[image]

Мысли о HTP/Kerosene ЖРД с вытеснительной подачей топлива

 

Cat
Kassinni

новичок
Добрый день всем!

С первым апреля :) Попался на шутку форума о том что всех достал :)

Ближе к делу:
Недавно курсовую закончил по ЖРД, попалась документация по ЖРД Gamma-8 Британского происхождения- простой, на паре перекиси (87%) и керосин, с невысоким давлением в камере. Так вот, на Ютюбе есть док.фильм про этот пепелац - все собирали "на коленках" с 1968-1971; летало и спутник запустило :)
Я где-то видел тут в дебрях форума, что тема перекиси как окислителя поднималась, а никто не задумывался о том, что можно спроектировать self-pressurized систему для первой ступени и отказатся от ТНА? Ведь перекись можно отдельно разлагать и обратно в бак? такие же системы уже обсуждались (https://www.google.ae/...)

Композитный бак для 50-65 атм весит на 2/3 меньше.
Beal Aerospace в конце 90-х проделали такое и вроде как все было испытано, но разногласия с НАСА убили компанию.(Beal Aerospace - Wikipedia)
   57.0.2987.13357.0.2987.133

Cat
AXT

инженер вольнодумец
★★
Cat> Я где-то видел тут в дебрях форума, что тема перекиси как окислителя поднималась, а никто не задумывался о том, что можно спроектировать self-pressurized систему для первой ступени и отказатся от ТНА? Ведь перекись можно отдельно разлагать и обратно в бак?

Т.е. циркуляционный насосик с катализатором?
Да с перекисью можно, разумеется, но с топливом ты чего делать будешь? Гидразин возьмёшь? Я с ходу других вариантов придумать не могу. Кроме как испарять второй компонент в теплообменнике, но это довольно сомнительно, остывать и конденсироваться на зеркале жидкости будет.
Или есть доступные и безопасные, но при том легко разлагающиеся жидкие топлива? Хммм, не назову.

Вот для гибридников действительно идея имеет смысл.
   37.037.0

Cat
Kassinni

новичок
Ну почему же, соотношение топлива 80/20, для керосина возможен и наддув азотом или гелием, так как керосина не так уж и много.
Вопрос в том, возможно ли в такой конфигурации, используя композиты для баков (тем самым облегчая их существенно) и другие современные технологии, о которых не слышали и не мечтали в 70-х, отказаться от ТНА вообще?
После беседы с одним химиком выяснилась еще одна возможность: контролируемое разложение перекиси в баке путем впрыска катализатора. Конечно, концентрация будет падать, но если расчет на 87% перекись, а в баке 90-95%, думаю среднее значние будет верным.
Все же не дает покоя технология Beal Aerospace - инфы мало в сети, но судя по имеющейся, вытеснялось все гелием, и аппарат был орбтальным с хорошим числом ПН.
Но увы, инфы нигде нет.
Значит все возможно. Теоретически, самая большая проблема вытеснительной системы - это вес баков (толстые стенки, прочный металл итд), но я общался с производителем цистерн высокого давления из композитов в штатах и слогласно его расчтов, 60-65 атм бак будет весить 30-35% от весы металлического.
Какие Ваши мнения?
   57.0.2987.13357.0.2987.133
Это сообщение редактировалось 01.04.2017 в 16:24

Cat
Памятливый45

злопамятливый
★★★★
Cat> Какие Ваши мнения?

У меня изобретение на этой паре есть. В том смысле , что на ней может быть реализовано.
Суть его в том по большому счету монопенисно где в двигательной установке происходит сгорание: в камере сгорания и/или в газогенераторе и/или в баках.
Если все уходит за срез сопла.
Тут ведь понимать надо, что за любой каприз конструктора ЖРЖ платить надо. Массой.
В академии преподаватель по финансам объяснял, задавая риторический вопрос: "Зачем существует налог на прибыль?"
Сам же и ответил: "Чтобы прибыли в стране не было".

Вот и я задался вопросом: "Зачем ставят насосы для подачи компонетов топлива в КС?"

