arudenko
Местный
Как то в начале языки пламени вверх. Опалили краску ей по бокам. Красивый старт. Без лишнего дыма, изящные три струи вниз.
О космосе - общая ветка
Suobig
Pax curiosus
Особенность двигателей этой ракеты в том, что перед стартом они продуваются холодным водородом, чтобы потом не было проблем с перепадом температур. Во избежание взрыва, вышедший из двигателей водород сразу сжигается и получается эффект огненного шара, из которого вылетает ракета. Собственно, его так и называют - Fireball.
Вот статья с подробностями: https://geektimes.ru/post/277296/
десс
Местный
Опасно это.
К тому же неясно что выигрывают американцы создавая ракету на водороде. 1 м3 жидкого водорода имеет энергию около 10 ГДж, 1 м3 керосина около 36,8 ГДж. Ракетоноситель на водороде выходит большим по объёму, а это не очень хорошо в плотных слоях атмосферы.
Бурундук
Старожил
Допустим, керосин - это октан. Для простоты. C8H18, масса = 114. В одном литре примерно 7 молей керосина (где-то 790 грамм). Его сжигание даёт 36,8 МДж.
В одном литре жидкого водорода (70 грамм) - 35 молей H2. Их сжигание даёт 10 МДж.
Полное сжигание керосина: 2C8H18 + 25O2 = 16CO2 + 18H2O. То есть, на 1 моль керосина надо 12,5 молей O2, а на литр керосина - 7*12,5 = 87,5 молей.
Сжигание водорода: 2H2+O2 = 2H2O. На 1 моль H2 надо 0,5 молей O2, а на 1 литр = 0,5 * 35 = 17,5 молей, то есть, в 5 раз меньше.
Плотность жидкого кислорода = 1,14 кг/л, то есть, в одном литре чуть больше 1140/32 = 35 молей.
Значит, на 1 л керосина надо 87,5/35 = 2,5 л окислителя, на 1 л водорода - 17,5 / 3,5 = 0,5 л окислителя.
На 3,68 л водорода (аналог 1 л керосина по энергии сжигания) надо 0,5 * 3,68 = 1,84 л окислителя.
Общий объём = 3,68 + 1,84 = 5,5 л против 1+2,5 = 3,5 л у керосина с водородом.
Действительно, объем получается в 1,6 раза больше. Но зато вес...
1 л керосина + 2,5 л кислорода = 0,79 + 2,5*1,141 = 3,6 кг
3,68 л водорода + 1,84 л окислителя = 2,35 кг.
Вес топлива + окислителя с той же энергией в полтора раза меньше. Вот это американцы и выигрывают.
Правда, горение керосина даёт более тяжёлые осколки (у CO2 масса 44, у воды - только 18), а значит, превращение энергии в импульс происходит более эффективно. Для ракетного двигателя важен импульс P=mV (или тяга mV/T), а не энергия E=mV^2/2 (или мощность E/T).
Импульс P = КОРЕНЬ(2ME), то есть, при равной энергии пропорционален среднему корню масс получающихся молекул.
Вспоминая, что при сжигании октана получается 16CO2 и 18H2O, получим, что керосин-кислородный двигатель преобразует энергию в импульс эффективнее, чем водородно-кислородный в
(16(КОРЕНЬ(44)) + 18(КОРЕНЬ(18))/(16+18)/КОРЕНЬ(18) = 1,26 раз.
Но на единицу веса (без учёта веса конструкции) у водород-кислородной ракеты всё-равно получается в 3,6/2,35/1,26 = 1,2 раза больше импульса, чем у керосино-кислородной. А это очень много.
Последнее редактирование:
десс
Местный
Спасибо за ответ. Но водородный ракетоноситель больше по объёму и можно было сделать первую ступень на другом топливе, она будет дешевле, небольшого объёма, более обтекаемая.
Zizilk
Черный лис
десс, Боюсь тут больше интересен сам импульс и тяга. Ракета очень быстро покидает зону наибольшего сопротивления, а точка наибольшего сопротивления находится на достаточно приличной высоте (Max Q - максимальное сопротивление). У второй ступени нашей энергии были тоже Кислородно Водородные и для Ангары вроде как тоже сейчас мутят чтобы грузоподъёмность увеличить.
