Будущее частных ракет

Naib>> Второй момент - двигатели "вонючек" проще и технологичнее, чем криогенные ЖРД.
Fakir> Да не особо. С фига ли бы?

А не связан ли этот тезис с самовоспламенением топлива?

Naib>>> Второй момент - двигатели "вонючек" проще и технологичнее, чем криогенные ЖРД.
Fakir>> Да не особо. С фига ли бы?
Alexandrc> А не связан ли этот тезис с самовоспламенением топлива?

Я не знаю, с чём он связан, телепаты еще в отпуске; но, по всей видимости, действительности не соответствует.

Naib>>>> Второй момент - двигатели "вонючек" проще и технологичнее, чем криогенные ЖРД.
Fakir> Fakir>> Да не особо. С фига ли бы?
Alexandrc>> А не связан ли этот тезис с самовоспламенением топлива?
Fakir> Я не знаю, с чём он связан, телепаты еще в отпуске; но, по всей видимости, действительности не соответствует.

Когда ещё был жив Глушко, он действительности соответствовал, ибо двигатели на паре АТ-НДМГ были гораздо менее склонны к ВЧ колебаниям, чем кислородные. В силу некоторых особенностей конструкторской школы Глушко борьба с ВЧ приводила к сильному удорожанию кислородных двигателей - их ПГС получались в 2-3 раза больше обширными, чем ПГС "образцового" РД-253.

В общем и целом, наследник РД-253, коим является РД-275, существенно дешевле РД-183, который наиболее близок ему функционально. Но по удельным параметрам РД-275, понятно, уступает РД-183 довольно заметно, поэтому сравнение не очень корректно.

P.S. ну и, опять же, химическое воспламенение с помощью триэтилалюминия-триэтилбора не очень-то дешёвая и экологичная штука. И на стоимости двигателей сказывается не в лучшую сторону, по сравнению с "вонючкой". И на удельной массе тоже.

Б.г.> Когда ещё был жив Глушко, он действительности соответствовал, ибо двигатели на паре АТ-НДМГ были гораздо менее склонны к ВЧ колебаниям, чем кислородные. В силу некоторых особенностей конструкторской школы Глушко борьба с ВЧ приводила к сильному удорожанию кислородных двигателей - их ПГС получались в 2-3 раза больше обширными, чем ПГС "образцового" РД-253.

Есть данные, что получалось не просто "обширнее", а именно дороже, причём ощутимо? (ощутимо в данном случае - хотя бы ~10%) Причём в производстве дороже, а не разработке.


Б.г.> В общем и целом, наследник РД-253, коим является РД-275, существенно дешевле РД-183, который наиболее близок ему функционально. Но по удельным параметрам РД-275, понятно, уступает РД-183 довольно заметно, поэтому сравнение не очень корректно.

Ну так. Давление другое - и уже вуаля.

Б.г.> P.S. ну и, опять же, химическое воспламенение с помощью триэтилалюминия-триэтилбора не очень-то дешёвая и экологичная штука. И на стоимости двигателей сказывается не в лучшую сторону, по сравнению с "вонючкой". И на удельной массе тоже.

Опять-таки - есть данные, что воспламенение влияет именно на стоимость, и заметно (>10%)?

В доступной литературе по косм.технике приводятся эмпирические зависимости стоимостей много от чего. В т.ч. массы, тяги, многократности включений. Но - не от сорта топлива.

Б.г.>> борьба с ВЧ приводила к сильному удорожанию кислородных двигателей
Fakir> Есть данные, что получалось не просто "обширнее", а именно дороже, причём ощутимо? (ощутимо в данном случае - хотя бы ~10%) Причём в производстве дороже, а не разработке.

Именно в производстве - допуски на время срабатывания клапанов ужесточались раз в 10, допуски на гидравлические сопротивления форсунок тоже. Материалы турбины и газогенератора получались более дорогими. Спецпокрытия, опять же...