Ответ: "Чтобы можно было компоненты топлива в КС не подавать, чтобы была возможность отсечь тягу и существовала возможность повторного запуска."

А когда в бак с перекисью бросишь лопату марганцовки - СТОП-Кран дергать поздно.
Только впред! Следи, чтобы зад с камерой сгорания не унесло.

Оформлять патент меня ломает. Пошлины. Откаты поверенным.
Суки же засекретят, объявят невыездным, а платить премию забудут.
   
02.04.2017 14:03, Sandro: +1: Жжёшь!

Cat
Sergeef

опытный
☆★★★
Ну так дело не в давлении а в деньгах и разрешении, кто вам даст денег и позволит???
Да и работы выше крыши, а счас мелких компаний как грибы вылазят...

Вон в штатах кучу ракет на перекиси сделали, и очень мощную, тяжелую почти доделали, но дело сдохло, а почему, хрен его знает, может спецслужбы кислород перекрыли, как ОТРАГУ в Африке, Отраг ваще очень здорово работали,

Ну еще космос далеко не лучший вариант для бизнесов

Что-то форум глючит, мое сообщение (Sergeef) показывает как чужое,
   8.08.0
Это сообщение редактировалось 01.04.2017 в 22:30

Cat
Kassinni

новичок
Я немного не понял. Я пытался объяснить что давление в баке можно поддерживать разлагая толику перекиси непосредственно в баке, контролированно. Температура будет гаситься общим объемом жидкости. Цепной реакции не будет в баке так как можно расчитать кол-во поступающего катализатора скажем в жидкой форме. Простая электронная механика с отсечным клапаном через манометры. Задумка неплохая, но теория. Хочется испытать - благо производство перекиси до 90% под боком, только как быть с разрешением в этой стране пока не знаю. Но буду думать. Может в масштабном варианте как-то :)
   57.0.2987.13257.0.2987.132
RU Памятливый45 #02.04.2017 00:14  @Kassinni#01.04.2017 23:09
+
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
★★★★
Cat> ...Простая электронная механика с отсечным клапаном через манометры. Задумка неплохая,

Перекись с "отсечным клапаном" мне напомнили офицальную версию о гибели АПЛ "Курск".

Cat> Хочется испытать

В книге Дорнбергера описывали таких.
Пообедала група энтузиастов с столовой и пошла чудить с перекисью и спиртом.
Всех поубивало.
"Одна труба свинцовая торчала"©.
Это я к тому, что для предотврщения разложения в баке , баки окрывают свинцом из нутри. Но лучше их из свинца и делать...для энтузиастов.
   
AE Kassinni #02.04.2017 10:22  @Памятливый45#02.04.2017 00:14
+
+1
-
edit
 

Kassinni

новичок
Памятливый45> В книге Дорнбергера описывали таких.
Памятливый45> Пообедала група энтузиастов с столовой и пошла чудить с перекисью и спиртом.
Памятливый45> Всех поубивало.
Памятливый45> "Одна труба свинцовая торчала"©.
Ничего общего не вижу. Др. Вамке смешал перекись со спиртом в одном баке. И перекись в то время не умели стабилизировать плюс еще и курили возле испытательного стенда (попробуй покурить возле заправленного аппарата сейчас). - К чему этот пример был приведен?

Памятливый45> Это я к тому, что для предотврщения разложения в баке , баки окрывают свинцом из нутри. Но лучше их из свинца и делать...для энтузиастов.
Вы о чем вообще говорите? Пассивация и контролируемое разложение - две разные вещи. Свинец не работает столь эффективно как скажем бак из Viton A или Viton B - это было испытано еще в 70-х.
Прикреплённые файлы:
Passivation.jpg (скачать) [790x346, 102 кБ]
 
 
   57.0.2987.13357.0.2987.133
Это сообщение редактировалось 02.04.2017 в 12:45
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Вот Эту фразу я прочел однажды - и она отображает всю сущность не только космической отрасли в США но и в ЕС и РФ да и во всем мире:

