Метан вместо водорода

Д.В.> Для ЖК-керосина соотношение компонентов 2,25-2,7, тогда как для ЖК-ЖМ 3,4-3,5. Поэтому не в два, а существенно меньше.

Тут вот сказано на 27% по объему:

А еще Ламорт меня будет ругать, но: "Notional – not SpaceX – Graphics of Raptor on engine core created by Dmitry Vorontsov in L2".

Д.В.>> Для ЖК-керосина соотношение компонентов 2,25-2,7, тогда как для ЖК-ЖМ 3,4-3,5. Поэтому не в два, а существенно меньше.
zaitcev> Тут вот сказано на 27% по объему:
zaitcev> SpaceX advances drive for Mars rocket via Raptor power | NASASpaceFlight.com
zaitcev> А еще Ламорт меня будет ругать, но: "Notional – not SpaceX – Graphics of Raptor on engine core created by Dmitry Vorontsov in L2".

Ага, буду ругать, я же просил сделать перевод, как человека с опытом реального общения на английском, только не за то, о чём вы подумали.

This was in related to the fact it could be sourced from Mars, was easier to store and handle than liquid hydrogen and at just a 27% more volumetric than the RP-1/LOX combination, the tank and T/W of the engine could be kept at optimal sizes. He also stated that they would start using the staged combustion engine cycle.

 

Это было в связанном с фактом, он мог быть поставлен с Марса, было легче сохранить и обращаться, чем жидкий водород и в просто на 27% более объемном, чем RP-1/LOX, комбинация, бак и T/W двигателя могли быть сохранены в оптимальных размерах. Он также заявил, что они начнут использовать цикл двигателя ступенчатого сгорания.

 

Во-первых, пока "факт такой", что на Марсе пока никакого метана не обнаружено.

Во-вторых, это 27% от чего, от общего объёма баков или от объёма бака горючего?

Что касается Воронцова, я очень рад, что его работу кто-то оценил, хорошо бы ещё и денег дали.

Добавлю ещё одно замечание, - на Марсе ещё и ускорение свободного падения 3,711 м/с**2, так что гравитационные потери ниже в 2,5 раза и тяговооруженность 1 на Земле эквивалентна тяговооруженности 2,5 на Марсе.
Это также делает предпочтительным водород.

Lamort> Бегите, сообщите об этом ракетчикам, они считают, что наоборот, метан при контакте с высокотемпературными частями двигателя склонен к образованию угольной пыли.

Не знаю, какие "ракетчики" считают, но по результатам испытаний КВД1М и РД0146 в проточных трактах двигателей сажи не обнаружено. В любом случае метан разлагается при более высокой температуре, чем керосин.

Lamort> Содержание углерода, - в керосине ( условная формула CH2 ) - 85,7% от общей массы; в метане ( CH4 ) - 75%. "Невероятно большая разница".

Условная формула керосина C12.3H23.9. 15% разницы уже ощутимо.

Lamort> Относительно температуры пиролиза не знаю, но должно быть наоборот, поскольку связи H-C слабее связей C-C, а одним из распространённых способов получения водорода является восстановление его из метана углеродом.

Разложение метана начинается при 800 град С, а оптимальная температура пиролиза порядка 1200 град С. У керосина разложение начинается при более низких температурах.

Lamort> Да, действительно, бак будет больше только на 40%, хотя, по-моему, вы несколько занизили оптимальрное соотношение окислитель/топливо для метана, - полное сгорание при соотношении 4.

С учетом большего УИ топлива - а значит и горючего-метана -потребуется меньше, поэтому объем бака Г будет выше процентов на 20-30. А с учетом отсутствия МБО - разница в габаритах становится еще меньше, а по массе практически не ощутима (в т.ч. за счет эффекта криогенного упрочнения.

Lamort> Вообще, ЖРД на метане это типичный "заразный бред сивой кобылы", - совершенствование ракет лежит в организационно-экономической сфере, этого никто не умеет делать, вот бредят разного рода "суперджетами".

Далеко не факт. Во всяком случае отнюдь не только.

Д.В.> Не знаю, какие "ракетчики" считают, но по результатам испытаний КВД1М и РД0146 в проточных трактах двигателей сажи не обнаружено. В любом случае метан разлагается при более высокой температуре, чем керосин.

А, опять два "вымышленных двигателя", которые "где-то когда-то кто-то испытал", но никто этого не видел?
Вот полетит хоть одно "метановое чудо", хоть одноразовое, тогда можно будет о чём-то говорить.

Lamort>> Содержание углерода, - в керосине ( условная формула CH2 ) - 85,7% от общей массы; в метане ( CH4 ) - 75%. "Невероятно большая разница".
Д.В.> Условная формула керосина C12.3H23.9. 15% разницы уже ощутимо.

Покажите как вы насчитали из этой формулы 15%? По этой формуле массовое содержание углерода составит 86,1%, разница в 0,4%.

Д.В.> Разложение метана начинается при 800 град С, а оптимальная температура пиролиза порядка 1200 град С. У керосина разложение начинается при более низких температурах.

А в присутствии металлов как себя метан ведёт при этих температурах?