Б.г.>> В общем и целом, наследник РД-253, коим является РД-275, существенно дешевле РД-183, который наиболее близок ему функционально. Но по удельным параметрам РД-275, понятно, уступает РД-183 довольно заметно, поэтому сравнение не очень корректно.
Fakir> Ну так. Давление другое - и уже вуаля.

Ну у НК-33 давление такое же, как у РД-253, но его делала другая школа. Опять же, конверсия движков лодочных ракет с вонючки на кислород-керосин вызвала кучу проблем - прогорали и газогенераторы, и камеры.

Б.г.>> P.S. ну и, опять же, химическое воспламенение с помощью триэтилалюминия-триэтилбора не очень-то дешёвая и экологичная штука. И на стоимости двигателей сказывается не в лучшую сторону, по сравнению с "вонючкой". И на удельной массе тоже.
Fakir> Опять-таки - есть данные, что воспламенение влияет именно на стоимость, и заметно (>10%)?
Fakir> В доступной литературе по косм.технике приводятся эмпирические зависимости стоимостей много от чего. В т.ч. массы, тяги, многократности включений. Но - не от сорта топлива.

А вот жаль! потому что цена от топливной пары зависит, и ещё как! Во всяком случае, цена одной тонны водородника куда больше, чем одной тонны керосинки Но почему-то это обстоятельство ни у кого удивления не вызывает, а то, что цена керосинки больше, чем гептилового двигателя той же тяги и с примерно таким же удельным импульсом - вызывает.

Naib>> Где-то была табличка, по которой стоимость топливной пары гептил/амил в ракете была как бы не больше, чем стоимость двигателя, который её использовал.
Fakir> "Не бывает"
Fakir> Топливо ~1% стоимости запуска для керосинок и ~ 10% для НДМГ+АТ.

То есть для керосинки типа Фалкона заправка стоит 500 - 700 куе? Немало, хотя на фоне остального и не сильно существенно. Это, кстати, близко к пределу и заметно снизить стоимость заправки вряд ли получится.
Для полностью корректного ответа нужно знать стоимость керосинок и "вонючек". Про РД-180 были цифры на уровне 10-11 млн долларов. Про гептиловые я не нашёл. Но думаю, что РД-275 стоит около миллиона.
Кстати, Мерлин тоже должен стоить порядка миллиона.

Naib>> Второй момент - двигатели "вонючек" проще и технологичнее, чем криогенные ЖРД.
Fakir> Да не особо. С фига ли бы? Стоимость движков куда сильнее от давления в КС зависит и от многократности включения, чем от конкретной пары.

Двигатели высокого давления в КС на гептиле были созданы много раньше, чем керосин/кислородные. Есть и ряд других моментов, например усадка металла при криогенном охлаждении, что ведёт к заметному изменению геометрии, криогенная закалка и прочее. В случае вонючек этих вопросов не возникает. Пассивация металла к действию NO2 решается гораздо легче.

I.C.> На мой взгляд FRC имеет моральное право засчитывать/не засчитывать.
I.C.> Его прототип двигателя аналогичной (насколько помню) размерности отработал без взрывов.
I.C.> Отмечу, что прототип двигателя разработанный частным порядком.
Ну коли он тоже сделал, тогда другое дело, респекты и всё такое. Другой вопрос, почему тогда такая постановка вопроса -что в рф нет прецедентов создания частных жрд. При такой постановке создаётся впечатление, что человек вчера с луны, что и побудило мою реакцию.

Б.г.> Именно в производстве - допуски на время срабатывания клапанов ужесточались

И >10% по ср. с невонючим аналогом?


Б.г.> А вот жаль! потому что цена от топливной пары зависит, и ещё как! Во всяком случае, цена одной тонны водородника куда больше, чем одной тонны керосинки

А, так ты на тонну пересчитываешь?! Удельную?

Дык зависимость стоимости от тяги либо массы - степенная. Ессно, с удельными будет не просто так.

