Будущее частных ракет

Старый>> Я не заметил где там указана мощность...
А.С.> Там указан к.п.д. - 94%, количество литиевых батарей - 9-12 (ориентировочно 33-36 вольт), и ток - 90 ампер.

Угу. А просадка напряжения аккумуляторов под нагрузкой?

Старый>> И что там за регулятор к моторчику советуют купить?
А.С.> Моторчик бесколлекторный - все бесколлекторные моторы нуждаются в специальной схеме, коммутирующей фазы.

Вес регулятора в вес установки входит?

А.С.> При увеличении оборотов удельный вес падает, т.е. мотор на 1 кВт 10000 об/мин легче, чем на 5000 об/мин - и это верно для всех типов моторов (включая асинхронные). Потому что вес связан с величиной крутящего момента, и для высокооборотного крутящий момент меньше.

В асинхронные верю охотно. А вот во все остальные? Включая бесколлекторные...
Вы предлагаете считать мощность путём умножения тока на напряжение. Вы уверены что с ростом оборотов ток растёт?

А.С.> В инете - не нашёл.

Жаль... То есть получается что про высокую удельную мощность вы не прочитали нигде а сами догадались?

А.С.> Законы не изменились, а вот революционные изобретения, действительно, появились. Это:
А.С.> 1. жидкостные подшипники для высокооборотных электродвигателей

Ну уж не знаю какое это изобретение. Обороты ТНА никогда не ограничивались подшипниками. При чём тут подшипники вобще?

А.С.> 2. бесколлекторные двигатели с электронными регуляторами

Такие двигатели в маховиках системы ориентации стояли уже как минимум на "космической стреле" - Космосе 149. (запущен в начале 1967-го года) Изобретены они очевидно были раньше. Так что сомневаюсь что это изобретение последнего времени.

А.С.> 3. редкоземельные магнитные материалы со свойствами, невообразимыми даже в 50-е годы прошлого века

Ой, "невообразимыми"! Я в 1982-м году писал диплом, там у меня был расчёт датчика угловой скорости на магниторезонансном подвесе. Так я в ём магнитопроводы забацал из какогото сплава церия (нашёл в справочнике). Совершенно обычный справочник, для юных ламеров...

А.С.> 4. литиевые батареи и аккумуляторы с разрядными токами до 30С

Разрядными токами до чего? И насколько стало быть энергоёмкость этих батареек выше чем у серебряно-цинковых?

А.С.> Только по крену - по тангажу и рысканию энергетики не хватает. У РД-119 выхлоп ТНА управлял по трём осям, но там он портил УИ аж на 5%

УИ портила открытая схема а не управление. Третья ступень ракеты на которой летал Гагарин тоже управлялась по всем осям выхлопом ТНА. Но тут вы частично правы, этого хватает только для верхних ступеней, для первых - маловато.

А.С.> Одна из причин использования перекиси - при открытой схеме и сладком газе потребление топлива на ТНА больше, чем перекиси. Ну, и сажа, опять же...

А мужики то вобще знают? Те кто делал Тор, Атлас, Сатурны? Р-9, 16, 36 опять же?

А.С.> Один из случаев, при которых ЭНА выигрывает не только у вытесниловки, но и у ТНА - взлёт возвратной ракеты с Луны. Другой - апогейная ЖРДУ большого телекоммуникационного спутника. У него УЖЕ ЕСТЬ большие аккумуляторы.

Вы угадали только с апогейными ДУ геостационарных спутников. Крайне низкая тяговооружённость (45 кг тяги на 4-5 тонн массы спутника) и возобновляемый источник энергии позволяют удержать массу ЭНА в разумных пределах.

Д.В.>> Нет у частных ракет никакого будущего. Без государственной поддержки.
Bell> А у частных спутников?
У частных спутников- есть. "Спутникостроение" - рентабельный бизнес (даже инвестиции, как правило, окупаются, хотя это и не самый лакомый кусок космического рынка). РН - вещь, в принципе инвестиционно-убыточная, в лучшем случае плата за коммерческий пуск покрывает только операционные издержки (производство + эксплуатационные затраты).

