Ракета с электроприводом подачи высокоплотного топлива?

[Че Бурашка]

Исключение теплоизоляции и перегородок из баков

Хе-хе просто перегородка между баками вместо раздельных баков для керосина и кислорода одна из фич догадайтесь какой ракеты. Кроме Атласа-1 и 2, конечно.

Кислород, который получается из воздуха сжижением и разгонкой на ректификационной колонне, стоит 12 рублей за литр и меньше при больших объёмах.

И стоит меньше процента от запуска, вам уже пытались объяснить.

Да, и привод от аккумуляторов - турбонасос Р-107 имеет мощность 5200 л.с.=3800 кВт, работает пусть 120 с, итого 460 МДж, Для свинцовых это четыре с половиной тонны, для литиевых 400-800 кг.

Вот литиевые и брать. Причем литий-полимерные с емкостью 1 МДж/кг - уже ширпотреб.

Причём это на каждую из четырёх частей первой ступени

Эта часть весит ~10 тонн сухая.

[sanitareugen]

Ну, так в результате топливо будет стоить не 1% стоимости запуска, а 5-6%. Что для военных, опять же, второстепенно, а для коммерческих запусков конкурентное антипреимущество. Аккумуляторы, полтонны если литий-полимеры, только часть дополнительной нагрузки. Насос и приводящий его двигатель - как бы не больше. Ну и 4-5 тонн дополнительной массы ракеты - это снижение выводимой нагрузки и/или увеличение стоимости вывода. Да, и тетранитрометан это канцероген.  Массовые гражданские пуски - нынешняя истерика с диметилгидразином покажется разборкой в детском садике.

Ещё раз повторюсь. Разработка по заказу военных. Ради возможности "пуска по тревоге". Ради этого и опасность для расчёта неглижирована, и повышение стоимости оправдано. Поэтому делали везде, но когда опасность ядерной войны несколько упала - смысл напрягаться исчез. А спутники, даже военные (связи, наблюдения etc.) дешевле тем, что есть, запускать.

[Че Бурашка]

Ну, так в результате топливо будет стоить не 1% стоимости запуска, а 5-6%.

Потому что сам запуск подешевеет из-за отсутствия дорогих газовых турбин.

Насос и приводящий его двигатель

Есть у почти любой жидкостной ракеты. Только двигатель газотурбинный.

Ну и 4-5 тонн дополнительной массы ракеты - это снижение выводимой нагрузки и/или увеличение стоимости вывода.

Фалькон-9 тяжелее Дельты-4 уже раза в 3 наверно. Вот только почему-то первый стоит 60 миллионов против 180, а выводит больше.

[Нкоро_]

Ну, так в результате топливо будет стоить не 1% стоимости запуска, а 5-6%.

А сам запуск? Если окажется что он будет стоить дешевле, нехай топливо стоит все 15-20%.

Да, и тетранитрометан это канцероген.

Не обязательно использовать именно, достаточно чтобы импульс был больше 300с а плотность больше 1,2 - при этих параметрах уже можно летать, уже можно сравнивать.

[sanitareugen]

А с чего бы ему стоить дешевле? Более дорогое топливо в большем количестве, более сложные и дорогие насосы, дополнительная масса аккумуляторов... Дороже он будет, и существеннее. А то, чем такая схема лучше - важно не с экономической точки зрения, а с военной.

[Serg]

Не обязательно использовать именно, достаточно чтобы импульс был больше 300с а плотность больше 1,2 - при этих параметрах уже можно летать, уже можно сравнивать.

Нет проблем, только цена удовольствия на три-четыре нолика длиннее.

[sanitareugen]

Тем не менее я придумал, как обойтись без фекальных насосов (из серийных изделий это самое близкое к требуемому)!. Надо использовать тот факт, что тетранитрометан при низких температурах (ниже плюс 14) твёрдое тело. Длинный стержень и медленно его проталкивать.Шилолёт!

[prostak_1982]

Были же проект комбинированных РД с твердым топливом и жидким окислителем. Тут просто будет наоборот.

[Нкоро_]

Более дорогое топливо в большем количестве

В большем количестве по массе, в полтора раза меньше по объему - бак меньше и дешевле. За счет меньшего веса бака - ставим батарейку не теряя в выводимом весе? 

В принципе, ссылка на новозеландскую экспериментальную ракету которую дал коллега Че - это именно то что я обдумывал как теоретическую концепцию.

Длинный стержень и медленно его проталкивать.Шилолёт!

Был и такой проект, только не для ракеты а как топливо с максимальной плотностью энергии для парового котла. Катушка с магниевой проволокой и нагреватель, раскаленный магний сгорает в воде, оксид осаждается и отправляется на регенерацию, а пар на турбину.

[sanitareugen]

Нет, я именно об объёме. 

Килограмм жидкого кислорода занимает объём 0.876 литра и даёт 700 литров газообразного кислорода (при "нормальных условиях").

Килограмм тетранитрометана занимает объём 0.610 литров и даёт 343.85 литров кислорода (-----"-----). Остальное - азот и углекислый газ.

То есть на равное выделение кислорода понадобится в 1.42 раза больший объём.

В монотопливе могут быть тонкие эффекты, связанные с растворением, но это изменение на проценты. Разумеется, дополнительный выброс рабочего тела (азот и углекислый газ) может привести к экономии топлива, но это вряд ли компенсирует ухудшение объёмных качества.

