Форум космопорта

serj

СУПЕРРАКЕТА

Удельный импульс до 600 - 800 можно получить и на обычной водородной ракете.
Для этого сжигаемый водород не выбрасывается, а подается в теплообменник, в котором нагревается водород до 1500 - 2500 град, далее водород подается в ДУ, где дополнительно нагревается частичным сжиганием с кислородом и выбрасывается через сопло.
Водяной пар из теплообменника закачивается в пустое отделение топливного бака или в мягкую оболочку, типа дирижабля...
Пар, после выхода на орбиту сконденсируется и получится вода, которая будет нужна на корабле для всевозможных нужд, плюс как рабочее тело для разгона с орбиты к Марсу...
Температура пара будет порядка 1000 градусов, потому потребуется либо железный бак, или железная оболочка, алюминий вряд ли выдержит...
Главная трудность состоит в том, чтобы сделать легкий теплообменник огромной теплопередачи, при высоком давлении...
Поэтому тяга двигателя будет ограничена мощностью теплообменника...
Но получить около сотни тонн тяги вполне реально, что подходит для ракеты до 500 т веса, но нужны будут стартовые ускорители...
Кроме того, ДУ в форсированном режиме может работать с выключенным теплообменником, как обычный водородный ЖРД, вместо стартового ускорителя...
Кроме того, на больших скоростях, можно довести УИ до 1000, выбрасывая из ДУ только чистый водород, но тяга будет ниже, и тогда теплообменник должен работать до 3000 и более тысяч градусов...
В качестве ускорителя возможно использовать модернизированную ракету внешнего сгорания, за счет чего УИ существенно повысится...
Жидкий водород не целесообразно использовать, в виду его дороговизны, и трудности получения и хранения...
Лучше всего использовать сжатый и сильно охлажденный водородный газ в железном баке из высокопрочной стали, куда подкачивается и пар...
Сложность также в том, как разгородить водород и пар в баке, видимо лучше всего использовать мягкую оболочку из железных пластин с жаростойкими прокладками...
Ракета стартовым весом 500 т, сможет выводить на орбиту до 200 т, и к Марсу - свыше сотни тонн корабль.
Нам нужен корабль порядка 1000 и более тонн.
Для этого достаточно запустить одну ракету в три тыс тонн, или около 6 ракет в 500 т.
Воду на орбите разлагаем на водород и кислород, водород используется в ДУ, кислород частично тоже может быть использован в ДУ, но с ним удельный импульс снизится, и для кислорода нужен спец ДУ типа плазменного...

serj

РАКЕТА ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ

Имеется Труба с теплообменниками в стенках, через которые пропускается водород, или аммиак, и нагревается до 1000 - 2000 град, после чего подается в камеру сгорания, где добавляется кислород в сильном недостатке, и происходит дополнительный нагрев газа до 2000 - 3000 град, после чего все выбрасывается через сопло с удельным импульсом 5000 - 700...
Можно обойтись без сжигания в кислороде, и импульс немного понизится...
Струи газов из сопел выбрасываются внутрь трубы, ориентированной вдоль воздушного потока, и внутрь трубы попадает и воздушный поток, и происходит догорание смеси, кроме того в поток добавляются соли металлов, типа бария, стронция и др, которые сильно излучают световую энергию.
В результате при горении струй внутри трубы пламя будет ярко светиться, и нагревать стенки теплообменников и подаваемый туда водород...
Такой двигатель позволит достичь удельного импульса недостижимого для ЖРД, и хорош для первой ступени и для ускорителей при движении в атмосфере...
Это прекрасный ускоритель для СУПЕРРАКЕТЫ...

serj

МОДЕРНИЗИРОВАННЫЙ СВЕРХДЕШЕВЫЙ ЗЕНИТ М

Берется первая ступень Зенита как УРМ-2, и меняются на нем двигатели, вместо РД-170, ставится один НК-33, очень дешевый, или аналогичный китайский нще более дешевый двигатель.
Поскольку тяга НК-33 очень низкая, придется ракету зхапускать с ускорителями РДТТ с очень дешевым топливом.

Ускорители тоже стандартные, или УРМ-1 и за счет дешевого топлива и дешевой конструкции получаются стоимостью не более 1 млн штука.
Стоимость первой ступени Зенита без ускорителей должна составить несколько млн, поэтому общая стоимость ступени с ускорителями составит около 5 млн.
С выводимой полезной нагрузкой примерно 10 т.
Общий стартовый вес составит около 400 т.

Пустая ступень будет использована как элемент марсианского корабля, и таких элементы будут собраны в пакеты по семь штук, а может и по 19 штук, и состыкованы
торцами между собой...
Первая ступень с ускорителями может собираться в пакет из трех и семи ракет, но потребуется более мощный стартовый стол...
Кроме того, можно ее переделать на водород, и поднять грузоподьемность одноблочной ракеты до 30 т.

