Народный космос-Z |
ВНИМАНИЕ.
Гости могут оставлять сообщения только на форуме "Поговорим".
Экскосмиты могут оставлять сообщения только в "РУГАТЬСЯ - СЮДА" и на собственном форуме, если таковой имеется.
Форум Космопорта--astrotema--Космодром "Плесецк"--"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"--ОБЩЕПЛАНЕТАРНЫЙ ФОРУМ им. Королёва.Академия космоса и космонавтики--Owalon--Путешествие в космос--Сайт "Знания-сила "
Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.
Вы здесь » Народный космос-Z » Освоение околоземного космоса » Альтернативный Проект. Создание И Проработка Концепции.
Так что ж ты молчал! С цвета красивого и надо было начинать! 
Я, правда, пока ещё не вижу, чем пропан проще керосина. Самонаддува не получится - маловато давленице. Теплофизические свойства жидкости - пока загадка. Но я почему-то не думаю, что они существенно лучше керосинки...
Смотреть надо. Циферки смотреть.
Хотя, если пропан есть халявный, конечно, грех не воспользоваться.
Кстати, Roger, для пропана cpropep выдаёт другие цифры :
Results -- Shifting performance characteristics
Propellant composition
Code Name mol Mass (g) Composition
771 PROPANE 0.6803 30.0000 8H 3C
686 OXYGEN (LIQUID) 2.1876 70.0000 2O
Density : 1.629 g/cm^3
3 different elements
H C O
Total mass: 100.000000 g
Enthalpy : -1026.60 kJ/kg
114 possible gazeous species
3 possible condensed species
CHAMBER THROAT EXIT
Pressure (atm) : 30.000 17.205 0.100
Temperature (K) : 3363.073 3158.693 1378.046
H (kJ/kg) : -1026.603 -1767.017 -6323.656
U (kJ/kg) : -2407.578 -3050.381 -6869.321
G (kJ/kg) : -43630.455 -41781.753 -23780.925
S (kJ/(kg)(K) : 12.668 12.668 12.668
M (g/mol) : 20.248 20.464 20.998
(dLnV/dLnP)t : -1.01998 -1.01403 -1.00000
(dLnV/dLnT)p : 1.36663 1.27334 1.00006
Cp (kJ/(kg)(K)) : 5.08820 4.46963 2.14955
Cv (kJ/(kg)(K)) : 4.33629 3.81998 1.75354
Cp/Cv : 1.17340 1.17007 1.22584
Gamma : 1.15042 1.15387 1.22583
Vson (m/s) : 1260.43590 1216.89804 817.85956
Ae/At : 1.00000 28.06335
A/dotm (m/s/atm) : 61.29632 1676.46056
C* (m/s) : 1838.88966 1838.88966
Cf : 0.66176 1.77001
Ivac (m/s) : 2271.51683 3422.50488
Isp (m/s) : 1216.89804 3254.85882
Isp/g (s) : 124.08907 331.90323
Molar fractions
CO 3.2860e-01 3.2408e-01 2.5337e-01
CO2 8.4640e-02 8.9176e-02 1.5990e-01
COOH 6.5268e-06 3.4688e-06 0.0000e+00
H 3.1963e-02 2.4650e-02 5.3942e-06
HCO 1.7440e-05 9.1938e-06 0.0000e+00
HO2 1.2230e-05 5.0982e-06 0.0000e+00
H2 1.6932e-01 1.6950e-01 2.3830e-01
HCHO,formaldehy 7.0811e-07 4.0132e-07 0.0000e+00
HCOOH 1.3444e-06 7.7602e-07 0.0000e+00
H2O 3.5162e-01 3.5947e-01 3.1272e-01
H2O2 2.7700e-06 1.2423e-06 0.0000e+00
O 3.1290e-03 1.6980e-03 0.0000e+00
OH 2.8167e-02 1.9443e-02 1.2883e-07
O2 2.5163e-03 1.4104e-03 0.0000e+00Results -- Frozen performance characteristics
Propellant composition
Code Name mol Mass (g) Composition
771 PROPANE 0.6803 30.0000 8H 3C
686 OXYGEN (LIQUID) 2.1876 70.0000 2O
Density : 1.629 g/cm^3
3 different elements
H C O
Total mass: 100.000000 g
Enthalpy : -1026.60 kJ/kg
114 possible gazeous species
3 possible condensed species
CHAMBER THROAT EXIT
Pressure (atm) : 30.000 16.802 0.100
Temperature (K) : 3363.073 3028.296 1095.621