 

.

 

[digger]

 С фекалиями беда : не хотят ни гореть в виде шашки, ни подаваться турбонасосом. Нужна гениальная идея, как извлечь выгоду из желеобразного состояния монотоплива, ее пока нет.

[prostak_1982]

А их еще и греть надо. Тоже за счет топлива и окислителя.

[sanitareugen]

Ну, фекальный насос я тут помянул, что это, видимо, единственный пример высокой производительности для достаточно вязкой жидкости. Не ради... эээ... извержения фекалий. Но использовать готовое изделие взамен разработки заново в данном случае не выйдет - единственное готовое это данное.

Что до австралийцев - у них, да, электромотор с аккумулятором, что оправдано с точки зрения "нет сотрудников конструировать турбонасос, купим готовое и соберём", но для коммерческих запусков это может быть и не лучшим путём - многочисленность запусков размывает затраты на разработку, деля на число пусков. А специализированное изделие может оказаться выгоднее, чем приспосабливаться к доступному на рынке.

[digger]

 Фекальный насос не создает высокого давления.Потенциально подходящий насос - мясорубка.За счет наклона ножа она подает куски под большим давлением и перекрывает дырки в решетке плоскостью ножа, за счет чего при низкотехнологичной конструкции может быстро подавать гель в камеру с высоким давлением, причем топливо в баке не загорится.

[sanitareugen]

Мясорубка? Хмм... Самая производительная Kenwood MG-510, 1800 Вт, 2.08 кг в минуту. На перекачку, скажем, 40 тонн (один ускоритель первой ступени "Союза") за 120 с. понадобится 17308 кВт. А на всё время работы 2077 МДж или 2 тонны литиевых аккумуляторов (не считая самой мясорубки и её мотора). К 3.75 тоннам сухого веса - прибавка изрядная. К полной стартовой - скромнее, +5%.

[digger]

 Крутить турбиной, это непринципиально, но беда в том, что понадобится редуктор.Кроме того, мощность завышена, так как гель менее плотный и твердый,чем мясо.Выигрыша в мощности, габаритам и цене по сравнению с турбонасосами для обычной ракеты не видно. 

[dragon.nur]

Мощность занижена, так как давление в КС значительно больше.

[digger]

 Я пытался получить профит от выдавливания геля в камеру с высоким давлением против закачки жидкости.Может возможно, а может и нет.

[Serg]

 Фекальный насос не создает высокого давления.Потенциально подходящий насос - мясорубка.За счет наклона ножа она подает куски под большим давлением и перекрывает дырки в решетке плоскостью ножа, за счет чего при низкотехнологичной конструкции может быстро подавать гель в камеру с высоким давлением, причем топливо в баке не загорится.

Ребята из той лаборатории, где делали ракетную горючку, как-то приволокли мне одну из своих разработок.  Полимер по консистенции типа студня только плохо держащий форму и с высокой самослипаемостью. Можно было сделать из него скажем кубик но он растекался в лужицу минут за 5-10. Рассказывали что пробовали эту хрень применить в качестве поршня-пробки на нефтепроводах для быстрой смены перекачиваемого продукта. Так на испытаниях ни её насосы не замечали, ни эта гадость не замечала ни насосов с сетками-решетками и рочих препятствий на своём пути.

[Нкоро_]

Я пытался получить профит от выдавливания геля в камеру с высоким давлением против закачки жидкости.

А там гель не выдавливается в камеру, он под давлением перестает быть гелем и становится даже менее вязким чем керосин. 

[Serg]

Это не так. Точно известно что у американцев демонстраторы летали в 1985, а у немцев в 1999. Насколько мне известно - и те и другие пытались вытеснять гель поршнем с помощью сжатого газа, это не прошло из-за невозможности изготовить большую ракету с давлением наддува бака в десятки и даже сотни атмосфер. 

  Именно решить проблему наддува и призвана решить подача поршневым насосом. Если у нас снизу сосет 100 атмосфер, то нет нужды сверху подавать столько же, достаточно чтобы вакуума не образовывалось.

Было бы всё так просто, то сделали бы.  Не считаете же вы их инженеров тупее и неграмотнее себя. А раз отказались, значит решили что овчинка не стоит выделки. По тому что мне известно, горючка изготавливаемая по такой технологии стоит на три порядка дороже уже применяющихся. Наши кстати горели оптимизмом сбросить пару ноликов с цены, но всё равно дороговато получается. Для гражданских нужд точно в копеечку влетать будет.

[Че Бурашка]

Тем временем в Шире

 

SAN DIEGO — Rocket Lab, the U.S.-New Zealand company developing the Electron small launch vehicle, announced July 12 that it has won a contract for three launches from remote sensing satellite company Planet. - See more at: http://spacenews.com/planet-purchases-three-launches-from-rocket-lab/#sthash.wsNZZvWU.dpuf

Изменено 13 Jul 2016 пользователем Че Бурашка

[Serg]

Тем временем в Шире  

И каким местом в этой теме?

[Че Бурашка]

И каким местом в этой теме?

А вы сходите по ссылке - может дойдет каким.

[Нкоро_]

И каким местом в этой теме?

У них ракета с электрической подачей топлива, однако. И с монотопливами переменной плотности/вязкости они тоже экспериментируют.