А еще там сажи от водородных гораздо меньше чем от керосиновых...
А еще там сажи от водородных гораздо меньше чем от керосиновых...
SDA
Старожил
десс, немного позанудствую о тонкостях русского языка.
"ракетоноситель" -- это то, что носит ракеты. Например, самолёт Ту-160.
А то, о чём сейчас здесь идёт речь -- это ракета-носитель. То есть ракета, которая несёт полезную нагрузку.
AlexF
Старожил
Рассуждения про вес и объем правильные. Про импульс - нет. Удельный импульс водородного двигателя всегда лучше, чем керосинового.
Например, удельный импульс у шедевров ЖРД на керосине - РД-180/РД-190 - 311 с на уровне моря и 338 с в вакууме. А у водородного RS-68 (стоит на Дельте) - 365 с на уровне моря и 410 с в вакууме. И это при том, что давление в камере сгорания у РД-180 26.7 МПа, а у RS-68 - в три раза меньше - всего 9.7 МПа.
P.S. Приношу свои извинения. Не понимаю каким местом читал, ув. Бурундук в выделенном мной куске пишет ровно то же.
Последнее редактирование:
Бурундук
Старожил
AlexF, естественно, удельный импульс водородного двигателя лучше, чем керосинового. Я про это и пишу. В 1,2 раза. Потому как удельный импульс считается на единицу веса топлива+ускорителя.
И это подтверждается приведёнными вами данными: 410/338 примерно и равно 1,2.
десс, да, в самом начале поста я согласился с Вами, что размеры водородно-кислородной ракеты, а значит - и вес конструкции, и аэродинамическое сопротивление будут больше, чем керосиново-кислородной.
И это подтверждается приведёнными вами данными: 410/338 примерно и равно 1,2.
десс, да, в самом начале поста я согласился с Вами, что размеры водородно-кислородной ракеты, а значит - и вес конструкции, и аэродинамическое сопротивление будут больше, чем керосиново-кислородной.
Последнее редактирование:
RomanS
Местный
Читал, что Дельта-4 Хеви намеренно создавалась на базе обычной Дельты, поскольку пуски такой грузоподъемной ракеты заведомо довольно редки. Видимо, дешевле для таких исключительных случаев запускать связку из трех эксплуатирующихся ракет, чем разрабатывать новую.
Бурундук
Старожил
Радиотелескоп с самым большим в мире параболическим рефлектором построили в Китае - сообщает Синьхуа. Диаметр - 500м. Телескоп в Аресибо с диаметром зеркала 305 м ушёл на второе место.
Бурундук
Старожил
SDA, OK, самый большой по площади зеркала 
Хотя РАТАН-600 - очень изящный и остроумный инструмент. Ведь если светосила зависит от площади зеркала, то разрешающая способность - от его диаметра.
А в это время АМС Juno вышла на околоюпитерианскую орбиту.
И это здорово.
Хотя РАТАН-600 - очень изящный и остроумный инструмент. Ведь если светосила зависит от площади зеркала, то разрешающая способность - от его диаметра.А в это время АМС Juno вышла на околоюпитерианскую орбиту.
И это здорово.
Бурундук
Старожил
Так был устроен предыдущий рекордсмен - радиотелескоп в Аресибо. И всё-равно на нём было сделано множество открытий.
Китайцы же утверждают, что направленность телескопа можно будет регулировать: зеркало состоит из 4450 отдельных ограниченно подвижных пластин. Это позволит не только расширить кольцо неба, доступное для обозрения, но и компенсировать во время съёмки вращение земли встречным изменением направленности телескопа, тем самым увеличивая эффективную светосилу.
Насколько они всё аккуратно сделали и как хорошо эта система будет работать - пока неизвестно. Но идея такова.
AlexF
Старожил
Ну, ядерных гравицап у нас есть несколько (как минимум две разных) на выбор. Одну я своими глазами видел в НИИ ТП им Келдыша еще в 90ые. Валялась в подвале. Вторую отработали с тепловым имитатором - осталось вставить сам элемент, а о его испытаниях Росатом отчитался еще год назад. В принципе, сейчас все уже есть для испытаний.