И давления разные. От них тоже зависит степенным образом.

И серийность разная у керосинок и водородников.

Плюс есть зависимости от числа КС и пр.

Naib> То есть для керосинки типа Фалкона заправка стоит 500 - 700 куе?

Хз, сколько именно у Флакона, но стоимость горючки у керосинок пренебрежима. 1% или 2%, да хоть бы и 3% - какая разница.
Но это если это именно керосинки (типа РГ-1).
Если что-то более экзотическое углеводородное, типа циклина - может быть в разы дороже, а то и на порядок. Потому на больших ракетах и не особо применяют.


Naib> Двигатели высокого давления в КС на гептиле были созданы много раньше, чем керосин/кислородные.

Это еще не значит, что они дешевле.

спасибо за рассказ..
А в чем смысл вопроса? Выяснить эффективность частников относительно госов?

FRC> Таким образом, из списка частников выпадают и околоВУЗовские организации, а так же любые иные, пусть созданные за счет частных инвестиций, но получающие критическую долю прибыли от бюджетных заказов (прямо или опосредованно).
а почему? кто кроме госов может давать заказ на? Не понял логику. Или речь о том,что околовузовские могут быть просто прокладкой государства? Тут ведь больше вопрос в том, есть ли вообще такие большие частные заказчики в рф, чтоб постоянной работой обеспечивать, а не давать разовые заказы на кубсат или вообще однократно на что-то коммуникационное... Даже не вспоминая, что по рискам последнее невыгодно пускать чем-то неотработанным.

FRC> Если кто-то сможет подсказать компанию, учрежденную частным инвестором и владеющую уникальными компетенциями и работающую на подряде у госзаказчика, буду признателен.
а что считать уникальными компетенциями? И почему с ними воровство исключено? На мой выпуклый, что так, что эдак, от людей зависит.

Naib>> То есть для керосинки типа Фалкона заправка стоит 500 - 700 куе?
Fakir> Хз, сколько именно у Флакона, но стоимость горючки у керосинок пренебрежима. 1% или 2%, да хоть бы и 3% - какая разница.

3% - это 2+ млн на заправку. В этом случае заправка гептилом станет дешевле (при росте его производства). Просто РГ-1 имеет крупносерийное производство, а гептил - нет. Отсюда стоит вопрос цены. При росте объёмов производства того же гептила - его стоимость упадёт почти до керосина.

Fakir> Если что-то более экзотическое углеводородное, типа циклина - может быть в разы дороже, а то и на порядок. Потому на больших ракетах и не особо применяют.

У синтина была элегантная каталитическая схема синтеза из фурфурола. Фурфурол гнали из соломы и он стоил копейки и широко применялся (тогда). Сейчас даже для лабораторных нужд фиг достанешь.

Naib>> Двигатели высокого давления в КС на гептиле были созданы много раньше, чем керосин/кислородные.
Fakir> Это еще не значит, что они дешевле.

Собственно, опять приходим к вопросу о точной цене разных типов двигателей, что есть величина неизвестная.

Naib> У синтина была элегантная каталитическая схема синтеза из фурфурола. Фурфурол гнали из соломы и он стоил копейки и широко применялся (тогда). Сейчас даже для лабораторных нужд фиг достанешь.

Кто мешает в таком случае гнать фурфуриловый спирт самому и зарабатывать на этом деньги?
Кстати, американцы его рассматривали, как возможный вариант ракетного топлива, вроде даже что-то экспериментальное прожигали.
А про производство из него синтина можно? Я не в курсе, а интересно.

PS: Для точности — я помню, что американцы использовали именно спирт, а не фурфурол. Впрочем, как я понимаю, их легко трансформировать друг в друга, ароматика же как правило отличается высокой реакционной способностью.

Sandro> Кто мешает в таком случае гнать фурфуриловый спирт самому и зарабатывать на этом деньги?