The rocket engine dilemma the US faces today is not the result of a sudden and unpredictable shift in international relations but is due to both government and industry making the wrong choices, repeatedly, over the course of more than 45 years. Essentially, the country has rather studiously avoided making the effort required for a new engine development. Those decisions seemed logical, reasonable, politically necessary, cheap, or simply inevitable at the time, but ultimately proved to be seriously flawed. Much of our history in this area is not that of constant stunning achievements but rather one of frequent awe-inspiring mistakes followed by mad scrambles to recover. We are once more in that phase today.
   57.0.2987.13357.0.2987.133
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Господа,

А кто-нибудь слышал о топливе под названием Morpholine (Морфолин) — Википедия
Я как-то читал один патент из далеких 50-х, вроде как хорошие показатели УИ в связи с пепекисью ( https://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US2771738.pdf )?
Энтузиасты из NRC как-то пытались испытывать (Low toxic hypergolic liquid bipropellant - YouTube)
Было сказано что пара блиска к связке Перекись/Гидразин и даст 297с.
   57.0.2987.13357.0.2987.133
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Sergeef> Ну так дело не в давлении а в деньгах и разрешении, кто вам даст денег и позволит???


Смотря в какой стране :)
   57.0.2987.13357.0.2987.133
RU Памятливый45 #02.04.2017 13:58  @Kassinni#02.04.2017 10:22
+
-
edit
 

Памятливый45

злопамятливый
★★★★
Kassinni> Свинец не работает столь эффективно как скажем бак из Viton A или Viton B - это было испытано еще в 70-х.
Что то вспоминается Дюпон Индия Бхопал 2000 погибших.
И тут глядя на исследования индийского энтузиаста подумалось.
Что если сделать ЖРД с тягой в 1 грамм.
И стенд к нему и дианометр и микронасосики и микро спектрокамеру, и пакетик для сбора подуктов сгорания для последующей передачи в лабораторию на иссследования.
Я же от этих компонентов 400 секунд высечь хочу.
А вдруг Астра ошибается.
Вдруг я неправильно исходные данные заводил.

А уважаемому Kassinni флаг в руки.
   
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Kassinni> Цепной реакции не будет в баке так как можно расчитать кол-во поступающего катализатора скажем в жидкой форме.

Будет, будет. Катализатор в процессе реакции не расходуется и будет разлагать всё новые и новые порции перекиси. Процесс так и называется: линейная цепная реакция.

Kassinni> Простая электронная механика с отсечным клапаном через манометры.

Фарш невозможно провернуть назад, и изъять жидкий катализатор из раствора тоже. Поэтому в регулируемых схемах используют либо унос катализатора с продуктами реакции, как у Фау-2, либо прокачку сквозь твёрдый катализатор, где действительно можно закрыть отсечный клапан.
   37.037.0
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Sergeef> Вон в штатах кучу ракет на перекиси сделали, и очень мощную, тяжелую почти доделали, но дело сдохло, а почему, хрен его знает, может спецслужбы кислород перекрыли, как ОТРАГУ в Африке, Отраг ваще очень здорово работали,

Уважаемый, Sergeef, не могли бы вы уточнить о том кто в штатах кучу ракет на перекиси сделал? Про тяжелую знаю, упоминал выше (Beal Aerospace), а кто еще? Слышал о суборбитальных попытках, но не много. Тема интесная, хотелось бы знать побольше о соучастниках :)
Насчет спецслужб перекрывшим кислород той тяжелой - перекрыли не кислород, а перекись, так как сам основатель компании отказался сотрудничать с НАСА, хотел все свое и себе. Они взяли и запретили ему делать запуски - типа экология и все такое. Мутная история. Если бы он согласился - Элон Маск ранний бы был :)
Кстати камера у него была из композитов и с аблятивным охлаждением. и сам Мистер Beal -друг Элона.
Прикреплённые файлы:
X8coDyY.jpg (скачать) [1920x1080, 494 кБ]
 
stage2.jpg (скачать) [400x605, 32 кБ]
 
