А почему никто не делает ЖРД на жидком кислороде?

 

TEvg

аксакал

админ. бан
Сколько не читаю - твердое топливо или перекись или всякие ГРД.

Твердое (карамельное) топливо - это хорошо и правильно, но до определенного момента. Мощный движок на нем не создать. Следующий шаг по-моему - кислородный ЖРД. Но судя по форуму наблюдается удивительное равнодушие к кислороду.
 
+
-
edit
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Я пока не располагаю установкой для получения жидкого кислорода, а также теорией по ЖРД.

Правда я также не располагаю перекисью водорода, закисью азота, перхлоратом аммония. Единственное что я могу делать - это карамельку.

Если бы я поимел установку по сжижению О2, я конечно приступил бы к экспериментам в этом направлении.
 
+
-
edit
 

Full-scale

опытный

TEvg> Если бы я поимел установку по сжижению О2, я конечно приступил бы к экспериментам в этом направлении. [»]

это ответ на твой вопрос
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Так неужели вы располагаете перхлоратом аммония и концентрированной перекисью водорода? И притом в ряде городов предприятия производящие жидкий кислород имеются.
 
RU Андрей Суворов #24.01.2005 11:28  @TEvg#24.01.2005 10:45
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

TEvg> Так неужели вы располагаете перхлоратом аммония и концентрированной перекисью водорода? И притом в ряде городов предприятия производящие жидкий кислород имеются. [»]

Жидкий кислород действительно дёшев и доступен. И ЖРД на спирте (метиловом или этиловом, неважно) и ЖК довольно легко построить. Но.

1. Охлаждение такого двигателя представляет серьёзную проблему. ЖК охлаждать нельзя - теплоёмкость мала. Чтобы охлаждать спиртом, нужно добиваться его линейной скорости в рубашке в районе критики 10-25 м/с, а это непросто для движка с тягой меньше 5 тонн. Если же делать неохлаждаемую абляционную камеру, то давление приходится уменьшать атмосфер до 6, а УИ первой ступени при этом падает до величин, меньших, чем у ТТ на ПХА.

2. При большом размере движка возникает склонность к высокочастотной неустойчивости, у кислородных движков она больше, чем у любых других

3. Кислород взрывоопасен. Даже малейшие следы органики при 10 атм и жидком кислороде могут привести к взрыву трубопровода.

4. Работа с криогенным компонентом требует опыта и осторожности. Замерзают клапаны, замерзают сильфоны, обычный инструмент становится хрупким, возможны ожоги о металл, остывший до -180 градусов. И он таки испаряется, что при отсрочке пуска может привести к тому, что его не хватит!

5. На самом деле, есть и другие грабли, неочевидные непробовавшему.
 
+
-
edit
 

Metanol

опытный

Кислород жидкий свободно продается,примерно 5000-6000р за тонну

Например на балашихинском кислородном заводе его продают

Так что это не проблема,закись стоит дороже,6кг - 370р

Перекись 90% что я видел продавали по 100р за кг

 

TEvg

аксакал

админ. бан
Metanol> Кислород жидкий свободно продается,примерно 5000-6000р за тонну
Metanol> Например на балашихинском кислородном заводе его продают
Metanol> Так что это не проблема,закись стоит дороже,6кг - 370р
Metanol> Перекись 90% что я видел продавали по 100р за кг [»]

Ох! Ну и везунчики вы! Не понимаю почему еще не отправлен объект на LEO?
 
RU CaRRibeaN #24.01.2005 16:13
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>Ох! Ну и везунчики вы! Не понимаю почему еще не отправлен объект на LEO?

Женя! Если ты хочешь, мы тебе поставим любой окислитель в любых количествах.
Shadows of Invasion.  
RU CaRRibeaN #24.01.2005 16:22
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

Если же говорить серьезно - самая основная проблема в отсутвии денег. ЖРД на LOX - это тонны тяги, тонны веса ракеты, а каждый ее килограмм стоит и прилично. Поэтому (и еще видимо по бридическим причинам) никто из частников кислородными двигателями в россии не занимается. Вот в штатах - есть - в голову приходят Xcore и Microcosm (возможно еще Flometrix, не помню). Молча уж про SpaceX и Мерлин.
Shadows of Invasion.  

TEvg

аксакал

админ. бан
Почему сразу тонны тяги? Почему нельзя сделать движок на 200-300-500 кг тяги?
 