В моей кхм.. карьере был и такой этап. Я получал и фурфурол, и левулиновую кислоту; из нейлона делал аминокапроновую кислоту и много чего подобного. Получал боран, тетрагидрофуран, фосген и ряд других реактивов, которые в норме вообще-то должны покупаться.
Фурфурол гнать можно и это несложный процесс. Проблема в том, что сейчас крупные технологии, которые его применяли, поменялись радикально и он практически не нужен.
Фурфуриловый спирт, кстати - труднее в работе. Склонен полимеризоваться при действии кислоты.

Sandro> А про производство из него синтина можно? Я не в курсе, а интересно.

Где-то у меня была статья со схемами. Сходу не найду, но поищу.

Sandro> PS: Для точности — я помню, что американцы использовали именно спирт, а не фурфурол. Впрочем, как я понимаю, их легко трансформировать друг в друга, ароматика же как правило отличается высокой реакционной способностью.

Вряд ли они сильно преуспели в этом. Спирт более реакционноспособен, чем фурфурол и, скажем, применять его в регенеративном охлаждении просто не получится. Какой-нибудь лёгкий кислый катализ - и полное осмоление в каналах. ЕМНИП, там были пары с азотной кислотой у которых было хорошо предсказуемое самовоспламенение.

Вообще, на первых порах применяли и скипидар и фурфурол как мне кажется в большей степени потому, что они могли быть воспроизводимо получены и обеспечивали стабильность параметров горения. Методов детального анализа керосина тогда ещё не было (ГЖХ появилась позже), а значит его свойства менялись в зависимости от нефти из которой он был получен. Тогда были "интегральные" методы типа иодного числа, содержания ароматики, С/Н соотношения и так далее. А они не совсем отражают состав и его поведение при нагревании или охлаждении.

Sandro> А про производство из него синтина можно? Я не в курсе, а интересно.

В конце первой страницы.

Всё-таки я напутал. Исходник фурфурол, но эта схема не каталитическая. Хотя надо сделать скидку на то, что реализована она была ещё в 60-е. С тогдашними приёмами анализа подобная химия малых циклов - это искусство.

Далее по статье уже вполне себе каталитические приёмы

Sergeef> Ну железо то недорогое, это не углепластик, для начала можно на твердом топливе сверхдешевый носитель на кг 5 делать,
Носитель может и дешёвый, а вот само твёрдое топливо - дорогое. И перспектив никаких, даже опыт не пригодится.

Sergeef> Можно обставить самого Маска, ежели даже просто его скопировать, у нас то цена труда гораздо ниже
Головой думать везде дорого, а дёшево прикрученные вверх ногами гироскопы обходятся совсем дорого.

Полл> В качестве топлива для РБ длительного активного периода и ДУ КА низкой энерговооруженности "вонючка" сегодня безальтернативна.
Это на земле криогенку хранить сложно, а в космосе в тени достаточно холодно и для метан-кислорода, а на свету слишком горячо и для вонючки.
Полл> З.Ы. ИМХО, самой дешевой на сейчас ракетой был бы "удвоенный Союз-2.1в" с РД-180 на первой ступени и РД-0124 на второй.
Атлас и Антарес я бы не сказал что дёшевы.
Полл> Разработка РД-180 - не государственная, исключительно частная программа.
Частного в ней только "распилить РД-170 пополам", всё прочее за госденьги уже было.
Полл> Дорогой РД-180 и РД-191 отрывают с руками за счёт надёжности и дешевизны старта с ними.
Раньше отрывали, теперь что-то не очень хотят.

Naib> Для полностью корректного ответа нужно знать стоимость керосинок и "вонючек". Про РД-180 были цифры на уровне 10-11 млн долларов. Про гептиловые я не нашёл. Но думаю, что РД-275 стоит около миллиона.

В 2011 году говорили, что РД-275 стоил порядка 48млн. рублей.