H (kJ/kg) : -1026.603 -1786.720 -5851.750
U (kJ/kg) : -2407.578 -3030.225 -6301.643
G (kJ/kg) : -43630.455 -40149.568 -19731.220
S (kJ/(kg)(K) : 12.668 12.668 12.668
M (g/mol) : 20.248 20.248 20.248
(dLnV/dLnP)t : -1.00000 -1.00000 -1.00000
(dLnV/dLnT)p : 1.00000 1.00000 1.00000
Cp (kJ/(kg)(K)) : 2.28437 2.25577 1.85580
Cv (kJ/(kg)(K)) : 1.87374 1.84514 1.44517
Cp/Cv : 1.21915 1.22255 1.28414
Gamma : 1.21915 1.22255 1.28414
Vson (m/s) : 1260.43590 1232.98087 740.59916
Ae/At : 1.00000 24.12680
A/dotm (m/s/atm) : 60.02604 1448.23629
C* (m/s) : 1800.78129 1800.78129
Cf : 0.68469 1.72508
Ivac (m/s) : 2241.51647 3251.31561
Isp (m/s) : 1232.98087 3106.49198
Isp/g (s) : 125.72906 316.77402
Molar fractions
CO 3.2860e-01 3.2860e-01 3.2860e-01
CO2 8.4640e-02 8.4640e-02 8.4640e-02
COOH 6.5268e-06 6.5268e-06 6.5268e-06
H 3.1963e-02 3.1963e-02 3.1963e-02
HCO 1.7440e-05 1.7440e-05 1.7440e-05
HO2 1.2230e-05 1.2230e-05 1.2230e-05
H2 1.6932e-01 1.6932e-01 1.6932e-01
HCHO,formaldehy 7.0811e-07 7.0811e-07 7.0811e-07
HCOOH 1.3444e-06 1.3444e-06 1.3444e-06
H2O 3.5162e-01 3.5162e-01 3.5162e-01
H2O2 2.7700e-06 2.7700e-06 2.7700e-06
O 3.1290e-03 3.1290e-03 3.1290e-03
OH 2.8167e-02 2.8167e-02 2.8167e-02
O2 2.5163e-03 2.5163e-03 2.5163e-03Удельный импульс получается 331с, а температура 3363 K.
Отредактировано qs (2006-10-04 09:49:50)
Хм-м-м...
Занятно. Надо бы этот вопрос подумать...
Какую тягу мы планировали я не помню, так что взял тонну. (точнее - 10 000 Н)
Коэфф избытка окислителя 0,7 (оптимизацию по УИ ещё не проводил, но, полагаю, оптимальное значение будет недалеко от этого), Рк=3МПа, Ра=0,1МПа
Получилось следующее:
УИп=303,5с=2974м/с - пустотный УИ
Wa=УИ=2665м/с - атмосферный УИ
Тк=3504К
Та=2399К
Полный расход топлива - 3,371 кг/с.
Расход горючего - 1кг/с
Расход окислителя - 2,37кг/с.
Диаметр критики 50,3мм (без учёта ПС)
Диаметр выходного сечения сопла - 115,5мм
Диаметр КС - 110мм (будет уточняться/изменяться)
Длина циллиндрического участка КС - 360мм (будет уточняться/изменяться)
Сопло, полагаю, будет коническим. Оптимизация по углу раствора пока не проводилась.
Так же пока не считались радиусы скругления.
Я тут подумал - а не замахнуться ли нам на ТНА?
Простенький ЦБ насос, полагаю, сготовить реально.
Турбину можно применить не осевую, а центростремительную, либо... забыл как называется - есть, вроде, ещё попроще.
Имхо - есть смысл поразмыслить.
У меня для пропана, для давления в камере сгорания 16 атмосфер получился удельный импульс в 2513 м/с. При том, что при 16 атмосферах пропан в камеру идёт самотёком, надо лишь подогреть не забыть.
Если делать ТНА, то давление надо поднять до 80 атмосфер. Когда мы планируем это сделать? Хотелось бы до августа 2007 года успеть. Ещё нам нужна мастерская, где это всё собирать. Тягу хорошо бы до 1500 кг увеличить. Я просто не предстваляю, чтобы можно было бы красивый и элегантный аппарат уложить в одну тонну.
Посмотрел цены на компоненты топлива.
Кислород жидкий -- 7 рублей за килограмм
Керосин авиационный -- 22 рубля за килограмм (дорожает)
Пропан -- 14 рублей за килограмм
Метан -- 7.7 рублей за килограмм
Отредактировано qs (2006-10-08 20:28:05)
Хм-м-м...
