April 18th, 2015

promo bigdrum февраль 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…

Реклама - двигатель...

Новозеландский стартап RocketLab представил напечатанный на 3Д-принтере ракетный двигатель. И кучу обещаний вдобавок...

Давайте разбираться.

Во-первых, по полезной нагрузке. Авиационный носитель "Пегас" при полной стартовой массе в 23 тонны выводит на орбиту более 400 килограмм полезной нагрузки. И уж до солнечно-синхронной дотянет все 200 легко. При этом стоимость запуска "Пегаса" всего вдвое больше, чем предполагается у новозеландцев. Иными словами, мы совершенно не видим снижения стоимости запуска спутника на драматичные 95%. Скорее речь идет о том, что подобных сверхлегких носителей нет в природе, а совокупная стоимость запуска имеющихся в наличии ракет - как раз в 20 раз больше, чем предполагается в новозеландском проекте. При этом новозеландцы забыли, что и полезная нагрузка у текущих носителей также - в пару десятков раз выше...

К слову сказать, число охотников до дешевого запуска легких спутников как бы невелико. "Пегас" летает один-два раза в год. А стоимость "подселения" микроспутников на нормальный носитель под запуск другой, более серьезной нагрузки, очевидно, не настолько велика, иначе "Пегас" летал бы чаще.

То есть с точки зрения коммерческой эффективности новозеландцы делают систему для крайне эпизодических запусков. Один, много - два раза в год.

Во-вторых. Теперь по технике.

Прочность металлических конструкций зависит не только от состава металла, но также и от условий остывания, размеров зерна и состава примесей. В особенно ответственных деталях, например в лопатках турбин современных авиационных двигателей, прочность металла увеличивают радиационной обработкой. А российские двигатели для истребителей, если мне не изменяет память - так вообще имеют монокристаллические лопасти, что есть круть немерянная, как говорил один мой знакомый - уму нерастяжимая.

В случае 3Д-печати мы имеем капельное напыление металла слой за слоем. То есть есть у нас уже отпечатанная часть конструкции, и сопло нашего принтера мелкими брызгами брызжет на нее металлом. При таком подходе мы имеем поликристаллическую структуру, причем в течении печати каждый кубический миллиметр этой самой структуры контактирует со средой, в которой работает принтер. То есть, либо с атмосферой, либо с инертным газом.

Я сильно сомневаюсь за печать в вакууме, по той простой причине, что отвод тепла конвекцией все-таки гораздо лучше отвода излучением.

Таким образом, мы имеем поликристаллическую отлимку с плохо предсказуемым содержанием посторонних (газовых) примесей. Известно, например, что избыток азота в металле делает его хрупким. Такое металлическое изделие должно разрабатываться исходя из заниженных норм прочности металлического массива. То есть сопло ракетного двигателя, изготовленного таким образом, будет заведомо менее прочно, чем более дорогое, но изготовленное традиционными методами. А значит, и режим работы двигателя будет гораздо более щадящим, и следовательно - не таким эффективным... Вне всякого сомнения, существует некоторый предел, связанный с меньшей прочностью металла, выше которого изготовление двигателей методом 3Д-печати невозможно.

Вместе с тем, отливка с последующей фрезеровкой и дефектоскопией - уже настолько отработанная и дешевая технология, что ее используют массово для производства автомобильных и авиационных двигателей много-много лет.

Более того, методом 3Д-печати невозможно создать многослойную структуру, и таким образом сомнения в массогабаритной эффективности нашего двигателя становятся все больше и больше...

В-третьих, турбонасос.

В современных ЖРД для привода турбонасоса используется топливо. Поскольку энергетическая плотность жидких топлив пока что выше, чем емкость любых известных батарей, система из электродвигателя и батареи, очевидно, менее эффективна по массе, чем традиционная система с газогенератором и турбиной.

А вот то, что изготовление качественного газогенератора и турбины с приводом на насосы горючего и окислителя - значительно более сложная техническая задача, чем изготовление турбонасоса с приводом от электродвигателя, и скорее всего изобретателям из Новой Зеландии не по плечу - тут я даже спорить не буду.

В общем, пока что мы имеем эффектный демонстратор проекта, ориентированного на крайне маленький кусочек рынка (если вообще на такие характеристики носителя будут заказы), и больше ничего.

А понтов-то, понтов...