bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Categories:

Блеск и нищета высоких технологий



Британская компания Skyrora, научно-исследовательский центр которой расположен в украинском Днепре (бывший Днепропетровск), в первом квартале 2018 года проведет испытания двигателя RP-1 суборбитальной ракеты Skyrora 1, а в четвертом — тестовый запуск носителя, сообщает SpaceNews.

Помнится, я говорил, что в Днепре не умеют разрабатывать двигатели на "чистых" топливах. Все разработки делались для советской военки, а в ней использовался гептил в качестве горючего, и в качестве окислителя - диазотный тетроксид. Очень, надо сказать, серьезная парочка... С учетом требований ЕС по экологической чистоте, даже с учетом безальтернативности гептил-амилового топлива для орбитальных применений - все равно ситуевина достаточно бесперспективная...

«Сейчас все идет очень быстро. Мы уже распечатали на 3D-принтере различные компоненты нашего суборбитального носителя и обсуждаем его тестирование. Мы ожидаем существенный рост нашей британской команды в первом квартале, особенно с производственной стороны бизнеса», — заявил менеджер по развитию бизнеса Даниель Смит.

Старт британско-украинского носителя, предназначенного для запуска наноспутников, произойдет с площадки, расположенной в Шотландии. Согласно плану, тяга Skyrora 1 на уровне моря составит 30 килоньютонов. Двигатель носителя работает на керосине и перекиси водорода.


Так что же такое? Дадя Дима ошибся? Да нихрена!

Давайте познакомимся с чудом отечественно-враждебной техники поближе (изображение в начале поста). Что мы видим на картинке? Ребята, а на картинке (вот вам еще картинка) мы видим потрясающее!



Сперва скажем пару слов про окислитель. Пероксид водорода (перекись) - один из старейших ракетных окислителей. После закиси азота, обладавшей совершенно хреновыми эксплуатационными показателями, пероксид водорода был сущим праздником. Реально высококипящий (не отнять), экологически достаточно безопасный (разлагается на кислород и воду), освоенный промышленностью (перекись используется в медицине) - класс! Но как мы знаем, каждый класс, в смысле бочка меда, обладает ценой - той самой ложкой дегтя.

Есть в ракетной технике такое понятие - удельный импульс. И чем он выше, тем лучше. А удельный импульс зависит от теплообразования при сгорании топлива, с одной стороны, и от молекулярного веса продуктов горения - с другой. Самым высоким теоретически возможным удельным импульсом среди практически возможных химических ракетных горючих обладает пара водород-кислород, в силу максимального теплообразования и минимальной молекулярной массы продуктов горения. Но поскольку эта пара чудовищно криогенная, для длительного полета она не годится, а в стартовых процедурах - весьма неудобна.

Давайте посмотрим на работу перекиси водорода в качестве окислителя. 2(H2O2) -> 2(H2O)+O2. Две молекулы перекиси распадаются на две молекулы воды и молекулу кислорода. Давайте посмотрим, как окисляет кислород (в идеальном случае с водородом). O2+2(H2) -> 2(H2O). То есть, получившаяся молекула кислорода дает нам две молекулы воды. Без учета водорода, который можно не считать в силу малого молекулярного веса, мы имеем на каждые две молекулы перекиси четыре молекулы воды в выхлопе.

Таким образом, температура, которая выделяется при реакции получившейся ОДНОЙ молекулы кислорода, распределяется на ЧЕТЫРЕ молекулы воды. То есть - суммарная масса продуктов сгорания у нас получается вдвое выше, чем для кислород-водородного топлива.

Получающийся в результате удельный импульс не может быть большим, чем половина достижимого на кислород-водородной паре компонент горючего.

Короче, с точки зрения энергетических возможностей перекись водорода в качестве ракетного окислителя - говно.

Даже во время Второй Мировой Вернер Фон Браун, разрабатывая боевую ракету ФАУ-2, чтобы она хоть что-то из себя представляла в качестве оружия, вынужден был вместо хорошей перекиси использовать очень неудобный и опасный жидкий кислород.

Вывод номер один. Исходя из используемых компонент топлива, ракета Skyrora-1 - заведомый гарантированный полный отстой.

Второе. Давайте посмотрим на двигатель, и попытаемся найти в нем ТНА - турбонасосный агрегат. Турбонасосный агрегат - это такая сложная поебень, которая выполняет три функции. Во-первых, она подает в двигатель ровно столько горючего, сколько надо. Не больше и не меньше. То есть - регулирует режим работы двигателя в пределах допустимых параметров дросселирования. Во-вторых, она создает необходимое давление. То есть, топливная магистраль до ТНА может иметь низкое давление, баки могут быть потоньше, ракета полегче и лететь дальше. В-третьих, ТНА изолирует всю топливную систему от той части акустической нагрузки, которая появляется в двигателе при его работе. Неравномерность сгорания топлива, резонансные эффекты в камере сгорания, возникающие в силу нелинейного характера донного эффекта колебания плотности в сопле, отражающиеся на расходе горючего - они не передаются в баки. Каковые баки, как вы понимаете - резонаторы мечты для любых акустических нагрузок. Вы в ванной когда-нибудь пели? А бачок в старом советском туалете спускали? Значит, вы знаете, что такое резонанс акустической нагрузки, ребята...

