Одноразовые vs многоразовые

Полл> А если еще посчитать, во сколько обойдется межстартовое обслуживание таких "многоразовых" движков для коммерческого использования

Зачем считать? Все уже есть, вон для Шаттлов.

avmich>> Перечитайте. Причины, почему VG, XCOR, Armadillo, Masten Space, Unreasonable Rocket etc. делают многоразовые системы - потому что это дешевле, чем одноразовые, при определённом подходе.
А.С.> Только при одном - удельные параметры ниже плинтуса. Вспомни, когда крайний раз Кармак публиковал УИ своих движков? Его приходится изыскивать, считая пустые баки, полные баки, остатки, режимы и т.д.

Совершенно верно. Знаешь, почему? Кармака мало интересует в данный момент УИ.

А.С.> Ну так вот - УИ его кислородно-спиртового движка на максимале около 165-170 секунд, при том, что давление в камере у него примерно как у Фау-2, а концентрация спирта выше. а у Фау-2 было 198 секунд.

Ты совершенно прав, Джон упоминал УИ 160 с.

А.С.> Если бы он попытался довести УИ хотя бы до значения, как у Фау, моментально его конструкция стала бы одноразовой.

Армадилло действительно не занимается удельными техническими параметрами. Они сейчас отрабатывают технологии вширь, а не вглубь. Зато удельные экономические параметры у них таковы, что в 2008 году Армадилло принесла прибыль.

Полл>> А если еще посчитать, во сколько обойдется межстартовое обслуживание таких "многоразовых" движков для коммерческого использования
Jerard> Зачем считать? Все уже есть, вон для Шаттлов.

Есть не только для Шаттлов, но и для ракетопланов. А также, для сравнения, самолётов типа МиГ-25. Угадайте, у которых межстартовое обслуживание самое дешёвое?

А.С.> Ну так вот - УИ его кислородно-спиртового движка на максимале около 165-170 секунд, при том, что давление в камере у него примерно как у Фау-2, а концентрация спирта выше. а у Фау-2 было 198 секунд.


то есть грубо говоря-почти в двое, минимум в полтора раза разницы с нормальными одноразовыми носителями?

но слругой стороны-если топливо-не главное-носитель с высоким массовым совершенством и высоким уи становится доргим-то вай нот?

avmich>> Ну так вот - УИ его кислородно-спиртового движка на максимале около 165-170 секунд, при том, что давление в камере у него примерно как у Фау-2, а концентрация спирта выше. а у Фау-2 было 198 секунд.
В упор не понимаю смысла спиртового движка. Уж лучше на керосине.

avmich>>> Ну так вот - УИ его кислородно-спиртового движка на максимале около 165-170 секунд, при том, что давление в камере у него примерно как у Фау-2, а концентрация спирта выше. а у Фау-2 было 198 секунд.
permeakra> В упор не понимаю смысла спиртового движка. Уж лучше на керосине.

Проблем с рабочим режимом, например, меньше. То есть, проще инжектор, меньше пульсаций.

Ровнее параметры... да и находить спирт проще, чем ракетный керосин.

Баки по объёму для спирта и кислорода почти одинаковые - упрощается заказывание изготовления.

Экологичнее. Керосин прольёшь - или недосожжёшь - и совсем другое дело, чем со спиртом. А, между прочим, приходится и об экологии думать. Армадилло - серьёзная команда.

Мнэээ, мне всё-таки кажется, что Армадилло - это не совсем в тему носителей, хоть много-, хоть одноразовых

Может, вынести куда?

avmich> Проблем с рабочим режимом, например, меньше. То есть, проще инжектор, меньше пульсаций.
Ценой потери удельного импульса, как я понимаю. Всё-таки, удельная теплота сгорания у спиртов чуть поменьше.

avmich> да и находить спирт проще, чем ракетный керосин.
Какой? Дешёвых спиртов ровно два. Один токсичный, второй требует контроля в обращении.

avmich> Экологичнее. Керосин прольёшь - или недосожжёшь - и совсем другое дело, чем со спиртом. А, между прочим, приходится и об экологии думать. Армадилло - серьёзная команда.

Во-первых, спирты тоже не особо экологичны, особенно высшие. Во-вторых, тогда уж надо на лёгкие углеводороды переходить. Типа фракции до С5 - они в случае чего в атмосферу испаряться и тут тебе чистота настанет, а спирт уйдёт в почву и устроит локальный армагедец живности.

К слову, а никто движка на аммиаке не делал?

avmich>> Проблем с рабочим режимом, например, меньше. То есть, проще инжектор, меньше пульсаций.
permeakra> Ценой потери удельного импульса, как я понимаю. Всё-таки, удельная теплота сгорания у спиртов чуть поменьше.