Насичёт трудностей уложить аппарат в тонну - никаких проблем. Ставим два движка
Это, конечно, увеличит цену аппарата процентов на 70...
М-да, в этой связи пропан выглядит заманчиво. А он в жидком виде вообще-то продаётся?
Напомните, при каком давдении пропан сжижается при комнатной температуре?
Хочу напомнить, что давление в баке при вытеснительной подаче должно быть атмосфер на 8-15 больше чем в камере: потери в магистралях, в рубашке охлаждения, на форсунках. Если во вне шнем слое рубашки, например, его газифицировать, то перепад на форсунках и поубавить можно.
С какой тяги там начинаются траблы с ВЧ колебаниями? Если при 1-1.5 тонн тяги проблема уже наличествует - есть смысл задуматься о газификации обоих компонентов перед подачей в КС.
Если давление сжижения пропана недостаточно высокое для подачи с учётом всех потерь, придётся по-любому наддувать. Вопрос - чем? Какой газ малорастворим в жидком пропане при таком давлении?
И открытым пока остаётся вопрос со свойствами жидкого пропана как охладителя.
Короче, из очевидных преимуществ пока только стоимость.
Какие ещё будут предложения по топливу? (С окислителем, я так понимаю, мы уже определились - ЖК?)
Какие ещё будут предложения по топливу? (С окислителем, я так понимаю, мы уже определились - ЖК?)
Конечно, ЖК. С азотными соединениями куча проблем не для начиающих. А с ЖК, наверное, только потери при доставке.
В качестве горючки я бы выбрал метан. Как я понимаю, речь идет не о демонстраторе. А куда движок на одну тонну тяги?
Давление насыщенных паров пропана в зависимости от температуры:-
При комнатной температуре, следовательно, пропан будет жидким при давлении, примерно 10-12 атмосфер. Если брать пропан, то лучше его газифицировать. Окислитель -- да, давайте возьмём жидкий кислород -- опыт работы со сверхнизкими температурами в любом случае пригодится в дальнейшем.
Остальные вопросы требуют дополнительного изучания. Отвечу позже.
Я думаю, что пока всё же речь идёт о демонстраторе. На котором мы должны, как минимум, отработать следующие вопросы :-
1. Работу с криогенными технологиями
2. Работу с поставщиками топлива и оборудования
3. Двигатель с как можно более большим ресурсом
4. Системы управления
5. Управляемый пилотируемый полёт на реактивной платформе (желательно трёхместной -- пилот и два пассажира идеальная комбинация для целей демонстрации наших технологий) с тягой в течение трёх минут
6. Вопросы посадки на планету (Землю) с использованием реактивных двигателей
7. Работу с нашими чиновниками
8. Поиск заказчика и продажа ему аппарата (как экстремального аттракциона)
Желательно управиться к августу 2007 года.
Отредактировано qs (2006-10-09 09:50:20)
В принципе верно.
Движок на тонну тяги кроме всего перечисленного вами будет служить для получения опыта разработки, создания, испытания и эксплуатации "большого" двигателя.
Основы системы управления, зачатки системы спасения и прочие азы можно будет отработать на демонстраторе, использующем создающийся сейчас двигатель тягой 50кг. УИ всего 1500, но для получения первичного опыта по всем дополнительным системам этого хватит.
Штука аморально примитивная, недорогая (думаю, себестоимость однокамерной ДУ не перевалит за 5000р).
Наверное, из нескольких двигателей можно будет даже сделать ракетную платформу, как у Армадилло эирспейс.
http://www.armadilloaerospace.com/n.x/A … ews_id=175
Только полегче и попроще.
Сделать большой двигатель к 08,2007 - имхо, нереально. По крайней мере сделать и испытать.
2008 - может быть. Даже вероятно, если всё пойдёт удачно и работа будет вестись не от случая к случаю.
P.S.
А, кстати, что там с Бутаном?
Отредактировано Roger Wilco (2006-10-09 11:02:28)
На счёт большого двигателя надо попробовать. Вдруг сразу получится? Бутан вечером посчитаю. Его добавляют в бытовой газ "пропан/бутан" 70%, в летнее автомобильное топливо "пропан/бутан" 50% и в зимнее автомобильное топливо "пропан/бутан" 10%. Уменьшение количества бутана в смеси предотвращает замерзание газа на морозе, а увеличение бутана снижает давление в баллонах на жаре. Температура кипения бутана при атмосферном давлении -0.5 градусов по Цельсию. Я тут подумал, что хорошо бы двигатель охлаждать каким-нибудь расплавляемым веществом, к примеру алюминием. Ведь чтобы забрать количество тепла, выделившееся от сжигания 600 килограммов керосина достаточно расплавить 30 килограммов алюминия. Похожий метод охлаждения использовали в спускаемых аппаратах на Венере. Конце в концов даже в обычном ружье температура газов достигает 3600 градусов по Цельсию и оно не портится. Быть может, имеет смысл сделать два движка с чередованием времени их работы (хочется иметь именно многоразовую систему).
Боюсь, с многоразовостью системы на углеводородном топливе будут некоторые трудности.
По крайней мере внутренности камеры и каналы охлаждения придётся чистить после каждого запуска. Ну, в лучшем случае - после определённого времени работы.
Насчёт охлаждения расплавленным металлом - сильно сомневаюсь. Очень сильно сомневаюсь.
Для бутана и кислорода получилось это:
Тк=3510К
УИатм=2765м/с
УИп=3510м/с
при альфа=0,7, Рк=3МПа, Ра=0,1МПа
А плотность у бутана больше чем у пропана и метана.
Отредактировано Roger Wilco (2006-10-09 14:52:03)
На мой взгляд, характеристики у Вас по расчёту для бутана получились более привлекательными, чем для керосина. Методика использовалась одна и та же? Ладно, давайте тогда бутан использовать. Тем более, что стоит он 9 рублей за килограмм (с НДС).
Обзор в тему:- ( http://www.transgasindustry.com/gas/log/3/log1.shtml ), 2 страницы. В статье имеется интересная информация сравнительного характера о свойствах бутана и пропана.
Все расчёты делаю на Астре - прога для термодинамического расчёта.
Говорят - достаточно точная и адекватная.
Dieng - как ты на Бутан смотришь?
Мне кажется кроме того - можно будет даже в бутановый двигатель лить пропан или керосин. С некоторыми потерями характеристик, конечно.
Ну, для каждого горючего придётся ещё немного переделать систему подачи - а именно, подрегулировать напор-расход (расходные шайбы) и поменять форсунки.
У него, впрочем, и отрицательная сторона есть - бОльшая температура в КС. Будет больше гимора с охлаждением.
Отредактировано Roger Wilco (2006-10-09 16:08:02)
Движок на тонну тяги кроме всего перечисленного вами будет служить для получения опыта разработки, создания, испытания и эксплуатации "большого" двигателя.
Как я понимаю, на десять секунд работы потребуется около 100 кг жидкого кислорода. В чем вы его собираетесь транспортировать? В термосе?
Согласно сточетвёртому сообщению в теме, жидкого кислорода для десяти секунд должно быть около 30 килограммов. То есть, хватит сосуда Дьюара на 50 литров. Или два по 16. Но на вопрос по транспортироваке (и заправке) пусть всё же Roger Wilco ответит, у него, наверное, есть соображения на этот счёт.
Насичёт транспортировки - полностью поддерживаю. Придётся спец сосуд покупать.
Про заправку меня пока лучше не спрашивать - квалификация не та. Этот вопрос надо думать много, долго, советуясь с опытными людьми, так что эту проблему на некоторое время отложим.
Ну что ж, поскольку четвертая ступень на моей игрушке заработала, то я ее вношу в коммерческую тайну, а пока разработаю другую игрушку. И поскольку четвертая ступень осуществлена мною практически, то делайте свой двигатель, и на его основе затем разработаем двухступенчатый двигатель для начала. УИ свыше 300 с при взлете нам гарантирован.
Если есть у кого свободное время (куча или две) - приглашаю принять участие в эскизном проектировании одно-двухместного баллистического суборбитальника.
Двигло - гибрид перекись+углеводороды (парафин, там, или полиэтилен... что-то такое) с УИ порядка 2000 м/с.
УВТ маршевого движка нет. Управление в атмосфере - аэродинамич рули. В вакууме - струйные рули.
Посадка - парашютная.
ДУ я сам проработаю, нужны желающие заняться каркасом и капсулой (сферическая ф=2м).
Пока нужен только самый общий проект структуры, масса +-30%...
Если кто желает - даю подробности прямо сюда.
И что решил космическим предпринимателем заделаться!!!?
А стартовый капитал уже готов?...
Здесь никого не сманишь и без денег на работу...
А что на новостях и тоже никого сманить и не удалось? ну да конечно, народ везде одинаковый, задаром пальчиком не пошевелят!...так что тащи на своем горбу
Помог бы лучше Зениха найти, пропал без вести он, хоть дал бы объявление на новостях о нем... а может в Жди меня ты мог бы отписать письмо?
Вы здесь » Народный космос-Z » Освоение околоземного космоса » Альтернативный Проект. Создание И Проработка Концепции.