Одноразовые vs многоразовые

Б.Г.>> движок с кислородным охлаждением будет готов на замену 11Д58М, как только дадут деньги на программу его госиспытаний.
Полл> Можно для жЕрафов: в чем преимущества охлаждением жидким кислородом по сравнению с охлаждением керосином (горючим)?

За счёт кислородной, а не керосиновой, завесы, обещают поднять полноту сгорания, удельный импульс с синтином до 372 единиц, а, что касается кислородного регенеративного охлаждения, там это позволяет уменьшить массу системы обеспечения запуска примерно вдвое. Как мы помним, компоненты несамовоспламеняющиеся, для пуска используется пиростартер (чтоб раскрутить ТНА) и пусковое горючее. Пиростартер теперь не нужен вовсе, а пускового горючего - примерно в 3 раза меньше, чем с керосиновым охлаждением.

Б.г.> За счёт кислородной, а не керосиновой, завесы,
Но ведь завесу не обязательно обеспечивать тем же компонентом, что и регенеративное охлаждение?

Б.г.> обещают поднять полноту сгорания, удельный импульс с синтином до 372 единиц,
Это 4%, если я не напутал. Какой ценой и массой?

Б.г.> а, что касается кислородного регенеративного охлаждения, там это позволяет уменьшить массу системы обеспечения запуска примерно вдвое.
А как изменит массу самого двигателя и его стоимость?

Wyvern-2>> Т.е. тебе надо перекачать в 41 (сорок один, Карл!) раз меньше жидкости При, повторюсь - любом удобном давлении.
Б.г.> Что-то ты, Ник, загнул. Какое кипение, если давление сверхкритическое? ну, пусть, даже докритическое, почему на 5 градусов-то?

Найди такой двигатель, в котором криогенный охладитель кислород/водород/метан нагревался бы в рубашке КС больше 5^0... Там куча проблем с этим связанна. Теоретически - может и можно бы. Практически -строго нет.

PSS>> Перечитал, не понял. И этот расчет и вариант с отдельным теплоносителем. Просто ведь для перекачки отдельного теплоносителя тоже нужно тратить энергию и по законам сохранения достаточно близкую.
Wyvern-2> Это в теории На практике же...у того же РД 170 давление кислорода на выходе из насоса ~600атм, а в камере сгорания - 250атм. Объясни - куда делись 350атм? Т.е. больше половины мощности насоса...


Так ведь в КС из газогенератора все подается. Как видно по схеме.

Схема закрытая. Давление в газогенераторе как раз 53.5 Мпа. Так что все сходится. Кстати, давление жидкости при охлаждении КС похоже относительно мало.


Wyvern-2> В схеме же с третьим компонентом-теплоносителем его давление может быть любым - таким каким ты задумал/тебе нужно. И на входе и на выходе.

Ну все таки не любым. Теплосъем в любом случае будет давать граничные условия. Как и температура кипения жидкости.

Б.г.>> За счёт кислородной, а не керосиновой, завесы,
Полл> Но ведь завесу не обязательно обеспечивать тем же компонентом, что и регенеративное охлаждение?

Не обязательно. Но чисто конструктивно удобнее. И запуск без пиростартера, опять же.

Б.г.>> обещают поднять полноту сгорания, удельный импульс с синтином до 372 единиц,
Полл> Это 4%, если я не напутал. Какой ценой и массой?

А двигатель разгонного блока и так "золотой" - стоимость его вывода на орбиту уже достаточно велика, чтобы окупались всякие экзотические технические решения.

Б.г.>> а, что касается кислородного регенеративного охлаждения, там это позволяет уменьшить массу системы обеспечения запуска примерно вдвое.
Полл> А как изменит массу самого двигателя и его стоимость?
Масса двигателя в целом тоже уменьшится. Что же до стоимости - РД-0124 раза в 4 дороже, чем РД-0110, но, поскольку он стоит на 3-й ступени, это отбивается, поскольку добавляемая прибавка в 14% грузоподъёмности, при неизменном старте и практически всей остальной инфраструктуре заметно дешевле, чем разработка ракеты с на 14% большего размера первой ступенью.
Здесь же мы говорим о 4-й ступени, или разгонном блоке, кому как удобнее называть. Там прибавка эффективности отбивается, даже и полученная более дорогой ценой.
Например, у КВД-1М отношение тяги к массе всего 27, и тут он безусловно проигрывает RL-10, но УИ повыше будет, правда, к сожалению, не настолько, чтобы в рамках GSLV Mk.1 отбить разницу в массах. Но без водорода эта ракета вообще не могла бы вывести на GSO что-нибудь пригодное для коммерческой эксплуатации.