Streamflow>> Андрей, а что можно сказать об удельной мощности (мощность, делённая на массу) электродвигателей/генераторов мегаватт на 50, исполненных из сверхпроводников, охлаждаемых криогенным водородом? Вам доступны какие-либо оценки на перспективу?
Wyvern-2> Апроксимативно можно оценить отсюда : Холодное сердце корвета будущего использует чудеса сверхпроводимости
Wyvern-2> Модель мощностью 36,5 мегаватт при 120 об/мин весит 69 тонн и имеет толщину в 3,4 метра, ширину 4,6 метра, а высоту 4,1 метра - необходимо пересчитать с 120об/мин на, например, 12000об/мин Кроме того, большую часть массы в этом моторчикЕ занимает система охлаждения и термостатирования - ненужная в составе ТНА.
Wyvern-2> В обмотке ротора здесь используются сверхпроводники BSCCO и Bi-2223 (оксид сложного состава на основе висмута), которые работают при температуре 35-40 градусов по Кельвину. Охлаждаются они газообразным гелием, подводимым через полый вал к ротору машины.
Wyvern-2> А вот промышленные высокотемпературные магнитостойкие сверхпроводящие кабели
Wyvern-2> Американцы совершили прорыв в промышленных сверхпроводниках
Wyvern-2> Ник
Спасибо. Интересно, какую массу мог бы иметь лётный экземпляр подобного двигателя, работающий вакууме?

Старый> Дмитрий, а не обкашлять ли нам 40-тонник? В отдельном топике, естественно...
Ну, 40-тонник я всегда готов обкашлять. Правда, на Форуме НК уже пробовали, но сейчас, как обычно, все скатилось к "легостроению" и сверхтяжелым носителям.

Старый>> Дмитрий, а не обкашлять ли нам 40-тонник? В отдельном топике, естественно...
Д.В.> Ну, 40-тонник я всегда готов обкашлять. Правда, на Форуме НК уже пробовали, но сейчас, как обычно, все скатилось к "легостроению" и сверхтяжелым носителям.
Вы лучше бы "обкашливали" ЖРД на 10-12 тонн из стандартных блоков (кроме, КС, ессественно) - а оттуда сами собой нарисуются и 40-ка и 100 тонники

Ник

Старый>>> Дмитрий, а не обкашлять ли нам 40-тонник? В отдельном топике, естественно...
Д.В.>> Ну, 40-тонник я всегда готов обкашлять. Правда, на Форуме НК уже пробовали, но сейчас, как обычно, все скатилось к "легостроению" и сверхтяжелым носителям.
Wyvern-2> Вы лучше бы "обкашливали" ЖРД на 10-12 тонн из стандартных блоков (кроме, КС, ессественно) - а оттуда сами собой нарисуются и 40-ка и 100 тонники
Wyvern-2> Ник
Чего-чего? Вы имеете в виду на 10-12 тс тяги? Не-не-не! Это не ко мне - это к ОТРАГ

Старый> Вес регулятора в вес установки входит?

так его силовые ключи можно охлаждать компонентами, в килограмм думаю тогда влезет, с запасом...

Старый> Вы предлагаете считать мощность путём умножения тока на напряжение. Вы уверены что с ростом оборотов ток растёт?

какая-то подмена понятий. С увеличением оборотов падают потери в магнитопроводах, соответственно их можно сделать поменьше и полегче
Растут правда потери на аэродинамическое сопротивление, ну так нам воздушное охлаждение обмоток и не нужно - топливных компонентов с избытком хватит.

Старый> Ну уж не знаю какое это изобретение. Обороты ТНА никогда не ограничивались подшипниками. При чём тут подшипники вобще?

Согласен. Какие еще подшипники?! Разве что мелкие, так это для моделистов

А.С.>> 3. редкоземельные магнитные материалы со свойствами, невообразимыми даже в 50-е годы прошлого века
Старый> Ой, "невообразимыми"! Я в 1982-м году писал диплом, там у меня был расчёт датчика угловой скорости на магниторезонансном подвесе. Так я в ём магнитопроводы забацал из какогото сплава церия (нашёл в справочнике). Совершенно обычный справочник, для юных ламеров...

могу только порекомендовать добыть магнит от современного жесткого диска и поиграться с ним в быту к холодильнику там примагнитить...

А.С.>> 4. литиевые батареи и аккумуляторы с разрядными токами до 30С
Старый> Разрядными токами до чего? И насколько стало быть энергоёмкость этих батареек выше чем у серебряно-цинковых?

30С - это, насколько я понимаю, токоотдача относительно к емкости. То есть если у меня есть аккумулятор на 100 амперчасов, то я его могу разряжать током 3000 ампер, и ему ничего не будет.