Д.В.> С учетом большего УИ топлива - а значит и горючего-метана -потребуется меньше, поэтому объем бака Г будет выше процентов на 20-30. А с учетом отсутствия МБО - разница в габаритах становится еще меньше, а по массе практически не ощутима (в т.ч. за счет эффекта криогенного упрочнения.

Вы хотите сказать, что оптимальная первая ступень будет иметь относительно меньшую массу, чем при использовании керосина? Не буду отрицать, но и сходу верить тоже не буду, - покажите это c помощью выкладок.

Про криогенное упрочнение и подобные "фичи" не надо, - если гоняться за массой конструкции для керосина можно сделать пластиковый бак, который будет легче всех этих с криогенным упрочнением.

Д.В.> Далеко не факт. Во всяком случае отнюдь не только.

Я больше 10 лет регулярно слышу "про метан", сколько ещё должно пройти десятилетий, чтобы "что-то метановое полетело"?

Заметьте, я не говорю, - "ничего не выйдет", я говорю, что метановые ракеты это не способ понижения цены проекта.

Lamort> А, опять два "вымышленных двигателя", которые "где-то когда-то кто-то испытал", но никто этого не видел?

Буа-га-га! Ну, нельзя же настолько не интересоваться темой, о которой рассуждаешь! Огневые испытания этих двигателей достаточно широко освещались в профильных изданиях (например, НК), Двигатель КВД1 прошел несколько длительных испытаний, в однм из которых установлен рекорд продолжительности работы - около 2000 сек.
Lamort> Вот полетит хоть одно "метановое чудо", хоть одноразовое, тогда можно будет о чём-то говорить.

Lamort> Покажите как вы насчитали из этой формулы 15%? По этой формуле массовое содержание углерода составит 86,1%, разница в 0,4%.

У Вас какая-то странная арифметика. Все просто (86,1-75)/75. Дальше сами посчитаете, надеюсь.

Д.В.>> Разложение метана начинается при 800 град С, а оптимальная температура пиролиза порядка 1200 град С. У керосина разложение начинается при более низких температурах.
Lamort> А в присутствии металлов как себя метан ведёт при этих температурах?

Во всяком случае, при соприкосновении метана со сплавами, из которых сделаны ЖРД, никакого разложения метана не наблюдалось. Отсутствие сажи считается одним из основных плюсов метана, особенно применительно к многоразовым ЖРД.

Д.В.>> С учетом большего УИ топлива - а значит и горючего-метана -потребуется меньше, поэтому объем бака Г будет выше процентов на 20-30. А с учетом отсутствия МБО - разница в габаритах становится еще меньше, а по массе практически не ощутима (в т.ч. за счет эффекта криогенного упрочнения.

Lamort> Вы хотите сказать, что оптимальная первая ступень будет иметь относительно меньшую массу,...

Я хочу сказать, что при равной массе ПГ, метановая РН будет иметь меньшую массу топлива, чем керосиновая.

Lamort> Про криогенное упрочнение и подобные "фичи" не надо, - если гоняться за массой конструкции для керосина можно сделать пластиковый бак, который будет легче всех этих с криогенным упрочнением.

Но почему-то не делают. Керочин очень хорошо протекает через всякие микропоры. Но если сделают, не факт что пластиковый бак окажется легче чем равный по объему алюмо-литиевый, например.

Lamort> Я больше 10 лет регулярно слышу "про метан", сколько ещё должно пройти десятилетий, чтобы "что-то метановое полетело"?

Особой надобности пока нет.

Lamort> Заметьте, я не говорю, - "ничего не выйдет", я говорю, что метановые ракеты это не способ понижения цены проекта.

Как раз способ. Метан вдвое дешевле керосина.

Lamort> Давление наддува аж 5 атмосфер? Это зачем, чтобы бак был потолще, конструкция потяжелее?
А сам посчитай - при диаметре 4м площадь торца 12м2. Тяга движков 800т.
Какое давление в баке надо, чтобы её уравновесить? считается легко - 6.6 атм.

Lamort> Лажа это, - мол керосин коксуется, а метан коксоваться не будет. Метан точно так же коксуется и будет ли существенно проще решать эту проблему для метана никто не знает.
ЕМНИП, метан коксуется обратимо. Слишком в нём много водорода. Т.е. на выходе имеем примесь этана и не более того

Lamort> оптимальрное соотношение окислитель/топливо для метана, - полное сгорание при соотношении 4.
Оптимальней на выходе иметь СО а не СО2. И даже некое количество несгоревшего метана на завесу и т.д.
Т.е. где-то 2.7-2.9

Lamort> Я больше 10 лет регулярно слышу "про метан", сколько ещё должно пройти десятилетий, чтобы "что-то метановое полетело"?
А сейчас новые ракеты с движками только Маск и делает.

zaitcev> Насколько я понимаю, днище не плоское, а посему пузырь только изолирует небольшую часть его поверхности.
Баки "по горлышко" заливать не принято.

Дем> А сам посчитай - при диаметре 4м площадь торца 12м2. Тяга движков 800т.
Дем> Какое давление в баке надо, чтобы её уравновесить? считается легко - 6.6 атм.

Вы считаете, что давление наддува в несущем баке должно уравновешивать нагрузку на бак?
Гы-Гы.