РАКЕТНО-ПРЯМОТОЧНЫЙ ВРД.

Ракету внешнего сгорания возможно переделать на прямоточный ВРД, при этом можно избавиться от теплообменников, а сжигать водород или керосин при сильном недостатке кислорода и низкой температуре, и газ выбрасывается через сопло прямо внутрь прямоточного воздушно-реактивного двигателя ВРД или Р-ПВРД.

Поток воздуха в двигателе сжимается в воздухозаборнике, представляющем собой сопло от ракетной камеры.
Причем воздух частично сжимается на ударной волне от сопла, и далее еще сжимается от наклонной струи газов из сопла с регулируемым давлением в зависимости от скорости и высоты полета...
Далее происходит смешение воздуха и газовой струи и догорание ее причем на больших сверхзвуковых скоростях, и потому участок горения довольно длинный получается.
Далее горячая сверхзвуковая струя расширяется в сопловой части ВРД и в результате получается дополнительно значительный прирост тяги к тяге ракетной камеры.
В результате удельный импульс может достигать 1000 и более едениц!
Причем двигатель хорошо работает даже на очень высоких скоростях, и хорошо регулируется по высоте и скорости полета!
Такой двигатель очень хорош как ускоритель для сверхдешевого Зенита!
И не исключено, что с его помощью можно будет разгоняться даже до первой космической скорости...

Boo

serj

Тут ясно сказано - один НК-33, плюс ускорители, ускорители дорогие, если их заказывать, а если сделать самим, то можно сделать очень дешево...

serj

ВРД очень трудно считать, нужны большие деньги и время для этого, но для большинства ВРД УИ составляет порядка 1000 и более...

zenixt

Boo

serj
Прошу пояснить, чем такая схема дешевле "классики":
- Первая ступень: гиперзвуковой самолёт с ТПРД либо с комбинацией ТРД + ПВРД (Zenger, Hotol, Space Ship One - почти там же).
- Вторая ступень: любая бочка с ЖРД.

serj

ТРД и ПВРД слишком дороги, и работают на малых скоростях или узких диапазонах...На них сильно не разгонишься, тем более что нечего почти готового найти, а бочка с ЖРД большого груза вывести не может ни за что, и сильно дорога она сейчас...

Boo

serj

На РДТТ много нагрузки не выведешь, слишком низкий УИ,
Ракетно прямоточный двигатель гораздо дешевле и проще, но его надо еще довести до ума...

ruata matsu

serj

Колебания там тоже есть, хоть и не такие сильные, и очень сложно сделать большой РДТТ...
перхлорат очень взрывоопасен.
Импульс очень низкий, и ракета на одних РДТТ выведет раза в два три меньше груза, чем керосиновая...
Они годятся только как стартовые ускорители...

ruata matsu

serj

импульс менее 300, а это никуда не годится... 30% не обойдешься, до 70% ниже ПН...
перхлорат аммония - жутко взрывчатая штука! Но у них видимо есть некие секретные стабилизаторы - поди узнай...
Так что не так все просто, и секреты технологии тоже не известны...

Roger Wilco

Дался вам это перхлорат Smile

Рецепт сверхдешевого ТТ известен давно:
70% любой селитры (лучше К или Na)
15% сахара какого-нить (в кач-ве горючего)
15% ГСВ - парафин, полиэтилен, любая другая углеводородная связка.

Можно ещё до 10% алюминия или магния - для повышения температуры горения и уменьшения ВЧ колебаний.
Ну и считаные проценты добавок - графит, оксиды железа, ещё че-нить.

Вот вам и топливо с УИ 200-300, в зависимости от давления в камере.
Чего уж проще.

Кулибин

Рецепт сверхдешевого ТТ известен давно:
70% любой селитры (лучше К или Na)
15% сахара какого-нить (в кач-ве горючего)
15% ГСВ - парафин, полиэтилен, любая другая углеводородная связка

Попробуй добавить в порох или пиротехническую смесь хотябы 5% масла а потом поджеч эту смесь.
Кроме того если использовать как окислитель нитраты натрия или калия импульс безобразно низкий, а значительные примеси нитрата аммония делают топливо крайне плохо воспламеняемым и медленно горящим.

Для этого сжигаемый водород не выбрасывается, а подается в теплообменник, в котором нагревается водород до 1500 - 2500 град, далее водород подается в ДУ, где дополнительно нагревается частичным сжиганием с кислородом и выбрасывается через сопло.

Идея бредовая. Регенеративный теплообменник не как не повышает тепловые характеристики топлива, а всего лишь перераспределяет тепло. От перемены слагаемых сумма не меняется, а потому теплообменние лишний груз, так же как и вода запасаемая на борту.

Идея использовать дармовое тепло излучаемое струей отработанных сопельных газов в принципе не плохая, но маловероятно чтобы методом излучения можно было бы вернуть в цикл много тепла.

serj

Селитра плюс сахар даже до 200 УИ не дотянут...