А.С.>> При увеличении оборотов удельный вес падает, т.е. мотор на 1 кВт 10000 об/мин легче, чем на 5000 об/мин - и это верно для всех типов моторов (включая асинхронные). Потому что вес связан с величиной крутящего момента, и для высокооборотного крутящий момент меньше.
Старый> В асинхронные верю охотно. А вот во все остальные? Включая бесколлекторные...
Старый> Вы предлагаете считать мощность путём умножения тока на напряжение. Вы уверены что с ростом оборотов ток растёт?

Причём тут обороты и ток?
Мощность (механическая) - произведение скорости вращения на вращающей момент. Увеличиваешь обороты, при той же мощности требуется меньший вращающей момент, соответственно требуется ротор меньшего диаметра, меньше масса, меньше габариты.... Но там возникают несколько иные траблы, но они решаемы.
Мне приходилось пользовать в работе высокообротные асинхронные моторы, которые при мощности около 1 кВт, весили примерно 1,5 кг из которых 2/3 массы приходились на аэростатические подшипники.

Старый>>>> Дмитрий, а не обкашлять ли нам 40-тонник? В отдельном топике, естественно...
Д.В.> Д.В.>> Ну, 40-тонник я всегда готов обкашлять.
Wyvern-2>> Вы лучше бы "обкашливали" ЖРД на 10-12 тонн из стандартных блоков (кроме, КС, ессественно) - а оттуда сами собой нарисуются и 40-ка и 100 тонники

Д.В.> Чего-чего? Вы имеете в виду на 10-12 тс тяги? Не-не-не! Это не ко мне - это к ОТРАГ

В смысле? Упанишады запрещают обсуждать тягу в 10-12 тс? Только 40 и иншалла!

Ник

Д.В.> Ну, 40-тонник я всегда готов обкашлять.

Окей, завёл топик:
40-тонник. керосин vs водород. [Старый#25.01.08 22:44]

Старый>>> Я не заметил где там указана мощность...
А.С.>> Там указан к.п.д. - 94%, количество литиевых батарей - 9-12 (ориентировочно 33-36 вольт), и ток - 90 ампер.
Старый> Угу. А просадка напряжения аккумуляторов под нагрузкой?

Разрядные характеристики можно посмотреть на сайте производителя. Но я ж не зря написал 33-36 вольта, на холостом ходу 9 банок дают под сорок, а 12 - больше пятидесяти.

Старый> Вес регулятора в вес установки входит?

Вес предлагаемого регулятора - менее ста граммов, в 4 кВт/кг этот мотор вписывается вместе с регулятором.

Старый> Вы предлагаете считать мощность путём умножения тока на напряжение. Вы уверены что с ростом оборотов ток растёт?

Как первое предложение связано со вторым? мегаваттный мотор всегда потребляет чуть болье мегаватта, неважно, при каких оборотах этот мегаватт он развивает.

А.С.>> В инете - не нашёл.
Старый> Жаль... То есть получается что про высокую удельную мощность вы не прочитали нигде а сами догадались?

Нет, прочитал в рекламном проспекте фирмы. НА выставке в Шанхае, ещё в 2001 году.

А.С.>> Законы не изменились, а вот революционные изобретения, действительно, появились. Это:
А.С.>> 1. жидкостные подшипники для высокооборотных электродвигателей
Старый> Ну уж не знаю какое это изобретение. Обороты ТНА никогда не ограничивались подшипниками. При чём тут подшипники вобще?

Подшипники такого типа позволили сильно уменьшить инертную массу электродвигателей, не входящую ни в обмотки, ни в магнитопроводы.

А.С.>> 2. бесколлекторные двигатели с электронными регуляторами
Старый> Такие двигатели в маховиках системы ориентации стояли уже как минимум на "космической стреле" - Космосе 149. (запущен в начале 1967-го года) Изобретены они очевидно были раньше. Так что сомневаюсь что это изобретение последнего времени.
Изобретен асинхронный двигатель был давно, синхронный - ещё давнее. Но сделать его таким, чтобы к.п.д. стал больше, а габариты - меньше, чем у коллекторного мотора, смогли лишь на рубеже 70-80-х годов прошлого века.

А.С.>> 3. редкоземельные магнитные материалы со свойствами, невообразимыми даже в 50-е годы прошлого века
Старый> Ой, "невообразимыми"! Я в 1982-м году писал диплом, там у меня был расчёт датчика угловой скорости на магниторезонансном подвесе. Так я в ём магнитопроводы забацал из какогото сплава церия (нашёл в справочнике). Совершенно обычный справочник, для юных ламеров...

Самарий-кобальтовые магниты использовал Щербак в своём проигрывателе с тангенциальным тонармом, описанным в "Радио" в начале 80-х. Но современные магниты задрали планку ещё в несколько раз.

А.С.>> 4. литиевые батареи и аккумуляторы с разрядными токами до 30С
Старый> Разрядными токами до чего?
В тридцать раз больше ёмкости, т.е. можно отобрать всю эл.энергию за 2 минуты.
Старый> И насколько стало быть энергоёмкость этих батареек выше чем у серебряно-цинковых?
Да раза в два... Они ещё и дешевле серебряно-цинковых. Хотя, конечно, при желании, СЦ элементы можно разогнать и до больших токов, у литиевых внутреннее сопротивление побольше будет, да...

А.С.>> Одна из причин использования перекиси - при открытой схеме и сладком газе потребление топлива на ТНА больше, чем перекиси. Ну, и сажа, опять же...
Старый> А мужики то вобще знают? Те кто делал Тор, Атлас, Сатурны? Р-9, 16, 36 опять же?

знают прекрасно. но экономят на весе баков перекиси и др. элементов конструкции. Применение перекиси увеличивает УИ, а неприменение - конструктивное совершенство. К тому же, для боевых ракет неудобно много компонентов. В этом смысле Р-12 - апофигей - основное горючее ТМ-185, стартовое горючее ТГ-02, окислитель АК-27 и, на сладкое, перекись для ТНА. А у "Космоса", дополнительно к этому, ещё и жидкий кислород и НДМГ...

Но это всё только при открытой схеме, при замкнутой, ясен пень, на основных компонентах выгоднее работать. Т.е. теоретически возможна схема, когда сработанный парогаз тоже подаётся в КС и участвует в создании тяги, и это даст прибавку к УИ - но крайне мизерную, не соответствующую геморрою...

А.С.>> Один из случаев, при которых ЭНА выигрывает не только у вытесниловки, но и у ТНА - взлёт возвратной ракеты с Луны. Другой - апогейная ЖРДУ большого телекоммуникационного спутника. У него УЖЕ ЕСТЬ большие аккумуляторы.
Старый> Вы угадали только с апогейными ДУ геостационарных спутников. Крайне низкая тяговооружённость (45 кг тяги на 4-5 тонн массы спутника) и возобновляемый источник энергии позволяют удержать массу ЭНА в разумных пределах.
У возвратной ракеты тоже. Там проблема в очень маленьком к.п.д. при таких размерах и, вдобавок, ХС меньше, чем УИ - что даёт большую относительную конечную массу.

Старый> Ну а по основной теме "университетских РН" вопросы остались?

Мне вот интересно, в принципе в России можно получить разрешение на запуск такой ракеты?

Старый> Ладно, это всё разговоры в пользу бедных. Даст кто-нибудь ссылку на реальный действующий мотор на гигаватт?

Гигаватт - это миллион киловатт, это мощность, сравнимая с мощностью всего ЖРД, а не его ТНА.


Старый> Или хотя бы на сотню киловатт? Очнь уж охота поглядеть на это чудо которое якобы сравнимо с газовой турбиной...

Вечером, из дома.

Старый> Ну а по основной теме "университетских РН" вопросы остались?

Да у меня их и не было я, как раз, ответы предлагал только почему-то некоторых Старых они не устраивают А между тем -

Имеющий глаза да прочтёт.

А.С.> Имеющий глаза да прочтёт.

Не, текст не надо. Ракету надо.

Старый> Не, текст не надо. Ракету надо.

Старый, Вы не конструктивны Тема называется "Будущее частных ракет", а не "Настоящее". Если бы была ракета, у Вас не было бы замечательного повода поспорить.

Bell> Старый, ну че Вы паритесь? Ну понятно же, что технологический уровень уже впритык к возможностям мелких частников. Дело за бабками и рынком.

В том то и дело, что нет тут рынка.

Bell> Старый, ну че Вы паритесь? Ну понятно же, что технологический уровень уже впритык к возможностям мелких частников.

Однако этого не достаточно.

Bell> Дело за бабками и рынком.

О!