Зато меньше разница между теоретическим и практически достижимым. Копоти нет. Т.е. двухфазного течения.

permeakra> Во-первых, спирты тоже не особо экологичны, особенно высшие. Во-вторых, тогда уж надо на лёгкие углеводороды переходить. Типа фракции до С5 - они в случае чего в атмосферу испаряться и тут тебе чистота настанет, а спирт уйдёт в почву и устроит локальный армагедец живности.

И всё же керосин в этом смысле хуже.

permeakra> К слову, а никто движка на аммиаке не делал?

У Х-15 движок был на жидком аммиаке и жидком кислороде.

Fakir> Мнэээ, мне всё-таки кажется, что Армадилло - это не совсем в тему носителей, хоть много-, хоть одноразовых
Fakir> Может, вынести куда?

Наверное, надо вынести. Хотя последнее время Кармака и спрашивают о его планах на орбитальные носители, и он какие-то слова по этому поводу говорит - типа оценки, что это будет стоить никак не меньше 5 млн долларов.

avmich>> Проблем с рабочим режимом, например, меньше. То есть, проще инжектор, меньше пульсаций.
permeakra> Ценой потери удельного импульса, как я понимаю. Всё-таки, удельная теплота сгорания у спиртов чуть поменьше.

Безусловно. Однако сейчас Армадилло не заботится об УИ.

avmich>> да и находить спирт проще, чем ракетный керосин.
permeakra> Какой? Дешёвых спиртов ровно два. Один токсичный, второй требует контроля в обращении.

Популярно использовать либо этиловый, либо изопропиловый спирт.

avmich>> Экологичнее. Керосин прольёшь - или недосожжёшь - и совсем другое дело, чем со спиртом. А, между прочим, приходится и об экологии думать. Армадилло - серьёзная команда.
permeakra> Во-первых, спирты тоже не особо экологичны, особенно высшие. Во-вторых, тогда уж надо на лёгкие углеводороды переходить. Типа фракции до С5 - они в случае чего в атмосферу испаряться и тут тебе чистота настанет, а спирт уйдёт в почву и устроит локальный армагедец живности.

Применяемые спирты экологичнее обычного керосина; а делать что-то на метане-этане-пропане-бутане... там есть свои сложности, хотя бы из-за той же летучести. Ну и с рабочим процессом у спирта вопросов меньше.

Мастен Спейс - которые тоже делают многоразовики - используют спирт как охладитель в регенеративной камере. Ещё одно преимущество спирта.

permeakra> К слову, а никто движка на аммиаке не делал?

Последнее время - нет. Сложно, по некоторым причинам, а это, пожалуй, главный фактор.

avmich> Наверное, надо вынести.

Называть как???

Alexandrc> Fakir, Armadillo тут самое место, так как они позиционируют себя соответственно топику:

Фиг там. "Suborbital". Какой уж там носитель.

Fakir> Фиг там. "Suborbital". Какой уж там носитель.

Зачем вырывать из контекста? Вторая часть как переводится?
Я, немного вольно, перевел, как "и смотрим на возможные пути на орбиту".
Один из очевидных путей - вторая орбитальная ступень. Вроде они однозначно на одноступ не претендуют.
А первую многоразовую ступень почему бы не использовать для суборбитальных полетов?

И еще к вопросу о температуре поверхности.

И выводы

Попалась на глаза статья про свойства пропана, как ракетного топлива: "Двигатель" №5 (59) 2008 г. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ СОЗДАНИЯ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ИЗМЕНЯЕМОЙ СТЕПЕНЬЮ РАСШИРЕНИЯ СОПЛА в которой промеждупрочим сказано:

Если перед заправкой в ЛА этан или пропан подвергнуть охлаждению до температуры -180 °С, то плотность жидкого топлива возрастает до 670…750 кг/м3, т.е. становится всего на 5…10% меньше плотности авиационного керосина при нормальных условиях. Следует отметить, что ни водород, ни метан таким свойством не обладают. В результате суммарный относительный хладоресурс пропана, взятый относительно его теплотворной способности при температуре хранения в баке минус 180°С, оказывается близким к хладоресурсу жидкого водорода и в 1,7 раза превосходит суммарный хладоресурс метана. Масса пропана, которая может поместиться в топливном баке одной и той же емкости, в 1,4 раза превосходит массу метана и в 12 раз - массу водорода. Температурный диапазон, при котором это топливо находится в жидком состоянии, позволяет использовать доступный и дешевый азот в качестве рабочего газа, заполняющего топливную систему.