 
   57.0.2987.13357.0.2987.133

Naib

аксакал

Kassinni> Я немного не понял. Я пытался объяснить что давление в баке можно поддерживать разлагая толику перекиси непосредственно в баке, контролированно. Температура будет гаситься общим объемом жидкости. Цепной реакции не будет в баке так как можно расчитать кол-во поступающего катализатора скажем в жидкой форме. Простая электронная механика с отсечным клапаном через манометры. Задумка неплохая, но теория. Хочется испытать - благо производство перекиси до 90% под боком, только как быть с разрешением в этой стране пока не знаю. Но буду думать. Может в масштабном варианте как-то :)

На истинном катализаторе - подорвётесь. На расходных реагентах, типа перманганата натрия + серная/фосфорная кислота - можно. Хотя и рискованно, но не более, чем наддув гептила АТ.
   56.0.2924.8756.0.2924.87
+
+1
-
edit
 

Naib

аксакал

Kassinni> Господа,
Kassinni> А кто-нибудь слышал о топливе под названием Morpholine (Морфолин) — Википедия
Kassinni> Я как-то читал один патент из далеких 50-х, вроде как хорошие показатели УИ в связи с пепекисью ( https://patentimages.storage.googleapis.com/pdfs/US2771738.pdf )?
Kassinni> Энтузиасты из NRC как-то пытались испытывать (Low toxic hypergolic liquid bipropellant - YouTube)
Kassinni> Было сказано что пара блиска к связке Перекись/Гидразин и даст 297с.

Патент мутный. Они проверяли морфолин/азотную кислоту и до кучи записали туда перекись. Но не проверяли её. А химия там будет другая и воспламенения может и не быть, либо будет с непредсказуемой задержкой.
Сам морфолин - неприятная штука. Дымит, ловит карбонаты. Легко набирает воду.

К перекиси/гидразину он не может быть близок, так как вещество стабильное, в отличие от гидразина, так что энергетики распада не получишь.
   56.0.2924.8756.0.2924.87

Kassinni

новичок
Naib> К перекиси/гидразину он не может быть близок, так как вещество стабильное, в отличие от гидразина, так что энергетики распада не получишь.

Спасибо за Ваше мнение. Значится, самым безопасным и производительным из всего возможного есть Перекись/Керосин.
   57.0.2987.13257.0.2987.132
+
-
edit
 

zaitcev

старожил

Sandro> Или есть доступные и безопасные, но при том легко разлагающиеся жидкие топлива? Хммм, не назову.

Ну как безопасные... t/Space на полном серьёзе предлагало на пропане. Он самопрессуризуется вроде.

Quick Reach 2

Quick Reach 2 // astronautix.com
 
   52.052.0
+
-
edit
 

Sandro
AXT

инженер вольнодумец
★★
Sandro>> Или есть доступные и безопасные, но при том легко разлагающиеся жидкие топлива? Хммм, не назову.
zaitcev> Ну как безопасные... t/Space на полном серьёзе предлагало на пропане. Он самопрессуризуется вроде.

Точнее, сжижается под сравнительно малым давлением, даже при критической температуре (80 C) 42,7 бар всего. Плотность сжиженного пропана при 298 K — 0,493 кг/л, всего в 1,7 раза меньше, чем у керосина.
Ну можно, наверное, и так ...
   37.037.0
+
-
edit
 

Sergeef

опытный
☆★★★
Kassinni> Уважаемый, Sergeef, не могли бы вы уточнить о том кто в штатах кучу ракет на перекиси сделал? Про тяжелую знаю, упоминал выше (Beal Aerospace), а кто еще? Слышал о суборбитальных попытках, но не много. Тема интесная, хотелось бы знать побольше о соучастниках :)
Kassinni> Насчет спецслужб перекрывшим кислород той тяжелой - перекрыли не кислород, а перекись, так как сам основатель компании отказался сотрудничать с НАСА, хотел все свое и себе. Они взяли и запретили ему делать запуски - типа экология и все такое. Мутная история. Если бы он согласился - Элон Маск ранний бы был :)
Kassinni> Кстати камера у него была из композитов и с аблятивным охлаждением. и сам Мистер Beal -друг Элона.
Точно не помню, кто еще кроме Веаl, сама Веаl не одну ракету сделала, начиная с небольших, тот ЖРД для большой ракеты, он по сути шедевр, даже Маску не по зубам, у амеров счас такого мощного и нет,
экология была чисто отмазкой, причем сильно натянутой на уши, почти наверняка не НАСА запретила, а спецслужбы, тогда еще шатл курсировал, и насавцам лишние конкуренты были не нужны...
Давно могли бы сделать мы сами, ежели бы не чудовищные препятствия.....
   8.08.0
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Хотелось бы немного оживить тему и спросить мнение профессионалов.

