержаться в атмосфере подольше... Считать надо.

Всё это сто лет как посчитано. Каждая лишняя секунда в атмосфере это аэродинамические потери. Все проекты которые разрабатывают, как только от стадии предложений доходят до стадии эскизного проекта тут же на этом и кончаются. В мечтах всё красиво, а стоит раз глянуть на бумагу, и всё!
Старый Ламер  
RU Старый #02.02.2002 09:45
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
ratman>Так то оно так... С другой стороны если тяга заметно увеличится, может оказаться даже выгоднее задержаться в атмосфере подольше... Считать надо.

Тут проблема в чём: увеличивать тягу за счёт "отталкивания от воздуха" это только кажется легко. На больших скоростях это не даёт эффекта. Это как от земли оттолкнуться, едешь на самокате или на машине - легче от земли толкаться, чем от воздуха, а попробуй когда со скоростью самолёта летишь - оттолкнись от земли! Зато от воздуха легко. Вот, на больших скоростях легче от самого себя отталкиваться, чем от воздуха.
Старый Ламер  
+
-
edit
 
ratman>>Так то оно так... С другой стороны если тяга заметно увеличится, может оказаться даже выгоднее задержаться в атмосфере подольше... Считать надо.

Старый> Всё это сто лет как посчитано.

Вы знаете кем конкретно ? Или все-таки предполагаете ?

Это я не к тому, что это возможно, я цифру увидеть хочу
 
RU Старый #02.02.2002 09:57
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Старый>> Всё это сто лет как посчитано.
ratman>Вы знаете кем конкретно ? Или все-таки предполагаете ?
ratman>Это я не к тому, что это возможно, я цифру увидеть хочу

Это не подсчитано кем-то конкретно. Это так сказать "общепринятая точка зрения". Она часто встречается, но сходу трудно сказать где. У меня в основном литература по практической космонавтике, а "перспективными" проектами в смысле очень уж далёкой перспективы я мало интересуюсь. Вобщем то данная тема о "воздушно-космических системах" для меня совершенно очевидна и особого интереса для обсуждения не представляет.

А вы на топик Хруничева заходите, как-никак вы его основатель.
Старый Ламер  
>>В камеру сгорания в любом случае не подать - давление не то.
>Может быть - не знаю. А точно ? Сколько должно быть в камере у скрамджета ? Неужели нет 30 атм ?

Так ведь речь не о scramjet, а о ЖРД - так что нужно 20-30 МПа для "запихивания" в камеру сгорания.

>>В сопло невыгодно
>А вот тут не согласен: если хватит времени все перемешать,
>то делу это только поможет

Возможно, что и так, а может - и нет. Скорости в сопле большие, пойдут ударные волны, изменится профиль давления на стенку сопла, а значит и его тяга. В какую сторону изменится, обосновано ответить с ходу не могу, но сдается мне, что в меньшую.

Вообще говоря, при такое схеме не так-то просто определить (терминологически), куда же на самом деле был подан воздух :) Всегда можно сказать, что внешнее сопло - это "оторванная" часть центрального (насадок), а воздух подводится в "щель" между ними :)

>>P.S. Кстати, нагрев воздуха в любом случае производился бы теплопередачей.
>А как насчет перемешевания ?
Я неточно выразился (пардон): конечно, теплопередача в результате перемешивания, не теплопроводность имелась в виду :) .

P.S.
По ходу дела вспомнил способ регулирования высотности :) В сопле делается кольцевая щель. При работе на земле атмосферное давление воздействует на поток и вызывает его отрыв -> нет отрицательной тяги. На какой-то высоте отрыв потока прекращается -> возникает дополнительная тяга. Предлагалось делать несколько таких щелей по длине сопла.
 

AP

втянувшийся

>Здесь мысль несколько другая: забить на кислород и
>использовать воздух просто как рабочее тело - то есть греть и
>выбрасывать.

А если рабочее тело все равно уже прилично сжато, да к тому же - с избытком окислителя, почему бы и не впрыснуть чуток :) Да разогнаться на этом посильнее, по пологой транктории.

В общем - как ни крути, самолет, однако, получается :)
 
+
-
edit
 
AP>А если рабочее тело все равно уже прилично сжато, да к тому же - с избытком окислителя, почему бы и не впрыснуть чуток :)

Дык не знаю... Вроде как основная проблема со скрамджетом - это обеспечить сверхзвуковое горение. А если этого делать не надо - все значительно упрощается... И ниокр в том числе...
 
+
-
edit
 
AP>Но можно попробовать на сопло надеть кольцо-воздухозаборник, сжатый в нем воздух будет нагреватся от истекающей струи ЖРД и расширяться во внешнем сопле

AP>Я неточно выразился (пардон): конечно, теплопередача в результате перемешивания, не теплопроводность имелась в виду :) .

А что вы имеете в виду ? Два различных сопла ? Тогда как перемешивать ?
 

AP

втянувшийся

>А что вы имеете в виду ? Два различных сопла ? Тогда как перемешивать ?