Прилагаю картинку, нижняя бутылка пустая и открытая, верхняя полная непочатая. Даю вам время "почесать репу".

Дем> ЕМНИП, метан коксуется обратимо. Слишком в нём много водорода. Т.е. на выходе имеем примесь этана и не более того

Согласно тому, что написано в советской литературе, метан склонен к образованию мелкодисперсной сажи, что усложняет его применение в качестве топлива ЖРД.
Возможно, эта проблема преодолима.

Дем> Оптимальней на выходе иметь СО а не СО2. И даже некое количество несгоревшего метана на завесу и т.д.
Дем> Т.е. где-то 2.7-2.9

Это значит, что метана больше надо, чем "оптимальные 3.5", которые были названы выше.

Дем> А сейчас новые ракеты с движками только Маск и делает.

По-моему было достаточно много "метановых проектов", но как-то они не сдвинулись с места.

Д.В.> Буа-га-га! Ну, нельзя же настолько не интересоваться темой, о которой рассуждаешь! Огневые испытания этих двигателей достаточно широко освещались в профильных изданиях (например, НК), Двигатель КВД1 прошел несколько длительных испытаний, в однм из которых установлен рекорд продолжительности работы - около 2000 сек.

Да читал я "всё это", кстати, довольно недавно интересовался метаном, - в нём скорость звука большая.
Этих самых "двигателей, которые прошли испытания" целая куча "на любой вкус", ну и что с того?

Lamort>> Вот полетит хоть одно "метановое чудо", хоть одноразовое, тогда можно будет о чём-то говорить.
Lamort>> Покажите как вы насчитали из этой формулы 15%? По этой формуле массовое содержание углерода составит 86,1%, разница в 0,4%.
Д.В.> У Вас какая-то странная арифметика. Все просто (86,1-75)/75. Дальше сами посчитаете, надеюсь.

Это у вас весьма странная арифметика, вместо того, чтобы указать на сколько процентов увеличилось содержание углерода, вы считаете проценты от процентов.
Надо запомнить, хороший способ запутывания мозгов в отчёте.

Д.В.> Во всяком случае, при соприкосновении метана со сплавами, из которых сделаны ЖРД, никакого разложения метана не наблюдалось. Отсутствие сажи считается одним из основных плюсов метана, особенно применительно к многоразовым ЖРД.

А при соприкосновении со сплавами из которых сделан бак что будет? Я о всё тех же пресловутых "микрочастицах", которые вызывают взрыв?

Д.В.> Я хочу сказать, что при равной массе ПГ, метановая РН будет иметь меньшую массу топлива, чем керосиновая.

Типа, - можно залить метан в "ту же самую ракету" без уменьшения ПН? А вот не знаю, может и получится.

Д.В.> Но почему-то не делают. Керочин очень хорошо протекает через всякие микропоры. Но если сделают, не факт что пластиковый бак окажется легче чем равный по объему алюмо-литиевый, например.

По той же самой причине, которую вы назвали ниже, - "нужды особой не было". Пластиковый бак это ещё один технологический процесс, под который надо заводить дополнительную инфраструктуру со своими затратами.

Lamort>> Я больше 10 лет регулярно слышу "про метан", сколько ещё должно пройти десятилетий, чтобы "что-то метановое полетело"?
Д.В.> Особой надобности пока нет.

Истинно говорите.

А когда и почему может появиться эта самая "особая надобность"?

Lamort>> Заметьте, я не говорю, - "ничего не выйдет", я говорю, что метановые ракеты это не способ понижения цены проекта.
Д.В.> Как раз способ. Метан вдвое дешевле керосина.

Вопрос был разобран выше по теме, - если жидкий метан вообще бесплатный, вы экономите меньше чем 0,5 миллиона долларов на ракете. Когда ещё это станет существенным.

Lamort> Да читал я "всё это", кстати, довольно недавно интересовался метаном, - в нём скорость звука большая.

Ну, и что?

Lamort> Этих самых "двигателей, которые прошли испытания" целая куча "на любой вкус", ну и что с того?

Ничего, кроме того, что "гипотенуза" о разложении метана в ЖРД не нашла своего подтверждения. а метан (или СПГ) подтвердил свою работоспособность в качестве ракетного горючего.

Lamort> Lamort>> Вот полетит хоть одно "метановое чудо", хоть одноразовое, тогда можно будет о чём-то говорить.

То же самое можно говорить о любой ракете и о любом компоненте ракетного топлива. Так что фраза не информативная, бо не содержит смысла.

Lamort> Это у вас весьма странная арифметика, вместо того, чтобы указать на сколько процентов увеличилось содержание углерода, вы считаете проценты от процентов.

Так Вы первый начали в %% считать Можете посчитать через моли, грамм-атомы или чего там еще.

Lamort> А при соприкосновении со сплавами из которых сделан бак что будет? Я о всё тех же пресловутых "микрочастицах", которые вызывают взрыв?

"Какая связь между "микрочастицами" и термическим разложением метана? (А вообще, хороший способ мозги запудрить, надо будет на вооружение взять).