Как говорилось ранее в теме, рассматривалась система самопрессуризации бака с перекисью водорода через маленький насос и газогенератор, но существует вероятность что температура газа наддува не будет рассеиваться на зеркале жидкости и в добавок такое решение может привести к снижению концентрации перекиси в баке после коденсации газа в баке.

В одном из учебников по ракетостроению, еще советского издательства и по-моему даже под редакцией Глушко, говорилось о вытесниловке и мембранах-мешках в баках чуть ли не многослойных эластичных с участием неопрена в которые и подавался газ наддува дабы он не контактировал или не смешивался с топливом в баке.

Использовались ли такие решения на практике? Если да, то где и как?
   75.0.3770.8075.0.3770.80
+
-
edit
 

ФРЦ

втянувшийся

Kassinni> В одном из учебников по ракетостроению..., мешках в баках....
Kassinni> Использовались ли такие решения на практике?

Таки да :) Нормально. Но с перекисью не пробовали.
Экономика изготовления такого мешка офигенно неожиданная :)) Имеет смысл только в серии.
   67.0.3396.8767.0.3396.87
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
Kassinni>> В одном из учебников по ракетостроению..., мешках в баках....
Kassinni>> Использовались ли такие решения на практике?
ФРЦ> Таки да :) Нормально. Но с перекисью не пробовали.
ФРЦ> Экономика изготовления такого мешка офигенно неожиданная :)) Имеет смысл только в серии.

А у Вас есть пример где именно использовалось? Хотелось бы посмотреть как и с чем.
   74.0.3729.16974.0.3729.169
+
-
edit
 

ФРЦ

втянувшийся

Kassinni> А у Вас есть пример где именно использовалось? Хотелось бы посмотреть как и с чем.

Сендвич из силикона (заграничного), армированного нейлоновой сеткой. Подробности, увы, раскрыть не могу.
С закисью работало, т.к. она инертная, а вот с перекисью, думаю, не вариант. В силиконе вулканизаторы, если не ошибаюсь, как раз подходят в качестве катализаторов разложения перекиси.

А зачем вам перекись? Вроде бы тропинка хоженная и трупов на ней хватает в отечественной космонавтике.
Это не очень любительский уровень культуры организации работ должен быть. Как с кислородом ВД.
   67.0.3396.8767.0.3396.87
+
-
edit
 

Kassinni

новичок
ФРЦ> А зачем вам перекись? Вроде бы тропинка хоженная и трупов на ней хватает в отечественной космонавтике.
ФРЦ> Это не очень любительский уровень культуры организации работ должен быть. Как с кислородом ВД.

Хороший вопрос, однако. Не бывает "простых" топливных пар, за простоту в использовании платить приходится техникой безопасности.
Перекисью болен ещё до того как решил повторно стать студентом. Поэтому в этом году опять выбрал курсовой проект именно с этой топливной парой.
Кратко о задаче - максимально "дёшево", 3 ступени на композитах и вытесниловке 1000 кг на низкую орбиту - доказать возможность, посчитать себестоимость.
Подумать о старте из воды (они тут это называют bobber launch - поплавковый старт).
Хотя экономической точки зрения, это я как экономист по первому высшему - как было отмечено ранее тут кем-то - при умозоительном проектировании все дёшево и просто, а как берёшься воплощать все в металле - время и стоимость растёт в прогрессиях.
Конечно, в моем случае никакого развития не будет, но все же тема интересна и подумать есть над чем.
   74.0.3729.15774.0.3729.157
Это сообщение редактировалось 18.06.2019 в 14:31

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