Твердотопливная пилотируемая ракета

41 сообщение в этой теме

Опубликовано:

Известно что ракеты на твердом топливе гораздо проще и дешевле жидкостных. Представим себе тогда такую ракету которая могла бы мне только боеголовки за океан доставлять, а скажем человека на орбиту отправить и при чем дешевле чем на жидкостной. Как бы она могла выглядеть?  И когда могла бы появится, в 1950-х, 60- х, позднее?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Как бы она могла выглядеть? 

Как труба. Если серьезно, проекты многократно обсуждались и все кроме OTRAG выглядели как труба. OTRAG выглядела как пучок труб...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

На мой взгляд эффективна была бы такая схема:

1 ступень - смесь перхлората аммония плюс обычный уголь

2 ступень - перхлорат плюс уголь в смеси с алюминием или гидридом алюминия.

3 ступень - перхлорат и литий с бериллием или их гидридами.

Очень эффективная ракета бы  получилась, даже до 2 космической грузы разгонять могла бы. Причем ее вполне можно было бы сделать многоразовой что еще больше удешевило бы запуски. Илон Маск бы заценил.

Изменено пользователем Николай Ковалев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Единственный адекватный дизайн - https://vashu11.livejournal.com/8459.html

 

Труба из голого топлива, снизу двигатель съедает ее кусочек за кусочком.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Неплохо, а топливо какое? Какой размер ракеты максимальный может быть?

Я бы рассмотрел такие компоненты топлива как перекиси, озониды, твердые бороводороды, гидриды лёгких металлов. Ну и конечно нитрат и перхлорат аммония.

Изменено пользователем Николай Ковалев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Как бы она могла выглядеть? И когда могла бы появится, в 1950-х, 60- х, позднее?

Как человек, в разработке именно таких ракет участвовавший, запускавший их, и некоторое время замахивавшийся на создание частной космической лавочки, могу обоснованно сказать что:

  1. Никак.
  2. Теоретически, годах в 1980-х - начале 1990-х.

Понимаете ли, жидкое топливо имеет два ключевых преимущества:

  1. Оно жидкое, благодаря чему его можно просто налить в ракету.
  2. Оно жидкое, благодаря чему его можно просто "выливать" через двигатель.

И то и другое усложняет конструкцию двигателя и ракеты, да. Но если оценить трудозатраты на разработку всех ТНА, наддуваемых баков с диафрагмами, и т.д., то получается гораздо проще, чем сделать ракету с РДТТ той же грузоподъёмности.

РДТТ имеет колоссальное количество технологических заморочек, связанных как с химией топлива (перхлорат+некое горючее - это отнюдь не всё, и предложенные вами смеси попросту не взлетят. Для нормальной работы такого топлива и обеспечения его технологичности в смесь нужен миллион присадок и очень специальные условия её изготовления), так и с технологией изготовления и эксплуатации двигателей (они требуют очень сложной процедуры заливки в них "шашек" с топливом, при соблюдении очень особенных условий по температуре, влажности, даже освещённости (!); существуют ограничения на размер шашек, готовые шашки требуют сложной дефектоскопии, сложной технологии хранения и транспортировки и т.д.)  Вдобавок к этому РДТТ имеют заведомо меньший УИ, избыточную тягу и хреново дросселируются.

Единственное преимущество РДТТ - почти мгновенная готовность к старту, за что они и любимы разнообразными военными.

Собственно, именно поэтому мы и не имеем на данный момент полностью ТТ РН, а в большой космонавтике РДТТ используются в основном в первых ступенях в качестве бустеров.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Но человека то на орбиту в такой ракете теоретически можно отправить?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Но человека то на орбиту в такой ракете теоретически можно отправить?

Теоретически - да. Но теоретически можно и дуб повалить известным органом. На практике же так можно попробовать разве что от оооооочень большой нужды. И не факт что это будет успешно.

Изменено пользователем Daniil

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Представление о "дешёвой и простой твёрдотопливной ракете" не то, чтобы совершенно неверно - но оно основывается на сопоставлении несравнимых вещей. Сверхдешёвой небольшой ракеты, даже не от "катюши", а вообще палестинской карамельки и полноценной ракеты-носителя. Сверхдешевизна тут за счёт того, что требования к точности по скорости, моменам включения и т.п. резко снижены. Если мы требует чего-то сравнимого с достижимым на ЖРД - резко возрастают требования к качеству топлива и резко усложняется управление.

Так что ответ таков: ракета с РДТТ вывести человека на орбиту сможет. Лет через 50 после того, как это сделает ракета с ЖРД. И примерно за вдвое большие деньги.

Изменено пользователем sanitareugen

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Ну и как примерно она могла быть устроена, какое топливо можно было бы применить? Я читал про одну разработку РДТТ где используется обычный водяной лед и мелкодисперсный алюминий. На испытаниях такая ракета давала импульс лишь немного меньше ЖРД.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

это реальность, китайцы спутники запустили, товарищ Си скажет - и китайцев запустят, полагаю

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

это реальность, китайцы спутники запустили, товарищ Си скажет - и китайцев запустят, полагаю

А, таки осилили? Я думал что не сделают, как и мы не сделали. Ну ОК, у китайцев китайцев много, молодцы, свою миску риса и кошкажену заслужили.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Твердотопливный двигатель ещё интересен тем что в нем можно применять различные экзотические и очень эффективные компоненты, вроде гидрида бериллия с перекисью лития или надперекисью калия. Там импульс будет как у кислородно- водородного ЖРД.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Там импульс будет как у кислородно- водородного ЖРД.