Lamort> По той же самой причине, которую вы назвали ниже, - "нужды особой не было". Пластиковый бак это ещё один технологический процесс, под который надо заводить дополнительную инфраструктуру со своими затратами.

Ну, тогда зачем было привлекать в качестве довода лишнюю сущность - "пластиковый бак"?

Lamort> А когда и почему может появиться эта самая "особая надобность"?

Уже скоро, когда закроется единственная скважина, из которой добывают нефть для производства РГ-1. После этого придется переходить на синтетику, а она очень дорогая. Скажем, тонна синтина в 1988 г. стоила 1000 р, а тонна РГ-1 - всего 40 р.

Lamort> Вопрос был разобран выше по теме, - если жидкий метан вообще бесплатный, вы экономите меньше чем 0,5 миллиона долларов на ракете. Когда ещё это станет существенным.

Кроме этого, он еще дает прирост массы ПГ (при одинаковой стартовой массе). Поэтому удельная стоимость выведения снижается.

Lamort> Вы считаете, что давление наддува в несущем баке должно уравновешивать нагрузку на бак?
Lamort> Прилагаю картинку, нижняя бутылка пустая и открытая, верхняя полная непочатая. Даю вам время "почесать репу".
А на такую же бутылку но с газировкой человек сверху сесть может. А вес бутылки тот же.
Так же и с баком - эффективней иметь не прочные стенки, а давление внутри.
Lamort> Согласно тому, что написано в советской литературе, метан склонен к образованию мелкодисперсной сажи, что усложняет его применение в качестве топлива ЖРД.
Lamort> Возможно, эта проблема преодолима.
Усложняет, но если эта сажа не будет забивать форсунки - то и пофиг.
Lamort> По-моему было достаточно много "метановых проектов", но как-то они не сдвинулись с места.
Керосиновых проектов было вообще дохрена.

Да, тут не упомянули тот момент, что у керосинок в выхлопе воды половина, а у метановых - 2/3.
А чем более легкий газ в выхлопе - тем выше уи. При одинаковой температуре у него скорость молекул выше.

Дем> А на такую же бутылку но с газировкой человек сверху сесть может. А вес бутылки тот же.
Дем> Так же и с баком - эффективней иметь не прочные стенки, а давление внутри.

Вам всё растолковывать надо?
Давление в несущем баке не компенсирует нагрузку, оно только обеспечивает устойчивость конструкции бака, в результате чего стенки бака не "складываются".

Например, допустим, диаметр этой бутылки 8 см, значит площадь около 50 квадратных сантиметров. Чтобы компенсировать вес человека давлением нужно избыточное давление в 1,5 атмосферы, а эта бутылка столько не выдержит.

Дем> Усложняет, но если эта сажа не будет забивать форсунки - то и пофиг.

После сотни-другой испытаний в разных условиях можно будет понять, забивает или нет.

Дем> Керосиновых проектов было вообще дохрена.

Да, разумеется, но ни один метановый проект не был доведён до стадии лётных испытаний.

Дем> Да, тут не упомянули тот момент, что у керосинок в выхлопе воды половина, а у метановых - 2/3.

При полном сгорании у керосина в выхлопе 29% массы воды, а у метана 45%, однако, как вы можете видеть, оптимальное с точки зрения удельного импульса соотношение компонентов не подразумевает полное сгорание.

Дем> А чем более легкий газ в выхлопе - тем выше уи. При одинаковой температуре у него скорость молекул выше.

Да на кой вам сдался удельный импульс на первой ступени?
Есть целая куча ракет с ТТУ на первой ступени с отличной массовой отдачей, а у них даже вакуумный УИ не больше, чем 300 секунд.

Не умеют технозадроты делать рентабельные проекты, - их постоянно клинит на разного рода "технических фичах".

Lamort> Чтобы компенсировать вес человека давлением нужно избыточное давление в 1,5 атмосферы, а эта бутылка столько не выдержит.
Она и 5 атмосфер спокойно держит. Поищи видео желающих понадувать хватает.

Lamort> После сотни-другой испытаний в разных условиях можно будет понять, забивает или нет.
Угу, кто возражает?

Lamort> При полном сгорании у керосина в выхлопе 29% массы воды, а у метана 45%, однако, как вы можете видеть, оптимальное с точки зрения удельного импульса соотношение компонентов не подразумевает полное сгорание.
нет, только масса и количество молекул играет значение.
грубо говоря, энергия у всех молекул в выхлопе одинаковая - а вот импульс при этом обратно пропорционален их массе. А ракету именно импульс разгоняет.

Lamort> Да на кой вам сдался удельный импульс на первой ступени?
А если он абсолютно бесплатно, даже на более дешёвом топливе?

Lamort>> Чтобы компенсировать вес человека давлением нужно избыточное давление в 1,5 атмосферы, а эта бутылка столько не выдержит.
Дем> Она и 5 атмосфер спокойно держит. Поищи видео желающих понадувать хватает.

Такой точно не нашел, однако бутылка из-под Кока-Колы выдерживает аж 10 атмосфер, - недооценил я бутылку, эта тоньше, но 5 может и выдержит.

Однако это свидетельствует только о том, что бутылка вообще очень прочная конструкция, и это логично, ей нужна очень высокая местная прочность.

