Народный космос-Z

Объявление

ВНИМАНИЕ.

Гости могут оставлять сообщения только на форуме "Поговорим".

Экскосмиты могут оставлять сообщения только в "РУГАТЬСЯ - СЮДА" и на собственном форуме, если таковой имеется.

ПОРТАЛ.

Освоение космоса.

Форум Космопорта--astrotema--Космодром "Плесецк"--"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"--ОБЩЕПЛАНЕТАРНЫЙ ФОРУМ им. Королёва.Академия космоса и космонавтики--Owalon--Путешествие в космос--Сайт "Знания-сила "

Астрономия.

Астрофорум--Y-Astro

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Народный космос-Z » Форум samvlamix'а » Азотоперекисеводородная ракета.


Азотоперекисеводородная ракета.

Сообщений 1 страница 9 из 9

1

Азотоперекисеводородная ракета

1 . Принцип действия:
При открытии клапана регулятора, сжатый азот начинает вытеснять перекись водорода, поступая в катализатор, где мгновенно вступает в реакцию, разлагаясь на воду и кислород, увеличиваясь в объеме в 5000 раз.
Выделяющееся, при этом теплота испаряет воду и нагревает смесь пара и кислорода до температуры 640-740*С. Образующая паровая смесь с высоким давление поступает в две трубы, а затем в реактивные сопла. Вылетающий со сверхзвуковой скоростью газы создают реактивную тягу.

2. Общая схема:
Сейчас подготавливаю общию схему конструкции аппарата.

3. Технические характеристики:
- стартовая масса 1000 - 2000 кг. (изменено)
- вещество для вытеснения топлива - сжатый азот.
- окислители - серебреные пластины или его сплавы.
- концентрация топлива 75-85% (требуется уточнение) 
- высота полёта ? метров. (не известно)
- время полета ? сек. (не известно)
- рабочая температура 640-740*С (точно не известно)
- удельный импульс ? (не известно)
- тяга ?  (не известно)

4. Сведения о безопасности:
- в стадии разработки

5. Экономические показатели:
- данных нет

2

Ура!

3

samvlamix написал(а):

- концентрация топлива 75-85%
- рабочая температура 640-740*С

У меня почему-то получилось другое значение.
При разложении 1 моля, то есть 0.034 кг перекиси выделяется 197.5 кДж. Я привык все считать в системе СИ. Значит 1 кг перекиси содержит 5808.8 кДж. Если добавим к этому 1 кг 0.333 кг воды, получится раствор 75%.
1кг перекиси распадается на 0.529 кг воды и 0.471 кг кислорода. Итого в продукте распада будет содержаться 0.529+0.333=0.862 кг воды.
На превращение килограмма воды в пар уйдет 2820 кДж.
Удельную теплоемкость водяного пара примем в среднем 2.2 кДж/(кг*К), кислорода - 1.07
Тогда
(2820+(T-100)*2.2)*0.862+(T*1.07*0.471)=5808
Отсюда Т=1486.9 градусов Цельсия. Если учесть, что с ростом температуры, теплоемкость растет, то значение будет лежать в пределах 1300 - 1400 градусов.
По-моему надо брать меньшую концентрацию, иначе загорится движок.
А что скажет Химик? Может я ошибся?

4

А вот ч то скажу я.
Если надо брать меньшую концентрацию то 50-55% будет оптимальным вариантом. Не только потому что температура будет меньше, а еще и потому что её достать не оченьто большая проблема.

5

2. Общая схема:
Сейчас подготавливаю общию схему конструкции аппарата.

И когда её можна будет увидеть?

6

Наконец то нашел время закончить схему, вот опубликовываю… зацените!

7

Теперь задача для Roger Wilco и Сержа, сможет ли такая ракета поднять на орбиту от 5 до 20 кг. полезного груза?
Полагаю для этого потребуется стартовый вес ракеты от 1000 кг, до 2000 кг., где перекись 65-75% концентрации.

Требуются более точные подсчёты? Вес азота  и перекиси водорода, а также время работы двигателей, высота полета, тяга и т.д.

8

Картинка! Ура! :)

Итак...
1) Это схема перекисеводородной ракеты, которую строит МосГИРД (принципиально, конечно). И что-то похожее мы строим, только катпак не серебряный.
2) УИ такого двигателя порядка 1000 м/с (плюс-нинус процентов 10).
3) Формула Циолковского: V=Iу*ln(M0/M1)
V - идеальная конечная скорость ракеты (характеристическая скорость) (м/с)
Iy - удельный импульс (м/с)
M0 и M1 - начальная и конечная массы ракеты соответственно.
4) Потребная скорость ракеты для вывода ПН на орбиту земли - 8000..10000 м/с

Способности ракеты считайте сами.
Одноступенчатая ракета такой схемы ничего вывести на орбиту не сможет.

Ладно, посчитаю. Предположим, массовое совершенство ракетных блоков - 0,25 - на каждый килограмм топлива приходится 0,25 кг ракеты. ПН - 10 кг. Одна ступень массой в 2,5 массы ПН развивает скорость 1350 м/с.
(1000*ln((10+25+100)/(10+25)))
Последлняя ступень будет весить 25 кг и нести 100 кг топлива. Т.е. начальная масса последней ступени с ПН - 135 кг.
Понадобится 7 ступеней, каждая последующая будет в 13.5 раз тяжелее предыдущей.
Итого, стартовая масса такой ракеты будет ориентировочно... Знаете, очень много. Больше сотен тонн - наверняка.

С таким УИ о космосе можно просто забыть. Увы.
Но УИ можно и повысить. Это то о чем я мечтаю - сделать из перекисеводородного двигателя - гибридный. Горячий парогаз не выбрасывается из сопла, а поступает в камеру сгорания с зарядом твердого горючего, где и дожигается. Удельный импульс такого двигателя в 2-2.5 раза выше.

Значит скорость каждой ступени тоже в 2,25 раза выше. Значит ступеней нужно не 7, а 3.
Значит стартовая масса - менее 30 тонн.

Для малых ракет отношение массы ПН к стартовой массы - менее 1%.
То есть масса ракеты на старте в 100-1000 раз больше ПН.
Такая вот арифметика.

Отредактировано Roger Wilco (2007-07-19 19:53:58)

9

Ошибка, при температуре околополторы тысячи град удельный импульс должен быть существенно выше 100


Вы здесь » Народный космос-Z » Форум samvlamix'а » Азотоперекисеводородная ракета.