Суровая реальность 90х, алмазовский проект послойно напыляемой (сейчас сказали бы 3D-печатной) шашки. Берется тонкостенная стальная труба, внутри химически вытравливается сотовый рисунок, потом труба вращается, а ряд форсунок по оси изнутри напыляет на стенки сначала защиту от прогррания, потом топливо. Кривая ускорения регулируется изменением химического состава топлива по времени напыления.

 

Может даже взлетело - мне о конструкции С-400/450/500 не докладывают...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Интересно, а в чем недостатки комбинированной схемы? Той, в которой топливо - твердое, а окислитель - жидкость или газ.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

это реальность, китайцы спутники запустили, товарищ Си скажет - и китайцев запустят, полагаю 

Запустили. Но Лицзян-1 это переделка Дунфэн-31. Для военных в твердотопливных смысл есть, а экономически - клепать конверсионные гражданские ракеты это способ поддерживать производство боевых. То есть начать с твердотопливной не выйдет, сперва надо на ЖРД отработать, это быстрее и дешевле, а потом уж...

Так что получить спортивный успех - первыми в мире запустили человека на РДТТ - можно. Используя опыт ЖРД. А запустить первыми - не получится, как и запустить дёшево.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Твердотопливный двигатель ещё интересен тем что в нем можно применять различные экзотические и очень эффективные компоненты, вроде гидрида бериллия с перекисью лития или надперекисью калия. Там импульс будет как у кислородно- водородного ЖРД.

Более гуманного способа самоубийства нет ли?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

В реальной жизни твёрдотопливные ракеты-носители появились ещё в шестидесятые, у США и Японии, но людей сажать туда никто и не думал.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Зря, получили бы бесценный опыт

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

Водяной лёд плюс алюминиевая пудра, как говорится, все гениальное просто.;) 

Изменено пользователем Николай Ковалев

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Целых два признака, заставляющие искать мошенничество. Приставка нано- и упоминание экологии (не 100% признаки, и приставка такая в системе Си есть, и наука экология существует). Но "зону особого внимания" каждый из них создаёт, а уж оба...

Правда, это "мошенничество под прикрытием", что-то работает, и доказать в суде, что "добросовестно заблуждались, обещая прибыли инвесторам" можно.

Попробуем оценить. 2 моля алюминия (54 грамма) отнимут кислород у 3 молей воды (54 грамма), получив 3 моля (6 граммов) водорода. На что уйдёт половина энергии, полученной при окислении алюминия. Если опыт проводится в атмосфере - водород горит, образуя эффектный факел, очень убедительный для зрителей. В космосе так не выйдет.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

Известно что ракеты на твердом топливе гораздо проще и дешевле жидкостных. Представим себе тогда такую ракету которая могла бы мне только боеголовки за океан доставлять, а скажем человека на орбиту отправить и при чем дешевле чем на жидкостной. Как бы она могла выглядеть? И когда могла бы появится, в 1950-х, 60- х, позднее?

Ряд проблем:

1) Твердое топливо имеет меньшую скорость истечения и менее эффективно, чем жидкое. Просто по определению.

2) Контроль работы твердотопливного двигателя - это сущее мучение. Его толком невозможно управляемо регулировать: можно только менять тягу по заранее заданному плану (формой прогорающих каналов в топливной шашке) или вырубать тягу вообще (вышибая боковые клапаны, и выпуская газ в обратную сторону)

3) Обеспечить правильную форму топливных шашек и высверленных в них каналах - ОЧЕНЬ тяжело. Моделирование процессов горения топливной шашки даже сейчас та еще головная боль.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано: (изменено)

получив 3 моля (6 граммов) водорода. На что уйдёт половина энергии, полученной при окислении алюминия.

 

От ракетного топлива нужна не только энергия, но и низкая молярная масса продуктов реакции - они быстрее летят. Оттого скажем и интересен атомный двигатель - даже для скромных температур до 3000 гр на чистом водороде получаем импульс намного больше чем для химических двигателей, с их более тяжелыми продуктами.

 

Так что примесь водорода это и плюс. А целом емнип такое топливо интересно в первую очередь простотой получения первичных компонентов, в тч для внеземного пр-ва.

Изменено пользователем vashu1

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

А целом емнип такое топливо интересно в первую очередь простотой получения первичных компонентов, в тч для внеземного пр-ва.

Добывать аллюминий на Луне или Марсе и делать из него топливные шашки... Ну когда нибудь может и просто, но сейчас это такое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Опубликовано:

От ракетного топлива нужна не только энергия, но и низкая молярная масса продуктов реакции - они быстрее летят. Оттого скажем и интересен атомный двигатель - даже для скромных температур до 3000 гр на чистом водороде получаем импульс намного больше чем для химических двигателей, с их более тяжелыми продуктами.   Так что примесь водорода это и плюс. А целом емнип такое топливо интересно в первую очередь простотой получения первичных компонентов, в тч для внеземного пр-ва.

Это не то, чтобы неверно, совершенно верно, но не сюда.

Потому как в данном двигателе идёт реакция 2Al+2H2O=Al2O3+6H2 и 96% массы выброса приходится на оксид алюминия с молярной массов 102. Средняя, конечно, меньше, но 16 против 18 у кислород-водородного с несравненно лучшей энергетикой преимущество сомнительное. Что в атомном двигателе водород, как рабочее тело,  хорош - несомненно. Но тут-то чистая химия.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте учётную запись или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учётную запись

Зарегистрируйтесь для создания учётной записи. Это просто!


Зарегистрировать учётную запись

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас