О жидком кислороде.

 
RU Андрей Суворов #14.06.2006 16:06
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Жидкий кислород - почти идеальный ракетный окислитель. Но есть у него один недостаток, про который всегда забывают, пока не столкнутся с ним сами.
В большинстве ракет используется ЖК, находящийся при температуре кипения при атмосферном давлении, т.е. -183 градуса. В некоторых ракетах, однако (Р-9 aka 8К75, "Союз-У" aka 11А511 и ещё в небольшом ряде), используется переохлаждённый ЖК. У него есть достоинство, которое - продолжение того недостатка, о котором я пишу.

С этим недостатком наши двигателисты столкнулись, когда стали продвигать РД-180 для ракеты "Атлас". На ракете Атлас-3 применялись баки, которые держат форму только при наличии избыточного внутреннего давления. У Атласа нельзя дренировать баки бесконтрольно, поэтому всё время ЖК находится под давлением более 2 атмосфер. Из-за этого температура кипения повышается (в Атласе-3 до -175, по-моему), что приводит к заметному УМЕНЬШЕНИЮ ПЛОТНОСТИ. При этом нарушается работа автоматики двигателя, точнее, в неё нужно вводить изменения, т.к. объёмное соотношение компонентов изменится - для двигателя важен массовый расход, а не объёмный.

В случае же использования вытеснительной подачи этот недостаток становится крайне выпирающим - ибо при сорока атмосферах в баке плотность ЖК в точке кипения меньше 0,8. Это значит, что, если мы оставили на газовую подушку 5% объёма бака, заправили бак, затем наддули, то при изменении температуры ЖК с -183 до -144 кипения не будет, но объём жидкости увеличится на 30%, и бак просто порвёт. Если же в баке будет предохранительный клапан, то через него потечёт жидкий кислород, который будет бурно вскипать в клапане, замораживая его до полного заклинивания.

Критическая температура у ЖК -113 градусов, емнип, и плотность меньше 0,6
 
EE Татарин #14.06.2006 16:12
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★☆
Заранее прошу прощения за глупость: а почему нельзя сделать клапан для газа - у газовой подушки?

...и заливать, конечно, жидкость не полностью, а с учетом расширения?
Херофобия - это иррациональный, неконтролируемый страх или тревожное переживание в момент предстоящего, а также существующего веселья. А вовсе не то, о чём Вы подумали.  
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★☆
☠☠
Всё это так, НО при плохой теплоизоляции
А при хорошей - само по себе повышение давления не вызывает увеличение температуры самого кислорода, как и снижение его плотности. Знаю это по азоту

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  
RU Андрей Суворов #14.06.2006 16:25
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Так в том-то и дело, что от изоляции кислородного бака отказались после 8Ж38 - она же Р-2. Ни хорошей, ни плохой - хотя, шуба инея может сойти за плохую теплоизоляцию.

Температура ЖК после наддува растёт довольно быстро, ибо перепад температур 200 градусов как-никак.

Что же касается запаса на расширение, то он не бесплатен, к сожалению, и заправлять бак на 75% от его ёмкости расточительно для ракеты... Во всяком случае, с высококипящими окислителями такого нет. Именно по этой причине долгое время применялся раствор АТ в АК, а не чистый АТ. Только после перехода на шахтное базирование и термостатирования шахт от АК полностью отказались.
 
+
-
edit
 

lenivec

аксакал

...В случае же использования вытеснительной подачи этот недостаток становится крайне выпирающим - ибо при сорока атмосферах в баке плотность ЖК в точке кипения меньше 0,8...
 


Простота хуже воровства ::) В случае, если дошли в мыслях до таких баков, недостатки такого ЖРД в целом становятся крайне выпирающими :P И должна зашевелиться мысля о РДТТ с корпусом из этого же бака.
"Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживающихся господствующих взглядов". В. И. Вернадский  
+
-
edit
 

avmich

координатор

Может, перетащим эту тему в Космический? Или есть какие резоны её здесь держать?
 
+
-
edit
 

metero

втянувшийся

Допустим, найду я жидкий кислород и термос (или дюар) его довести до место изпьiтаний ( полета).
Но возникает вопрос: какой бак делать под него. Наддув предполагается порядка 20-25 атм, если надо очень- уменьшим до 15 атм, не менее. Но еще неизвестно как етот кислород изпаряется и сколько давлении добавит. Еще и особеност уменьшения плотности и увеличении объема..
Бак , наверное,следует сделать с теплоизоляцией, например пена стоительная.А дальше ? Дренажньй клапан? Не замерзнет? Какие конструкции используют професионалистьi?
Как пустить кислород, кроме пироклапаном? Магнит-вентили вряд ли сработают.
Предполагается литр-два кислорода.
Двигатель ЖК/Керосин или метил-алкоголь.
http://airbase.ru/modelling/rockets/res/users/metero/index.html  

Urgen

новичок
Есть специальные предохранительные клапана для криогенных продуктов, но вообще они мало чем отличаются от обычных уголковых, но опять же краны нашел а клапана не могу найти на 1/4 дюйма, а на 1/2 в два раза тяжелее. Главное чтобы влаги поменьше как снаружи так и в баке, она при заправке на тарелку клапана сядет.Электроклапан действительно скорее всего замерзнет.
 
Это сообщение редактировалось 15.09.2014 в 03:57

lenivec

аксакал

Вот, может полезно будет. Экранно вакуумные дьюары со сроком хранения 100-300 суток The page cannot be found
"Вся история науки на каждом шагу показывает, что отдельные личности были более правы в своих утверждениях, чем целые корпорации ученых или сотни и тысячи исследователей, придерживающихся господствующих взглядов". В. И. Вернадский  

Urgen

новичок

Скорпион (СПб) - Компьютеры,оргтехника, электроника. Более 15000 позиций. WebMoney, Yandex. Доставка по СПБ и России, MoneyBack

Компьютерная фирма Scorpion (Санкт-Петербург, 12-Красноармейская д.37, ул.Седова д.37) - У нас есть все: Компьютеры, комплектующие(материнские платы, процессоры, видеокарты, память, HDD, CD-ROM, CD DVD-RW), мониторы, принтеры, сканеры, копировальные аппараты, UPS и т.д. Более 15 000 наименований, низкие цены, MoneyBack, Доставка по СПб и России. Оплата по WM и Yandex. Мы продаем только то, что купили бы сами. Автоматика

// scorpion.ru
 

Родственная статья про использование дьюара
 

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