Повторюсь, дело там в выделении денег на госиспытания, ну и в лобби Хруничева, который хочет летать с "Бризом", а не ДМ-ом, чтобы не делиться и так похудевшим "пирогом".

Б.г.> Но чисто конструктивно удобнее.
Понятно.

Б.г.> Здесь же мы говорим о 4-й ступени, или разгонном блоке, кому как удобнее называть. Там прибавка эффективности отбивается, даже и полученная более дорогой ценой.
Но на том же "Фениксе" - "Союз-5" РД-0124 будет стоять на второй ступени, и есть большое желание обойтись без необходимости в отдельном РБ. Будет ли в этом случае иметь смысл гонка за УИ любой ценой?

Б.г.> Повторюсь, дело там в выделении денег на госиспытания, ну и в лобби Хруничева, который хочет летать с "Бризом", а не ДМ-ом, чтобы не делиться и так похудевшим "пирогом".
Мне удивительно, что разработка, которая, как ты говоришь, должна дать положительный коммерческий эффект, зависит от государственного финансирования.

Naib>>Сероводород в воздухе присутствует всегда, иначе серебро бы не темнело.
3-62> Не везде. Кстати, соединения серы - они от человека, скорее, распространяются. Вот серебро и чернеет.

Везде, кроме Антарктиды, пожалуй. Сероводород выделяется при гниении белка. хоть тех же яиц

Naib>> Тупые обезьяны, обложившиеся навороченными приборами.
3-62> Ну, не гении. Но и не обезьяны. Тут вы через край хватили.

Это личное. Уже который год пытаемся продавить хромовые микроудобрения и микроэлементные добавки. И что? Табу. Потому что у них шаблон заточен на хроматы, а прибор не делает различия между валентными формами хрома (3 и 6). Количественный анализ с карбазидом они уже просто не понимают. Цена вопроса - сотни миллионов диабетиков 2 типа. Хром их лечит.

Naib>> Во-первых, в природе может быть только NO2
3-62> Всяко бывает. И NO бывает, и N2O случается. И NO2 который виден как (N2O4) - тоже часто встретить можно. Природа она разнообразная такая. И что это нам говорит?

В природе тетроксид не формируется. Максимум двуокись. Закись азота - это чистая синтетика, в природе не формируется. NO за считанные секунды превращается в NO2.

3-62> Все "кислорододышашие через гемоглобин" (корявое определение но ИМХО по сути дела) - окислами азота (кроме, разве что N2O) травятся напрямую. До "экситус леталис". Правда-правда.

Не надо путать токсичность и экотоксичность.

Naib> Это личное.

Пасту ГОИ еще не запретили?

Naib> В природе тетроксид не формируется.

Как же так? Тетраоксид диазота — Википедия

"Практически полностью диссоциирует при 140 °C. " - значит равновесное состояние системы при более низких температурах должно быть с содержанием тетраоксида.

Naib> Не надо путать токсичность и экотоксичность.

И велика разница?

Naib>> Не надо путать токсичность и экотоксичность.
3-62> И велика разница?
Для некоторых веществ совсем невелика. Экстремальный пример - метилртуть. Для некоторых - очень велика. Экстремальный пример - синильная кислота. Объяснять надо?

Б.г.> Объяснять надо?

Желательно.
Особенно интересны "допустимые пределы" по времени и силе воздействия.

Б.Г.>>> движок с кислородным охлаждением будет готов на замену 11Д58М, как только дадут деньги на программу его госиспытаний.
Полл>> Можно для жЕрафов: в чем преимущества охлаждением жидким кислородом по сравнению с охлаждением керосином (горючим)?
Б.г.> За счёт кислородной, а не керосиновой, завесы
По-моему, там обещали вообще отказаться от завесы, поскольку теплоемкости кислорода достаточно для полного теплосъема со стенки через рубашку.

И я не совсем понял, как регенеративное охлаждение связано с запуском? Ну то-есть как это технически выглядит?

И кстати, разве 58МФ еще не в железе?

Wyvern-2>> Это в теории На практике же...у того же РД 170 давление кислорода на выходе из насоса ~600атм, а в камере сгорания - 250атм. Объясни - куда делись 350атм? Т.е. больше половины мощности насоса...
PSS> Так ведь в КС из газогенератора все подается. Как видно по схеме.

Какая разница КУДА¹ Факт: насос качает до ~600 атм, в КС - 250атм.