В данном двигателе применяется вытеснительная система. Это означает, что расход горючего регулируется давлением в топливных баках. Кроме того, равным давлением в баках окислителя и топлива регулируется правильное соотношение топливной смеси. Если давление не равное - смесь идет обогащенная или обедненная, наступает жопа. Опять же, расход сложно регулировать. Опять же, акустические колебания отдаются в баках (вспоминаем бачок в туалете коммуналки советского времени)...

Поскольку при вытеснительной схеме вся топливная система находится под высоким давлением, ракета получается тяжелее и летит не так далеко. Кроме того, пересчитывая давление на линейные нагрузки в обшивке топливных баков, мы понимаем, что существует верхняя граница допустимых размеров этих самых баков, проистекающая из возможной удельной прочности материалов. То есть - такая ракета не может быть большой, только маленькой. И очень затяжеленной. И трудно упарвляемой. И с проблемой полного сгорания.

То есть по концепции вытеснительной подачи топлива наша ракета уже - говно, понимаете?

Это во-вторых.

Но и это еще не все, ребята...

Сказано, что компоненты ракеты печатаются на 3Д-принтере. Это хорошо или плохо? Включаем наше материаловедение, у кого есть. У кого нет - все равно начинаем мыслить правильным образом...

Вот у нас есть материал. Вопрос - как формируется его прочность? Ответ. Прочность материала формируется двояко. Во-первых, исходя из его состава, а во-вторых - структурно. Ну все знают, что при ковке металла повышаются определенные его качества, при отпуске-закалке - другие. Путем специальной обработки (термической, радиационной, поверхностным легированием) из цельной заготовки можно получить деталь, качества прочностные которой в интересующих нас видах нагрузок лучше в разы, чем у исходного металла, каким бы он ни был. В РАЗЫ.

При 3Д-печати мы получаем готовую деталь, понимаете? Теоретически ее можно подвергнуть целиком термообработке, но вот уже поверхностное легирование и закалка, в силу сложности формы и частичной недоступности участков - невозможны, по крайней мере в полном объеме.

С точки зрения материала напечатанный двигатель всегда будет состоять из говна. По сравнению с нормальным двигателем, собранным путем проката-штамповки-проковки-закалки-легирования. Кроме того, диапазон допустимых для 3Д-печати материалов заведомо хуже, чем материалов для нормального изготовления. Посему на единицу массы напечатанный двигатель всегда будет тяжелее обычного, и кроме того - в силу ограничений по удельной прочности этих самых материалов - он не может быть большим, не может работать с высокими давлениями, и соответственно, даже на идеальной паре горючее-окислитель, всегда будет обладать худшим удельным импульсом, чем двигло, изготовленное по обычной нормальной технологии...

То есть и двигатель у нас, в силу технологии изготовления - говно.

Имеем в результате говнодвигатель на говнокомпонентах с говновытеснительной системой подачи, да еще и без перспектив говномасштабирования говнотехнологии в дальнейшем.

Ребята, это заведомый изначальный технологический тупик, лузерство под прикрытием 3Д-печати, маскирующей общую концептуальную уебищность франшизы. Хотя да - 3Д-принтер, наверное, звучит круто.

«Как британской компании нам полезно иметь доступ к украинским знаниям, которые могут поддержать нашу деятельность, — сказал Смит. — Мы передаем некоторые проектные задачи украинской стороне, у которой есть необходимый опыт в запуске действующих носителей и молодые динамичные выпускники университетов».

Это точно. Доступ к украинским знаниям - это полезно. А динамичные выпускники университетов - это "фантастично"! Уж они вам напроектируют...

К слову, уже напроектировали, по крайней мере концептуально.



Большая ракета. Много маленьких двигателей. Вытеснительная система подачи, к тому же общая на все "сердца и моторы".

Ну что тут сказать?

Космос будет украинско-британским - однозначно...
Tags: Мысли дилетанта, О вкусах не спорят, Обожемойкакиеидиоты!, Се ля ви..., Тонкое жизненное
Subscribe

  • Ответ агрессору

    Пока американцы готовятся снимать фильм в космосе, пока россияне отработали на МКС (два киноэкипажа последовательно - я не завидую космонавтам,…

  • Шикарный фильм!

    Американцы молодцы. Вот в данном конкретном случае, не везде, конечно... :) Но в этом фильме они точно молодцы. Фильм набит информацией с первых…

  • Обещанная космическая идея...

    Короче. Посмотрел я сейчас по списку всех планетоходов, запущенных человечеством... И охренел. Проходимость колеса в грунте прямо пропорциональна…

promo bigdrum february 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…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 7 comments