Lamort>> После сотни-другой испытаний в разных условиях можно будет понять, забивает или нет.
Дем> Угу, кто возражает?

Это я к тому, что "метановые двигатели есть". Нет их, есть прототипы.

Дем> нет, только масса и количество молекул играет значение.
Дем> грубо говоря, энергия у всех молекул в выхлопе одинаковая - а вот импульс при этом обратно пропорционален их массе. А ракету именно импульс разгоняет.

Не соображу сразу, - может быть надо измерять в единицах молярной массы, надо подумать.

Но я сказал о другом, - оптимальный УИ достигается при неполном сгорании топлива.

Дем> А если он абсолютно бесплатно, даже на более дешёвом топливе?

Несколько миллиардов на новое изделие это "абсолютно бесплатно"?

Lamort> Однако это свидетельствует только о том, что бутылка вообще очень прочная конструкция, и это логично, ей нужна очень высокая местная прочность.
Ну не то чтобы очень нужна, просто так получилось. Делать её тоньше технологически неудобно.
Lamort> Но я сказал о другом, - оптимальный УИ достигается при неполном сгорании топлива.
Я просто разъяснил почему.
Lamort> Несколько миллиардов на новое изделие это "абсолютно бесплатно"?
Новый движок всё равно делать надо, так что остаётся лишь выбрать на чём. На керосине он будет не дешевле.

Lamort>> Однако это свидетельствует только о том, что бутылка вообще очень прочная конструкция, и это логично, ей нужна очень высокая местная прочность.
Дем> Ну не то чтобы очень нужна, просто так получилось. Делать её тоньше технологически неудобно.

Вы часто самостоятельно делаете покупки?
Обратите внимание на то, что почти половина пластиковых бутылок мятые, причём повторный удар иногда даже приводит к нарушению герметичности. Если сделать бутылки ещё тоньше, они будут массово "биться" при погрузочно-разгрузочных операциях.

Lamort>> Несколько миллиардов на новое изделие это "абсолютно бесплатно"?
Дем> Новый движок всё равно делать надо, так что остаётся лишь выбрать на чём. На керосине он будет не дешевле.

Кому "надо"? Зачем "надо"?
Есть "совершенно новый" РД-191, который при этом ещё ни разу не летал, есть "воскресший" НК-33, который уже летал, есть в конце концов, РД-120, если захочется передрать схему Falcon-9, зачем ещё один новый?

SpaceX считает свои керосиновые двигатели многоразовыми, а мы чем хуже?

Дем> А сам посчитай - при диаметре 4м площадь торца 12м2. Тяга движков 800т.
Дем> Какое давление в баке надо, чтобы её уравновесить? считается легко - 6.6 атм.

Это верно лишь для гладких баков, да и то лишь отчасти. В первую очередь давление наддува выбирается из условия бескавитационной работы насосов ТНА.

Lamort> Этих толстенных опор? Они пару тысяч тонн выдержат, если не больше.

Не должны, если правильно спроектированы.

Lamort> На метане зачем, чтобы "подороже ракета получилась"? Можете объяснить на кой заменять двигатель на первой ступени на двигатель с менее отработанной технологией для незначительного увеличения удельного импульса?

Удельный импульс растёт существенно, более 15%. Баки выходят легче. Метан можно использовать для привода насоса и для охлаждения, благодаря его теплопроводности, разнице условий кипения и выпадения углерода. Притом он относительно инертный, не разрушает конструкцию.

Метан дешевле керосина.

Lamort> Кстати, метан менее плотный и масса первой ступени увеличится за счёт величины баков.

Нет, не увеличится. Метан хранится при повышенном давлении и температуре, близкой к жидкому кислороду, с общими баковыми стенками. Чтобы сблизить свойства кислорода и метана, в него можно добавить примеси.

Давление в баке увеличивает прочность. И низкая температура тоже.

Lamort> И не "как у кислорода" у него температура.
Lamort> Метан — Википедия Tпл = -182,5С
Lamort> Кислород — Википедия Tкип = -183С

Давление и примеси сближают температуры.

Lamort> Не говорите ерунды, масса бака пропорциональна объёму бака и давлению внутри бака, в которое входит постоянная составляющая давления наддува, так что чем больше объём бака, тем он тяжелее.

Масса бака не пропорциональна давлению.

Lamort> Лажа это, - мол керосин коксуется, а метан коксоваться не будет. Метан точно так же коксуется и будет ли существенно проще решать эту проблему для метана никто не знает.

Метан не может "коксоваться точно так же". Это разные вещества.

Lamort> SpaceX, как я понимаю, считает свои двигатели 1-й ступени многоразовыми и не боится никакого кокса.

Всё зависит от условий. Читал, что температура выпадения углерода из метана при каком-то высоком давлении (не помню) — более 750С. Этого может оказаться достаточно для охлаждения и привода турбин. Главное, что при этих условиях метан — газ, а вот керосин разлагается ещё жидким.

Lamort> Совершенно верно, при этом с точки зрения конструкции главным возражением является то, что бак горючего будет почти в два раза больше керосинового.

Не будет.

Lamort>> Этих толстенных опор? Они пару тысяч тонн выдержат, если не больше.
Д.Ж.> Не должны, если правильно спроектированы.