.¹ - условно в этом двигателе ГГ можно считать конструктивной частью КС

Wyvern-2>>> Это в теории На практике же...у того же РД 170 давление кислорода на выходе из насоса ~600атм, а в камере сгорания - 250атм. Объясни - куда делись 350атм? Т.е. больше половины мощности насоса...
PSS>> Так ведь в КС из газогенератора все подается. Как видно по схеме.
Wyvern-2> Какая разница КУДА¹ Факт: насос качает до ~600 атм, в КС - 250атм.
Wyvern-2> .¹ - условно в этом двигателе ГГ можно считать конструктивной частью КС


Вы спросили. Мы ответили.

В целом не понимаю, к чему все это. На самом деле Вам до лампочки должно быть, что там происходит. У вас же другая схема? Считайте черным ящиком. Вам нужно знать, что ТНА двигателя весит 1891 кг. При тяге 806 тонн в вакууме.

То есть, если сможете обеспечить массу двигатель+аккумуляторы которые способны создавать давление 250 атм в течении 150 с (время работы первой ступени) сравнимую с этой то да, ваш двигатель видимо будет даже лучше РД-171.


Сколько будет весить? Считали?

В целом подобное давление есть у РД-253. При мощности ТНА 19 Мвт но там тяга почти в пять раз меньше. Значит надо 91.6 МВт. Вы почитали, что на 1 МВт нужно 80 кг батареек. Значит здесь нужно 7334 кг батареек. Если 1 Мвт двигателя 100 кг, то здесь нужен 9168 кг двигатель. А общая связка будет 16502 кг. 16 тонн! Что в 8.7 раз тяжелее ТНА РД-171. При сухой массе первой ступени Зенита в 28 тонн. И она при этом перенапряжена. Не удивлюсь, если сухая масса 1 ст Сункара будет как раз 16 тонн.

Так а импульс.
ln(353/28)=2.53
ln(353/(28-1.9+16))=2.12

Это эквивалентно падению импульса на 16 %

Значит если у РД-171 309/337, то здесь 258/282. Блин, хуже РД-107. Там 256/313. Перекись видимо более энергоемкая, чем современные аккумуляторы.

PSS> Перекись видимо более энергоемкая, чем современные аккумуляторы.
Это безусловно.
Да и перекисные ТНА легче электронасосов такой же мощности (даже с алюминиевой обмоткой и корпусом).

PSS> В целом не понимаю, к чему все это. На самом деле Вам до лампочки должно быть, что там происходит. У вас же другая схема? Считайте черным ящиком. Вам нужно знать, что ТНА двигателя весит 1891 кг. При тяге 806 тонн в вакууме....
...при цене X и времени разработки Y... Так точнее, не кажется?

PSS> То есть, если сможете обеспечить массу двигатель+аккумуляторы которые способны создавать давление 250 атм в течении 150 с (время работы первой ступени) сравнимую с этой то да, ваш двигатель видимо будет даже лучше РД-171.
PSS> Сколько будет весить? Считали?

Да, чуть выше - ты невнимателен И у меня получилось, что ТНА вместо 1800 кг стал весить 10 тонн
НО! Это предельный двигатель супертяжелой ракетной системы. И даже если вдруг ее ЖРД станут весить на 8200 кг больше каждая, это не очень отразиться на остальных ТТХ РН А вот на цене - я бы сказал -драматически. Ибо РД170 больше никто не делает и почти 100500% больше никто и не сможет сконструировать и производить с нуля

P.S. Граница применимости электро-НА видимо лежит где то в диапазоне тяг до 100 тонн и давления в КС до 100атм. Как то так, да-с Кажется ( ), так же, что оч. эффективным будет модернизация старых ЖРД открытой схемы

Naib>> Это личное.
3-62> Пасту ГОИ еще не запретили?

И даже бихромат для гальваники. Невероятно, да? Но звиздюли за их обнаружение в стоках/сбросах одинаковые.

3-62> "Практически полностью диссоциирует при 140 °C. " - значит равновесное состояние системы при более низких температурах должно быть с содержанием тетраоксида.

Ай, маладца!
Теперь сделай поправку на парциальное давление. Вика указывает для чистого NO2, а не для его смесей с воздухом, где его доли процента.

Naib>> Не надо путать токсичность и экотоксичность.
3-62> И велика разница?

Да. Там даже методики тестов абсолютно разные.

Bell> И я не совсем понял, как регенеративное охлаждение связано с запуском? Ну то-есть как это технически выглядит?

Так же, как и в RL-10 - мы подаём жк в рубашку наддувом, без турбины, он там кипит и начинает раскручивать турбину.

Bell> И кстати, разве 58МФ еще не в железе?