RU Андрей Суворов #25.01.2005 08:50  @TEvg#25.01.2005 05:07
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

TEvg> Почему сразу тонны тяги? Почему нельзя сделать движок на 200-300-500 кг тяги? [»]

Регенеративное охлаждение довольно сильно ограничивает снизу размер двигателя. Для пары кислород-спирт минимальный размер движка, который можно охлаждать регенеративно, и составляет где-то пять тонн. При меньшем расходе теплоёмкости керосина не хватит, чтобы принять всё тепло от камеры сгорания.

Для двигателей с азотнокислым окислителем этот минимальный размер равен полутора тоннам. Для перекиси, как у нас - ещё меньше.

Двигатели, меньшие полутора тонн, на паре АК-керосин должны охлаждаться обоими компонентами - теплоёмкости одной только АК не хватает. Так можно снизить размер до тяги в 700-900 кГ, но там возникают трудности, связанные с местным теплоотводом.

Охлаждать ЖК в любом случае неэффективно - несмотря на то, что его сравнительно много и у него низкая температура, он слишком быстро закипает и т.д. Кроме того, попытка охлаждать кислородом, даже с кипением, требует спецпокрытий на деталях охлаждающего тракта - иначе окисляться будет всё.

Абляционное охлаждение для маленького движка тоже не сахар - слишком сильно падает УИ. К тому же, у маленьких трубопроводов и клапанов сильнее склонность к замерзанию из-за конденсации паров воды. Из маленького бака кислород быстрее выкипает - мало отношение объема к площади стенок.

В общем, сплошные грабли.

 

TEvg

аксакал

админ. бан
>Регенеративное охлаждение довольно сильно ограничивает снизу размер двигателя. Для пары кислород-спирт минимальный размер движка, который можно охлаждать регенеративно, и составляет где-то пять тонн.
>При меньшем расходе теплоёмкости керосина не хватит, чтобы принять всё тепло от камеры сгорания.

А если применять более продвинутые охладители? Не керосин, а спирт или метан? Какова будет тогда минимальная тяга?

А что будет для ЖРД - смесь пропан-бутан + жидкий кислород? УИ? Минимальная тяга? Охлаждение?

Чего можно добиться с двигателем на пять тонн? Если поставить на второй ступени движок 5 тонн, да на первой ступени 3*5 тонн. Можно что-нибудь на LEO забросить? Хоть несколько килограмм?
 
+
-
edit
 

Serge77

модератор

На AROCKET только что обсуждали идею - использовать ЖК с пропан-бутаном, причём пропан охладить в баке до температуры жидкого азота. При этом он становится прекрасным охладителем.

TEvg

аксакал

админ. бан
>На AROCKET только что обсуждали

По-русски надеюсь? Линк не подкинете?
 

ing

втянувшийся

причём пропан охладить в баке до температуры жидкого азота.
 

потом в камеру карамельки из пропана подкидывать лопатой!
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Точка замерзания у пропан-бутана какая? А охладить его можно до шугообразного состояния. Охладитель отличный будет!
 

Fakas

опытный

TEvg> Точка замерзания у пропан-бутана какая? А охладить его можно до шугообразного состояния. Охладитель отличный будет! [»]
Угу и пропихивать его через тракт той же лопатой, кот-й в КС бросаем карамельку ;).
Не в температуре охладителя дело, а в его теплоемкости.
Sapienti sat !  
+
-
edit
 

Serge77

модератор

По-английски, конечно.

Архивы AROCKET доступны только тем, кто туда пишет. Могу выложить здесь несколько сообщений.
+
-
edit
 

Serge77

модератор

Господа гусары, перед тем, как дико ржать насчёт лопаты, надо сначала на цифры смотреть.

Речь идёт не о чистом пропане, который замерзает при -189.7. (Жидкий азот - это -196). Речь о продажном пропане, в котором есть пропен, бутан и другие примеси. Этого хватает, чтобы при температуре жидкого азота никаких кристаллов и близко не было. Это проверено тем, кто пишет об этом на AROCKET.

Насчёт теплоёмкости и температуры.
Я далеко не специалист по регенеративному охлаждению, но мне кажется, что имеет значение не только теплоёмкость, но и интервал между температурой теплоносителя в баке (т.е. исходной температурой) и точкой его кипения (или разложения) в рубашке охлаждения при рабочем давлении. Чем больше этот интервал и чем больше теплоёмкость, тем больше тепла может отобрать теплоноситель. Разве не так?
Это сообщение редактировалось 25.01.2005 в 14:15

TEvg

аксакал

админ. бан
Теплоемкость у пропан-бутана замечательная. Лучше чем у керосина и спирта.
 