Что значит "правильно спроектированы"? При посадке возможна ударная нагрузка, следовательно запас прочности для посадочных опор может быть достаточен, чтобы ракета стояла при старте.

Д.Ж.> Удельный импульс растёт существенно, более 15%.

Скажите сразу, у вас туго с арифметикой?

Здесь указан удельный импульс 359 секунд, УИ на 15% больше это 412 секунд, хотите сказать, что кто-то проектирует метановый двигатель с таким УИ в вакууме?

Д.Ж.> Баки выходят легче.

Да-да, объём баков больше, но при этом они легче. Да вы колдун, уважаемый.

Д.Ж.> Метан можно использовать для привода насоса и для охлаждения, благодаря его теплопроводности, разнице условий кипения и выпадения углерода. Притом он относительно инертный, не разрушает конструкцию.

А вот керосин уже используют для всего этого и как-то всё летает.

Д.Ж.> Метан дешевле керосина.

Извините, это довод для дебилов, весь керосин в ракете стоит меньше миллиона долларов.

Lamort>> Кстати, метан менее плотный и масса первой ступени увеличится за счёт величины баков.
Д.Ж.> Нет, не увеличится. Метан хранится при повышенном давлении и температуре, близкой к жидкому кислороду, с общими баковыми стенками. Чтобы сблизить свойства кислорода и метана, в него можно добавить примеси.

Относительно "примесей", да, это возможно.

Топливо для жидкостных ракетных двигателей, применяемых в составе космических разгонных блоков и ступеней ракетоносителей, содержит горючее на основе метана и окислитель, при этом в качестве горючего используется смесь метана и этилена с мольным содержанием метана от 5 до 25%

 

Эта смесь будет жидкой при температуре жидкого кислорода, однако, это не "ракета на метане", это "ракета на этилене".

Относительно давления, - извините, как вы думаете, что будет если в процессе предстартовой подготовки давление в метановом баке вдруг упадёт?

Д.Ж.> Давление в баке увеличивает прочность. И низкая температура тоже.

Так сделайте ракету с вытеснительной системой подачи топлива и давлением в баке 100 атмосфер, - "флаг в руки".

Lamort>> Не говорите ерунды, масса бака пропорциональна объёму бака и давлению внутри бака, в которое входит постоянная составляющая давления наддува, так что чем больше объём бака, тем он тяжелее.
Д.Ж.> Масса бака не пропорциональна давлению.

Если давление достаточно низкое сравнительно с другими нагрузками на бак, то да, но если бак работает на растяжение, то масса пропорциональна давлению и объёму.

Lamort>> Лажа это, - мол керосин коксуется, а метан коксоваться не будет. Метан точно так же коксуется и будет ли существенно проще решать эту проблему для метана никто не знает.
Д.Ж.> Метан не может "коксоваться точно так же". Это разные вещества.

Я говорю о том, что никто не исследовал этот вопрос массово в условиях эксплуатации реальных двигателей. При этом SpaceX рассчитывает повторно использовать керосиновые двигатели, почему-то процесс коксования керосина их не пугает.

Д.Ж.> Всё зависит от условий. Читал, что температура выпадения углерода из метана при каком-то высоком давлении (не помню) — более 750С. Этого может оказаться достаточно для охлаждения и привода турбин. Главное, что при этих условиях метан — газ, а вот керосин разлагается ещё жидким.

Найдите, где вы это читали, тогда поговорим.

Lamort>> Совершенно верно, при этом с точки зрения конструкции главным возражением является то, что бак горючего будет почти в два раза больше керосинового.
Д.Ж.> Не будет.

Извините, вы ни черта не знаете, у метана плотность настолько ниже, что даже разница в соотношении компонентов не позволит сделать бак меньше.

Метановых ракет нет и не будет, эта тема нужна для слива денег. Это, разумеется, моё скромное мнение, которое, однако, подтверждается практикой.

Lamort> Что значит "правильно спроектированы"? При посадке возможна ударная нагрузка, следовательно запас прочности для посадочных опор может быть достаточен, чтобы ракета стояла при старте.

Это значит, что они рассчитаны на какую-то величину и характер нагрузки. А все другие нагрузки держать не должны.

Сухая масса первой ступени порядка 5-8% пусковой, но ещё есть масса верхних ступеней и груза, а также ветровые нагрузки. И характер этих нагрузок совсем иной. В целом, посадочная масса от 25 до 40 т. Пусковая более 500 т.

Lamort> Скажите сразу, у вас туго с арифметикой?
Lamort> РД-0124 — Википедия
Lamort> Здесь указан удельный импульс 359 секунд, УИ на 15% больше это 412 секунд, хотите сказать, что кто-то проектирует двигатель с таким УИ в вакууме?

У меня прекрасно. У вас с логикой сложности. Merlin 1D имеет удельный импульс — 282 у земли. На Raptor рассчитывают получить 321 с у земли, для начала. Это двигатели первой ступени, не для вакуума. Merlin 1D Vac — 342 с.

Lamort> Да-да, объём баков больше, но при этом они легче. Да вы колдун, уважаемый.

Нет, не я колдун. Это у вас сложности.