Да, два. Одно - собственно ЖРД, второе (внешний насадок) - ВРД (можно так, наверное, сказать :) ).
Перемешивать за счет некоторого недорасширения во внутреннем сопле и/или геометрии насадка, направляющего поток второго контура :) в основной поток.

Наверное, здесь лучше будут выгдялеть сопла типа аэроспайка. Там ведь одной стенки нет.
 
RU Олег Лазутченко #02.02.2002 23:42
+
-
edit
 

Олег Лазутченко

втянувшийся

Народ, ну не надоело вам терминами меняться? Неужели "скрамджет" проще и понятней, чем "СПВРД"?
О.Л.
 
О.Л.>Народ, ну не надоело вам терминами меняться? Неужели "скрамджет" проще и понятней, чем "СПВРД"?

Наверное просто в "СПВРД" гласных маловато, да и на шифт (РЕГ? :) ) наступать лень :)
 
RU Старый #03.02.2002 06:37
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Рэтмэну
впрочем, всем остальным тоже.
Напрасно вы "забили" на скрамджет, он же ГПВРД. Сейчас это считается единственным реальным направлением. Попробую объяснить "на пальцах". Для начала: подать или вдуть что-нибудь из окружающей среды в камеру или сопло обычного ЖРД - это химера, не буду даже говорить, если охота - разбирайтесь сами.
Путь один - самолёт разгонщик, который должен поднять обычную ракету как можно выше и разогнать её до как можно большей скорости. Но как разогнать? Если использовать в качестве рабочего тела забортный воздух, то в принципе не возможно достигнуть скорости большей, чем скорость истечения газов из двигателя. Иначе нарушится закон сохранения импульса, или количества движения, или как его там? Понимаете? Затормозив поток от 3-х км/с до нуля, а потом опять разогнав его до 3-х км/с вы в итоге получите баш на баш.
То есть нужно добиться высокой скорости истечения. Но как? Даже у керосиновых ЖРД всего 3 км/с, а тут воздух и ненулевое давление на срезе. И тогда родится идея: поток вообще не тормозить, а только разгонять. То есть для разгона будет использована не только химическая энергия топлива, но и изначальная кинетическая энергия потока. Вот так и родился ГПВРД. Теперь осталось дело техники - начать да кончить.
Но, как видите, даже начать не так уж просто. Есть и технические проблемки, например тепловой барьер. При скорости больше 2500 км/час из-за кинетического нагрева алюминиевые сплавы теряют прочность. Причём это кинетический нагрев, от него не спасёшься подымаясь в разреженные слои атмосферы. Титан даёт лишь небольшую передышку, затем сталь, а затем ой-ой-ой... Ещё проблемка: начальный разгон. Всё это надо сначала оторвать от земли и разогнать до гиперзвуковой скорости, чтоб начал нормально работать ГПВРД. А полёт у земли с дозвуковыми скоростями и в стратосфере на гиперзвуке - это две большие разницы, тут не только движки нужны разные но и аэродинамика, то есть крылья. Вобщем геморрой ещё тот! В обозримом будущем ничего реального не светит.
При современном уровне авиационной техники можно создать разгонщик, который подымет ракету на высоту 20км и разгонит до 1км/сек. Но это смехотворная прибавка. Чем возиться с таким разгонщиком, дешевле соответственно увеличить запас топлива на 1-й ступени, и всё.
Так что, джентльмены, забудьте про вдувы в сопло и прочую галиматью. Единственный путь с использованием атмосферы - это разгонщик на ГПВРД. На этом направлении и идут работы, в лице того же Гипер-Х. Работы идут ни шатко ни валко, так как все понимают, что ничего реального не получится. Но всё-таки продолжают в надежде, что случайно наткнутся на что-нибудь интересное.
Старый Ламер  
+
-
edit
 
Старый> Если использовать в качестве рабочего тела забортный воздух, то в принципе не возможно достигнуть скорости большей, чем скорость истечения газов из двигателя. Иначе нарушится закон сохранения импульса

Это хороший аргумент. Если считать, что поток воздуха полностью останавливается, то увеличения тяги нельзя получить уже при скорости 0.45 от скорости истечения. А практически это не имеет смысла при скорости выше, чем 0.25 от с.и.

Но никто ведь не говорит, что поток надо полностью останавливать. Замедлиться, он, конечно, замедлится, но не обязательно намного. Другой вопрос, будет ли поток воздуха перемешиваться с продуктами сгорания на сверхзвуковой скорости (и, таким образом, нагреваться)... Но этот вопрос все-таки легче решить, чем заставить такой поток участвовать в реакции горения (как в скрамджете/ГПВРД).

Что касается ГПВРД, то вы тоже не вполне правы. Там выигрыш не столько за счет увеличения массы рабочего тела, сколько за счет того, что окислитель с собой тащить не надо. Наверное поэтому для них пытаются использовать водород, а не керосин - у водорода самое низкое отношение "масса топлива/масса окислителя".
 
+
-
edit
 
Старый> Причём это кинетический нагрев, от него не спасёшься подымаясь в разреженные слои атмосферы.

Не понял ? Это как это ? Это почему это ? Меньше плотность - меньше тепловой поток...
 
1 2 3 4 5 6 7 8 9

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