Есть, но демонстратор, не лётный.

Б.г.>> Объяснять надо?
3-62> Желательно.
Метилртуть проходит через любые биологические барьеры, не изменяясь. Она может накапливаться в организмах, по мере продвижения по пищевой цепочке, и никуда из биосферы не денется. Однажды попав в окружающую среду, она будет её портить и тысячи лет спустя. Т.е. вот 1 грамм метилртути убил сначала центнер рыбы, потом ещё центнер птиц, потом сколько-то азотфиксирующих бактерий, потом ещё кого-то, и т.д. Он, конечно, рассеивается и отправляется, например, на дно океанских впадин, но и там не связывается, а продолжает путешествие по биологическим системам.

Синильная кислота - если не отравился насмерть, через месяц даже от тяжёлого отравления - никаких последствий. А сама она включилась в биосферный круговорот углерода и азота. Кивсяки синильную кислоту производят для самозащиты Острая токсичность синильной кислоты очень хорошо заметна, но растения умеют её связывать. Аналогично с большинством нитрилов.

3-62> Особенно интересны "допустимые пределы" по времени и силе воздействия.

Смертельная доза цианида натрия для взрослого человека массой 80 кг - около 0,15 грамма. Но цианид натрия более устойчив, чем свободная синильная кислота, которая разлагается ультрафиолетом, окисляется всем, чем попало, превращаясь в куда менее токсичные цианаты.
Смертельная доза диметилртути примерно такая же. Но смерть наступает не мгновенно, а через несколько недель, а то и месяцев.

Naib> Ай, маладца!
Naib> Теперь сделай поправку на парциальное давление.

Вообще-то, для обратимых процессов, есть такая штука как константа равновесия. и равна она, с одной стороны, соотношению концентраций веществ, с другой стороны, она связана с энергией Гиббса для процесса. Так что - парциальное давление (суть концентрация) - что тут поменяет?

3-62> Вообще-то, для обратимых процессов, есть такая штука как константа равновесия. и равна она, с одной стороны, соотношению концентраций веществ, с другой стороны, она связана с энергией Гиббса для процесса. Так что - парциальное давление (суть концентрация) - что тут поменяет?

Всё

Реакция распада:
N2O4 <=> 2NO2

Константа равновесия:

k = [NO2]²/[N2O4].

Числитель - квадрат концентрации, потому при разбавлении равновесная концентрация димера резко падает.
Для примера на пальцах:
если к = 1 и концентрации по 1 - уравнение сходится.
а если разбавляем в 2 раза, то 0,5 (мономера) уже в квадрате и равновесная концентрация димера - 0,25

Ну и так далее.
И это не считая энтропийного фактора смешения, который вносит свой вклад в энергию Гиббса.

Naib> Всё

Ничего. Соотношение сохранится. То есть будут 2 вещества в низкой концентрации.

Разве что.... когда концентрация дойдет до 1 молекулы NO2 "на весь объем", то димер не сможет образоваться в принципе.

Wyvern-2> Найди такой двигатель, в котором криогенный охладитель кислород/водород/метан нагревался бы в рубашке КС больше 5^0...

Но ведь охладитель, после того как он заберёт тепло от двигателя, самого придётся охлаждать, тем-же самым жидким кислородом, с тем же самым условием нагрева (не более 5), и той-же мощностью, потребной на прокачку. Или нет? - Может, из-за невысокой температуры, его можно охлаждать и керосином?

Wyvern-2>> Найди такой двигатель, в котором криогенный охладитель кислород/водород/метан нагревался бы в рубашке КС больше 5^0...
hsm> Но ведь охладитель, после того как он заберёт тепло от двигателя, самого придётся охлаждать, тем-же самым жидким кислородом, с тем же самым условием нагрева (не более 5)....

....и керосином/метаном/водородом в условиях не рубашки КС, а отдельного теплообменника, гидравлическое сопротивление которого может быть любым заданным

Wyvern-2> ....и керосином/метаном/водородом в условиях не рубашки КС, а отдельного теплообменника, гидравлическое сопротивление которого может быть любым заданным

Увеличиваем толщину охлаждающей рубашки и прямо в ней формируем интенсивный двойной теплообменник с низким гидравлическим сопротивлением для топлива и высокой пассивной теплопроводностью. Скажем, каналы прокачки топлива размещены в рубашке, заполненной жидким натрием или алюминием

hsm> Но ведь охладитель, после того как он заберёт тепло от двигателя, самого придётся охлаждать
кхм... а зачем? Пусть идет в КС со всем своим теплом и там добавляет его в общий энергобаланс двигателя, повышая КПД