TEvg

аксакал

админ. бан
>Архивы AROCKET доступны только тем, кто туда пишет. Могу выложить здесь несколько сообщений.

Вы главные идеи тут выложите пожалуйста. И основные цифры.
 
RU CaRRibeaN #25.01.2005 15:08
+
-
edit
 

CaRRibeaN

координатор

>Не керосин, а спирт или метан?

Спирт и метан хуже как охладители, чем метан.

Андрей, но ведь можно снижать теплонапряженность снижением Пк, менять АльфаОк.

Как я понимаю маленькие ЖРД с регенеративной так и делают - Пк - 10 атм, УИ ~200

Но есть ли в таком движке смысл?


Кстати самый большой карамелькин двигатель от NEAR помоему больше тонны в течении нескольких сек.
Shadows of Invasion.  
RU Андрей Суворов #25.01.2005 15:34
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Serge77> Господа гусары, перед тем, как дико ржать насчёт лопаты, надо сначала на цифры смотреть.
Serge77> Речь идёт не о чистом пропане, который замерзает при -189.7. (Жидкий азот - это -196). Речь о продажном пропане, в котором есть пропен, бутан и другие примеси. Этого хватает, чтобы при температуре жидкого азота никаких кристаллов и близко не было. Это проверено тем, кто пишет об этом на AROCKET.

Может, чего-то я не понимаю, но мне казалось, что все лёгкие углеводороды в твёрдом состоянии образуют твёрдые растворы, а не эвтектики, и поэтому температура плавления смеси должна быть между температурами плавления компонентов. Иначе бы парафиновые отложения в нефтепроводах никого бы не беспокоили...

Т.о. примесь бутана должна вызывать повышение, а не понижение т-ры затвердевания, как она вызывает повышение т-ры кипения (и снижение давления насыщенных паров при комн. т-ре)

Serge77> Насчёт теплоёмкости и температуры.
Serge77> Я далеко не специалист по регенеративному охлаждению, но мне кажется, что имеет значение не только теплоёмкость, но и интервал между температурой теплоносителя в баке (т.е. исходной температурой) и точкой его кипения (или разложения) в рубашке охлаждения при рабочем давлении. Чем больше этот интервал и чем больше теплоёмкость, тем больше тепла может отобрать теплоноситель. Разве не так?

Совершенно так. Но ещё имеет значение теплопроводность этого вещества, т.к. она влияет на температуру погранслоя и его толщину, плотность, которая влияет на всё и количество этого вещества, т.е. азотная кислота и керосин имеют близкие теплоёмкости, и нагреть их можно до примерно одинаковой температуры, но керосина раза в три-четыре меньше.

Вот перекись водорода, несмотря на склонность к разложению, - очень хороший охладитель, благодаря высокой теплоёмкости (в полтора раза больше, чем у керосина), высокой плотности (в полтора раза больше, чем у керосина), и количеству - в восемь раз больше, чем керосина!

Тем не менее, советский движок РД-510 охлаждался, вроде, керосином... А вот РД-502 - перекисью...
 
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)
+
-
edit
 

Serge77

модератор

А.С.> Может, чего-то я не понимаю, но мне казалось, что все лёгкие углеводороды в твёрдом состоянии образуют твёрдые растворы, а не эвтектики, и поэтому температура плавления смеси должна быть между температурами плавления компонентов.

Не могу тебе точно сказать. Но человек полностью погрузил ёмкость с пропаном в жидкий азот, кристаллов не было.

И чего я должен за него тут отдуваться ? ;^))

А.С.> Т.о. примесь бутана должна вызывать повышение, а не понижение т-ры затвердевания, как она вызывает повышение т-ры кипения (и снижение давления насыщенных паров при комн. т-ре)

Ну уж повышение температуры кипения здесь точно не при чём, это совсем другое дело. Кстати, температура кипения смеси может и понижаться (не именно для пропан-бутана, а вообще).

А.С.> Но ещё имеет значение...

Да я понимаю, что ещё много чего имеет значение. Меня просто удивила фраза "Не в температуре охладителя дело, а в его теплоемкости."

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