От Keu
К МиГ-31
Дата 29.04.2016 16:17:22
Рубрики Современность; Космос;

Читал, что метан дает меньше сажи и прочего налета примесей.

> Метан - средоточие недостатков керосина и водорода.
>Хотя его конечно много. :)

Сабж. Что хорошо для двигателей и увеличивает шансы сделать их многоразовое использование дешевле одноразового.

Я пришел к тебе с дискетой рассказать, что сеть упала
От Денис Лобко
К Keu (29.04.2016 16:17:22)
Дата 29.04.2016 16:34:35

Re: Читал, что...

Wazzup, bro?

Основной и самый главный минус - это то, что метан - криогенное топливо. Второй недостаток - мало опыта работы с метаном в качестве ракетного топлива.

Но у жидкого метана есть несколько плюсов:

1. Примерно одинаковые температуры жидкого метана и жидкого кислорода, что позволяет делать баки с совмещёнными днищами фактически без теплоизоляции (экономия веса).

2. Низкая температура кипения. Плюс в том, что после испытания двигателя (а испытывают после производства все двигатели), его не надо специально отмывать от остатков керосина, ибо сам испарится без следа.

3. Несколько бОльший удельный импульс (правда при меньшей плотности топлива).

4. Возможность сделать ракетный двигатель замкнутого цикла с газогенератором на "сладком" газе (избыток топлива), что в общем случае даёт более надёжный двигатель, чем с ГГ на "кислом" газе (избыток окислителя), т.к. кислый газ состоит преимущественно из горячего-прегорячего кислорода под большим давлением.

В целом п1+п3 даёт выигрыш примерно в 10%-15% (зуб не дам, по памяти) к массе полезной нагрузки.

В общем, всё примерно равноценно, но мне метан больше нравится :-)

С уважением, Денис Лобко.
От bedal
К Денис Лобко (29.04.2016 16:34:35)
Дата 30.04.2016 10:33:11

Не такой уж и большой минус, и Вы упустили хороший плюс

Температура сжижения метана очень близка к температуре сжижения кислорода, так что оборудование нужно одного класса - это удешевляет. Плюс, как Вы и писали, не нужна промежуточная теплоизоляция не только между баками, но и между трубопроводами, что удешевляет старт.

Главное - использование метана даёт возможность использовать полнопоточные турбины. Сейчас турбоагрегат работает на части топлива, и потом непонятно, куда его девать: то ли выбрасывать (как обычно делают американцы и теряют много процентов тяги), то ли пускать в камеру сгорания (у нас замкнутая схема обычна) и всё усложнять, выигрывая в тяге.
В полнопоточной схеме весь объём делится на два потока, в одном много кислорода и чуть метана, в другом наоборот. Каждый поток поджигается и идёт в турбину (которых, соответственно, две и через которые проходит весь объём топлива). После турбины поток с _продолжающимся_ горением идёт в камеру сгорания. Продолжающееся горение резко повышает стабильность сгорания в движке (а это действительно проблема сейчас).

В итоге, хотя удельный импульс метана, как топлива, только ненамного превышает показатель керосина - суммарная эффективность блока (ступени) приближается к такой у водорода.

И дело тут не в том, что "метана много", хотя это тоже неплохо сказывается на стоимости пуска.

А, да - полнопоточную турбину на керосине сделать не выходит, именно из-за копоти, получится подача в камеру сгорания чего-то с "посторонними включениями".
От Денис Лобко
К bedal (30.04.2016 10:33:11)
Дата 30.04.2016 16:33:02

Это вы мне схему "газ-газ" рассказываете?

Wazzup, bro?

Всё это прекрасно, но почему-то ни одного водородного двигателя с полной газификацией компонентов нет, хотя казалось бы, делай - не хочу. А единственный "газ-газ", который более-менее проработали - он вообще на АТ+НДМГ (РД-270, ни разу не летал).

Короче говоря, преимущества этой схемы пока теоретические, на практике никто не пробовал.

С уважением, Денис Лобко.
От bedal
К Денис Лобко (30.04.2016 16:33:02)
Дата 30.04.2016 23:28:48

с водором свои, отдельные сложности

без форкамеры (запальника) их не делают - пламя срывается. Так что там полнопоточные турбоагрегаты и нереализуемы, наверно. А керосин или гидразин не подходят из-за копоти, получаются "посторонние включения" на входе в камеру сгорания.

Вроде так.