Naib>> Для полностью корректного ответа нужно знать стоимость керосинок и "вонючек". Про РД-180 были цифры на уровне 10-11 млн долларов. Про гептиловые я не нашёл. Но думаю, что РД-275 стоит около миллиона.
Alexandrc> В 2011 году говорили, что РД-275 стоил порядка 48млн. рублей.

Ну, с учётом инфляции и т.д., можно предположить, что сейчас он стоит менее полутора миллионов долларов.

Даже с учётом затрат на переборку 70 двигателей и замену припоя вряд ли цена поднялась выше 1,6 миллиона долларов.
Соответственно, РД-191М стоит не менее 5 миллионов долларов. Разница в 3 раза налицо.
Правда, надо ещё учитывать разницу между "какбыМосквой" и Воронежем. И ещё то, что у РД-191 качание по 2 осям, а не по одной.

Sandro>> А про производство из него синтина можно? Я не в курсе, а интересно.
Naib> В конце первой страницы.

Списибо, прочёл. К сожалению, изложено очень кратко, без деталей. Ну понятно, что это там чисто для справки, статья-то про синтез из нефтепродуктов, что мне менее интересно.
Но что меня удивило, так это то, что фурфурол назван дефицитным сырьём! С каких это пор у нас в стране случаются неурожаи соломы?

Собственно, я спрашивал про синтин как раз из-за мыслей о биотопливе. Понятно, что масло семян бескочанной капусты, которое продвигают наши западные "партнёры" — это бред, с его-то EROI.

А вот солома и прочие источники фурфурола уже подают некоторую надежду, на мой взгляд. Сам он, разумеется, не годится из-за токсичности, а вот дешёвый синтин уже может представлять практический интерес.
Ну необязательно синтин, можно какое-нибудь более простое в производстве производное. Я правильно понимаю, что у него цикл сравнительно легко раскрывается по кислороду? Вроде должен ...

Naib> Всё-таки я напутал. Исходник фурфурол, но эта схема не каталитическая. Хотя надо сделать скидку на то, что реализована она была ещё в 60-е. С тогдашними приёмами анализа подобная химия малых циклов - это искусство.

Да оганическая химия — то ещё колдунство Меня вообще поражает, как же в 19 веке-то работали, практически вообще без средств структурного анализа? Синтез индиго с нуля — это ж вообще убиццавеником, как удалось-то? Это ж не анилин который ЕМНИМС вообще был случайно получен.
Но, возващаясь к биотопливу, там требования попроще, возиться с трёхчленными циклами вроде как не обязательно

Naib>> Для полностью корректного ответа нужно знать стоимость керосинок и "вонючек". Про РД-180 были цифры на уровне 10-11 млн долларов. Про гептиловые я не нашёл. Но думаю, что РД-275 стоит около миллиона.
Alexandrc> В 2011 году говорили, что РД-275 стоил порядка 48млн. рублей.

При курсе доллара тогда на уровне 30 рублей - выходит немногим больше 1,5 млн. За 170 тонн тяги на уровне моря. РД-180 - 390 тонн тяги, то есть по грубому пересчёту взлёт на вонючке в три раза дешевле (чисто по цене двигателей, и то сфероконно)

Sandro> Списибо, прочёл. К сожалению, изложено очень кратко, без деталей. Ну понятно, что это там чисто для справки, статья-то про синтез из нефтепродуктов, что мне менее интересно.


Потом могу описать реактивы и процессы на каждой стадии.

Sandro> Но что меня удивило, так это то, что фурфурол назван дефицитным сырьём! С каких это пор у нас в стране случаются неурожаи соломы?

Так и есть. Дефицит. Шутка в том, что его выход из соломы довольно мал - где-то под 8-10% максимум (от веса сухой соломы). Поэтому ставить малое производство особого смысла нет, а для крупного производства невозможно найти сбыт, так как технологии с фурфуролом ушли в прошлое. Ну и побочников там много: метанол, уголь, всякая кака-бяка. Технологичнее оказалось делать гидролиз углеводов в соломе и сбраживать их на спирт.