 

Хм. думаю я, и беру в руки Пропип, который мне нечеловеческим голосом говорит, что Иу пропан-LOX в соотношении 1:3,62 при скромном давлении 150атм, составляет 4200м/сек в вакууме и 3200м/сек на у.м. И тут мне на глаза попадается статья про "стальную птицу" (на 90% из стали и никелевых сплавов) - "Валькирию" ХВ-70 ( XB-70, Описание, ТТХ ) где сказано:
-взлетная масса 240тонн
-масса конструкции сухая 58тонн
-топлива 138тонн
-ПН 44 тонны
Причем статья про "Валькирию" как то "выскочила" после статьи про Х-33...ну, тут и понеслась

Строим АКС сухой массой 60 тонн, с ЖРД на пропане-LOX. Ничего сложного и нереального - хоть "Валькирия" и не входила в атмосферу со скоростью 8км/сек, зато она летала со скоростью 3М и сделана не из композитов и титана, а из стали. Так, что запас есть. А пропановые двигатели умеренного давления закрытой схемы не сложнее, а может и много проще, керосиновых.

Наш АКС имеет стартовую массу 1118,5 тонн, из них:
-сухая масса АКС - 60 тонн (в т.ч. ЖРД тягой 1400 тонн массой ~15 тонн)
-ПН - 50 тонн
-внешние подвесные алюминиевые баки на 900 тонн (2х450) топлива - 8,5тонн (по аналогии с кислородным баком блока Ц "Энергии")
-топливо 1000тонн (в т.ч. бортовой запас в ~100тонн)
Баки сбрасываются при достижении скорости ~7500м/сек, на орбиту не выходят, но сгорают в атмосфере. Так, что ни космического мусора, ни зон падения. Алюминиевые баки и стоят довольно дешево.
Чем не АКС?

P.S. Мое IMHO -при создании Х33/Venture Star американцы пошли по правильному пути. Вертикальный старт-аэродинамическое торможение-горизонтальная посадка путь правильный. Заигрались они с водородом

Не, одноступы неэффективны. При нынешнем пуле материалов, по крайней мере. Оптимум - это двухступенчатая система, типа Зенгер 2 или того же HZ. Первая ступень - HTHL, вторая с воздушным или ваккумным стартом, и тоже с горизонтальной посадкой - но крылышки уже расчитаны под ПУСТУЮ ступень.

Для HZ у меня получалось, что при взлетной массе в 300 тонн ПН на орбите может составить порядка 5 тонн - немного меньше 2%. Ну, ессно, водород-кислород на второй ступени, метан-кислород на первой, взлет на метановых ТРДФ.

hcube> Не, одноступы неэффективны...

Это мантра Сие обстоятельство возникает в случае, когда тупо пытаются вернуть на Землю все, что взлетело Самая дешевая, но и самая объемная часть - БАКИ, в возврате не нуждаются. Поэтому получается не "100% АКС", а эдак "93% АКС" - но намного совершеннее и эффективнее

Wyvern-2> Хм. думаю я, и беру в руки Пропип, который мне нечеловеческим голосом говорит, что Иу пропан-LOX в соотношении 1:3,62 при скромном давлении 150атм, составляет 4200м/сек в вакууме

Боюсь, это слишком хорошо, чтобы быть правдой.
И, кстати, давление 150 атм - трудновато назвать скромным.

Wyvern-2>> Хм. думаю я, и беру в руки Пропип, который мне нечеловеческим голосом говорит, что Иу пропан-LOX в соотношении 1:3,62 при скромном давлении 150атм, составляет 4200м/сек в вакууме
Fakir> Боюсь, это слишком хорошо, чтобы быть правдой.

Все претензии к Propeep - стати, он считает весьма точно, а для верности я применил коэффициент 0,943 - по Губанову, такой у РД-170

Fakir> И, кстати, давление 150 атм - трудновато назвать скромным.

По сравнению с каким двигателем? С SSME(214атм на ВОДОРОДЕ!)? Или РД-170 (250атм и 583атм! в ТНА)?

Wyvern-2> Все претензии к Propeep

"Вера в чудодейственные проги"(ТМ)
Может, он и прав. Вдруг. Но не зная, что в чёрном ящике - не проверишь. (тем более не будучи специалистом - иногда достаточно запятую чуть не там поставить, или галку не в то окошко)
Поэтому воспринимать надо максимум как информацию к размышлению, не более.

Wyvern-2> По сравнению с каким двигателем? С SSME(214атм на ВОДОРОДЕ!)? Или РД-170 (250атм и 583атм! в ТНА)?

Скромные давления - это, я бы сказал, атмосфер 50 и менее.
А ты приводишь крайние случаи предельных движков. Со всеми их радостями. Нафиг-нафиг.
Многоразовые системы не должны быть настолько предельными ни в коем случае.

Wyvern-2>> Все претензии к Propeep
Fakir> "Вера в чудодейственные проги"(ТМ)
....
Fakir> Поэтому воспринимать надо максимум как информацию к размышлению, не более.

Не, не - там все честно Ряд водород-метан-этан-пропан-бутан-керосин дают честную "лестницу" Иу. Пересчитывал врукопашную по: О движках вообще [Nilli#12.11.00 22:20] - -+ то же самое.