Lamort> А вот керосин уже используют для всего этого и как-то всё летает.

Нет, керосин, разумеется, не используют для привода турбины. Вам бы подумать.

Д.Ж.>> Метан дешевле керосина.
Lamort> Извините, это довод для дебилов, весь керосин в ракете стоит меньше миллиона долларов.

Дебилы настаивают, что метан дороже.

Lamort> Относительно "примесей", да, это возможно.
Lamort> Топливо для жидкостных ракетных двигателей. Патент РФ 2180050
Lamort> Эта смесь будет жидкой при температуре жидкого кислорода, однако, это не "ракета на метане", это "ракета на этилене".

Нет, часто называют ракетой на СПГ. Вам бы почитать что. Но там, в основном, метан. В керосин тоже всякое можно добавить.

Lamort> Относительно давления, - извините, как вы думаете, что будет если в процессе предстартовой подготовки давление в метановом баке вдруг упадёт?

Смотря как упадёт. Разное будет.

Lamort> Так сделайте ракету с вытеснительной системой подачи топлива и давлением в баке 100 атмосфер, - "флаг в руки".

Это вы ракеты "делаете". Я смотрю на решения профессионалов и пытаюсь их воспринять и описать.

Lamort> Если давление достаточно низкое сравнительно с другими нагрузками на бак, то да, но если бак работает на растяжение, то масса пропорциональна давлению и объёму.

Оболочка всегда работает на растяжение.

Lamort> Я говорю о том, что никто не исследовал этот вопрос массово в условиях эксплуатации реальных двигателей. При этом SpaceX рассчитывает повторно использовать керосиновые двигатели, почему-то процесс коксования керосина их не пугает.

Потому что они не греют керосин. Топливо это не только керосин.

Lamort> Найдите, где вы это читали, тогда поговорим.

Идите читать. Мне-то зачем находить? Я уже.

Lamort> Извините, вы ни черта не знаете, у метана плотность настолько ниже, что даже разница в соотношении компонентов не позволит сделать бак меньше.

Вы ничего не знаете. Не извиню, так как вы не искренни.

Lamort> Метановых ракет нет и не будет, эта тема нужна для слива денег. Это, разумеется, моё скромное мнение, которое, однако, подтверждается практикой.

Именно ваше невежественное мнение. Кому оно любопытно?

Д.Ж.> Это значит, что они рассчитаны на какую-то величину и характер нагрузки. А все другие нагрузки держать не должны.

"Типа им запрещено" держать все другие нагрузки?

Д.Ж.> Сухая масса первой ступени порядка 5-8% пусковой, но ещё есть масса верхних ступеней и груза, а также ветровые нагрузки. И характер этих нагрузок совсем иной. В целом, посадочная масса от 25 до 40 т. Пусковая более 500 т.

Знаете, у автомобиля "Жигуля" были стандартные шаровые опоры, которые выдерживали усилие 2 тонны и усиленные шаровые опоры, которые выдерживали усилие 10 тонн, при этом выглядели и весили они практически одинаково.

Д.Ж.> У меня прекрасно. У вас с логикой сложности. Merlin 1D имеет удельный импульс — 282 у земли. На Raptor рассчитывают получить 321 с у земли, для начала. Это двигатели первой ступени, не для вакуума. Merlin 1D Vac — 342 с.

Я же говорю, - проблемы с арифметикой, 321/288 = 1.138..., что уже никак не "более 15%".

Относительно сравнения, - я сравнил пустотный РД-0124 с гипотетическим метановым двигателем с УИ на 15% больше, на двигателях первой ступени разница УИ будет ещё меньше, для сравнения можно взять двигатели на водороде и керосине и оценить разницу удельного импульса.

Lamort>> Да-да, объём баков больше, но при этом они легче. Да вы колдун, уважаемый.
Д.Ж.> Нет, не я колдун. Это у вас сложности.

Да ну? А вот в статье про этиленометановое топливо подчёркиваются проблемы с плотностью метана, может, таки, сложности у вас?

Lamort>> А вот керосин уже используют для всего этого и как-то всё летает.
Д.Ж.> Нет, керосин, разумеется, не используют для привода турбины. Вам бы подумать.

Для керосиновых двигателей все проблемы с охлаждением и приводом турбины решены и они летают, на кой надо "что-то для чего-то использовать" если это требует затрат и даст тот же результат?

Д.Ж.>>> Метан дешевле керосина.
Lamort>> Извините, это довод для дебилов, весь керосин в ракете стоит меньше миллиона долларов.
Д.Ж.> Дебилы настаивают, что метан дороже.

Вместе с затратами на создание и эксплуатацию новой криогенной заправки да, жидкий метан для ракеты будет дороже, это несомненно.

Д.Ж.> Нет, часто называют ракетой на СПГ. Вам бы почитать что. Но там, в основном, метан. В керосин тоже всякое можно добавить.

Приводите факты, будьте любезны, я их привёл.
Скажу также, что вся возня с "совмещением температуры" затевается ради общего днища баков, однако, самые совершенные по массе баки Шаттлов были безо всякого там совмещённого днища.