Sandro> Собственно, я спрашивал про синтин как раз из-за мыслей о биотопливе. Понятно, что масло семян бескочанной капусты, которое продвигают наши западные "партнёры" — это бред, с его-то EROI.
Sandro> А вот солома и прочие источники фурфурола уже подают некоторую надежду, на мой взгляд. Сам он, разумеется, не годится из-за токсичности, а вот дешёвый синтин уже может представлять практический интерес.

Про это надо выносить в отдельную тему. Хотя фурфурольная схема предлагалась как источник сырья, только не топливного, а химического. Всё-таки оттуда можно вывести многие схемы с гетероциклами.

Sandro> Да оганическая химия — то ещё колдунство Меня вообще поражает, как же в 19 веке-то работали, практически вообще без средств структурного анализа? Синтез индиго с нуля — это ж вообще убиццавеником, как удалось-то? Это ж не анилин который ЕМНИМС вообще был случайно получен.

Зинин анилин получал всё-таки целенаправленно. Хотя современные способы его получения ничего общего с его методом уже не имеют.
Было много случайных открытий. Но об этом можно и нужно заводить ещё одну отдельную ветку

Sergeef>> Ну железо то недорогое, это не углепластик, для начала можно на твердом топливе сверхдешевый носитель на кг 5 делать,
Дем> Носитель может и дешёвый, а вот само твёрдое топливо - дорогое. И перспектив никаких, даже опыт не пригодится.
не обязательно, на аммиачной селитре топливо очень дешевое, можно и другие варианты подобрать.
Почему опыт не пригодится? Для вторых, третьих ступеней более мощных ракет понадобится, да и тяжелые ракеты с ТРД тоже могут понадобиться.
Стартовать то все равно надо, а это самый простой вариант, в перспективе есть вероятность большого потока запусков мелких ракет, с выходом на массовое производство.
Sergeef>> Можно обставить самого Маска, ежели даже просто его скопировать, у нас то цена труда гораздо ниже
Дем> Головой думать везде дорого, а дёшево прикрученные вверх ногами гироскопы обходятся совсем дорого.
У нас и инженерный труд тоже самое существенно дешевле амерского, плюс остатки старых заделов советских архивов и спецов. Сам Маск пытался в свое время у нас поживиться, хотя вроде и без толку.

Naib> то есть по грубому пересчёту взлёт на вонючке в три раза дешевле (чисто по цене двигателей, и то сфероконно)
У Маска при американских зарплатах движок получился порядка миллиона - т.е. вполне на уровне нашей вонючки.

Sergeef> не обязательно, на аммиачной селитре топливо очень дешевое, можно и другие варианты подобрать.
Топливо-то дешёвое, но вот освоить технологию чтобы многотонная шашка не бабахнула не так уж и просто
Sergeef> Почему опыт не пригодится? Для вторых, третьих ступеней более мощных ракет понадобится
Как раз на верхних ступенях использование ступеней с низким УИ совсем невыгодно.

Sergeef> У нас и инженерный труд тоже самое существенно дешевле амерского, плюс остатки старых заделов советских архивов и спецов. Сам Маск пытался в свое время у нас поживиться, хотя вроде и без толку.
Так именно что - бестолку. Нет по факту уже никаких заделов и инженеров. Производить по готовой технологии ещё могут, а шаг в сторону (например пересчитать бак с одного диаметра на другой) уже совсем никак.

Naib>> то есть по грубому пересчёту взлёт на вонючке в три раза дешевле (чисто по цене двигателей, и то сфероконно)
Дем> У Маска при американских зарплатах движок получился порядка миллиона - т.е. вполне на уровне нашей вонючки.

При вдвое-втрое меньшей тяге и меньшем (!) импульсе. По итогу он обходится даже дороже, чем керосиновые РД-180