Lamort>> Относительно давления, - извините, как вы думаете, что будет если в процессе предстартовой подготовки давление в метановом баке вдруг упадёт?
Д.Ж.> Смотря как упадёт. Разное будет.

Я вам подскажу, "эта самая смесь", - метан с присадками, возьмёт и затвердеет "там где не надо".
А, как мы видим, проблемы с наддувом у той же SpaceX случаются часто.

Д.Ж.> Это вы ракеты "делаете". Я смотрю на решения профессионалов и пытаюсь их воспринять и описать.

Тогда приведите в пример ракету с давлением наддува около 5-6 атмосфер, которые назывались выше.

Д.Ж.> Оболочка всегда работает на растяжение.


Вот фотография бутылки без давления на которой стоит другая бутылка, и что же растягивает нижнюю бутылку?

Д.Ж.> Потому что они не греют керосин. Топливо это не только керосин.

Можно подробнее, что значит "не греют керосин"? Хотя, в любом случае, проблема-то решена.

Д.Ж.> Идите читать. Мне-то зачем находить? Я уже.

Я вижу как вы "уже", и во многих других темах тоже.

Д.Ж.> Вы ничего не знаете. Не извиню, так как вы не искренни.

Вот именно что, "уже".

Однако метан даже при температуре 91 К (температура его плавления 90,66 К) обладает низкой плотностью 455 кг/м3, при этом плотность топлива метан+кислород всего 830 кг/м3, что приводит к увеличению массовых затрат на его хранение ввиду необходимости увеличения объема баков хранения компонентов.

 

Д.Ж.> Именно ваше невежественное мнение. Кому оно любопытно?

"Вежественный гражданин" готов поспорить на некую сумму, что в ближайшие 10 лет не полетит ни одной ракеты на метане?

Lamort> "Типа им запрещено" держать все другие нагрузки?

Типа, вы приводите пример неправильных конструкций. Или просто что-то не поняли, как водится. Это общее место тут и тем более у вас.

Lamort> Я же говорю, - проблемы с арифметикой, 321/288 = 1.138..., что уже никак не "более 15%".

На уместном примере пояснил, что теоретическая оценка довольно точно соответствует известным показателям. Не так как у вас всегда.

Lamort> Относительно сравнения, - я сравнил пустотный РД-0124 с гипотетическим метановым двигателем с УИ на 15% больше, на двигателях первой ступени разница УИ будет ещё меньше, для сравнения можно взять двигатели на водороде и керосине и оценить разницу удельного импульса.

Зачем вы сравниваете двигатели разного назначения? Очевидно опять, что вы не понимаете особенностей назначения. А ведь вам я дал пример пустотного двигателя. Но вы и так не поняли. Сравните же два разных Merlin одного поколения.

Lamort> Да ну? А вот в статье про этиленометановое топливо подчёркиваются проблемы с плотностью метана, может, таки, сложности у вас?

Да, плотность ниже, чем хотелось бы. Даже у керосина.

Lamort> Для керосиновых двигателей все проблемы с охлаждением и приводом турбины решены и они летают, на кой надо "что-то для чего-то использовать" если это требует затрат и даст тот же результат?

А вы подумайте. Сущностей больше, чем вы перечисляете в своём ложном рассуждении.

Lamort> Вместе с затратами на создание и эксплуатацию новой криогенной заправки да, жидкий метан для ракеты будет дороже, это несомненно.

Несомненно, что дебилы противоречат себе в двух абзацах подряд.

Lamort> Приводите факты, будьте любезны, я их привёл.

Амазонка впадает в Атлантику. Факт.

Lamort> Скажу также, что вся возня с "совмещением температуры" затевается ради общего днища баков, однако, самые совершенные по массе баки Шаттлов были безо всякого там совмещённого днища.

Значит можно совершеннее. Все нужные газы без труда доступны, чистота состава всё-равно должна соблюдаться, давление без того выгодно повысить.

Lamort> Я вам подскажу, "эта самая смесь", - метан с присадками, возьмёт и затвердеет "там где не надо".
Lamort> А, как мы видим, проблемы с наддувом у той же SpaceX случаются часто.

Не затвердеет, не случается.

Lamort> Тогда приведите в пример ракету с давлением наддува около 5-6 атмосфер, которые назывались выше.

Я не называл. Поздравляю.

Lamort> Вот фотография бутылки без давления на которой стоит другая бутылка, и что же растягивает нижнюю бутылку?

Идите на сайт бутылочников.

Lamort> Можно подробнее, что значит "не греют керосин"? Хотя, в любом случае, проблема-то решена.

Буквально.

Lamort> Топливо для жидкостных ракетных двигателей. Патент РФ 2180050

Это патент SpaceX? Вам приходило на ум, что учёные делают разные противоречивые оценки? И что именно вы там нашли, что подтверждает будто бы ваше скромное невежественное мнение?

Lamort> "Вежественный гражданин" готов поспорить на некую сумму, что в ближайшие 10 лет не полетит ни одной ракеты на метане?

Спорьте со Старым на другом форуме. Мне не любопытно с вами, а он будет год резвиться.

Д.Ж.> Оболочка всегда работает на растяжение.

Далеко не всегда.

Д.В.> Далеко не всегда.

Оболочка бака — в основном.