PRoAtom
proatom.ru - сайт агентства ПРоАтом
Авторские права
  Агентство  ПРоАтом. 27 лет с атомной отраслью!              
Навигация
· Главная
· Все темы сайта
· Каталог поставщиков
· Контакты
· Наш архив
· Обратная связь
· Опросы
· Поиск по сайту
· Продукты и расценки
· Самое популярное
· Ссылки
· Форум
Журнал
Журнал Атомная стратегия
Подписка на электронную версию
Журнал Атомная стратегия
Атомные Блоги





PRo IT
Подписка
Подписку остановить невозможно! Подробнее...
Задать вопрос
Наши партнеры
PRo-движение
АНОНС

Вышла в свет книга Б.И.Нигматулина и В.А.Пивоварова «Реакторы с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. История трагедии и фарса». Подробнее 
PRo Погоду

Сотрудничество
Редакция приглашает региональных представителей журнала «Атомная стратегия»
и сайта proatom.ru.
E-mail: pr@proatom.ru Савичев Владимир.
Время и Судьбы

Разместить комментарий

Re: Дежурный по сайту (Всего: 0)
от на 11/05/2020

Отметим ещё одно техническое решение Илона Маска: выбор метана для топлива ракеты вместо водорода как самого энергоёмкого практически осуществимого варианта.

При сгорании в кислороде водород выделяет 15,6 МДж на килограмм продуктов реакции. Метан 10 МДж/кг что приводит к скоростям истечения, соответственно, 4600 и 3700 метров в секунду. Вторая величина, как и в случае водорода, в отличие от случаев керосина 3300 м/с и гептила 3100 м/с, позволяет выводить груз на орбиту двухступенчатой а не трёхступенчатой ракетой.

Метан выбран как более технологичный вариант, по сравнению с водородом требующим не 20 Кельвинов а температуру даже чуть более тёплую чем для кислородного бака.

Похоже, при огромных масштабах ракеты метан-кислородное топливо относится к категории долго-хранимого. Обычно в этой роли используется ядовитая топливная пара гептил плюс тетраксид азота, дающая скорость истечения даже в вакуумном варианте максимум 3100 метров в секунду.

Из опыта известно: в случае обычной отечественной 5-тонной цистерны жидкого азота, испаряется порядка 50 литров в сутки. Полностью испарится за 120 суток. При том же качестве теплоизоляции, цистерна массой 1200 тонн - пропорционально отношению кубических корней - испарится за 745 суток, равняющихся времени полёта на Марс и обратно. При экспедиции несколькими космическими кораблями, долгохранимость топлива достаточная.

Интересно отметить, что средняя плотность компонент топлива метан-кислородной ракеты та же, что и у керосин-кислородной, в 2 раза больше чем у водород-кислородной. Вдобавок в отличие от метан-кислородного варианта, при 20 Кельвинах в случае жидкого водорода охрупчиваются многие хорошо освоенные сорта сталей.

В случае водород-кислородной ракеты, в связи с двукратной разницей в плотности, оказывается выше доля масса баков, также пару процентов потерь скорости добавляет большее аэродинамическое сопротивление при полёте большего бака той же массы. Это частично съедает выигрыш в скорости истечения, имеющийся у водородной ракеты над метановой.

По сравнению с керосиновой ракетой, хотя плотность керосина 0,8 выше плотности метана равной 0,415 грамм на кубический сантиметр, удельная доля кислорода плотностью 1141 килограмм на кубометр во втором случае выше для полного сгорания топлива. И по средней удельной плотности с учётом обеих компонент, метановая ракета даже выигрывает пару процентов у керосиновой по этому параметру, вдобавок к выигрышу по скорости истечения.

Учитывая все преимущества метановых ракет - долгохранимость, незамораживаемость при выравнивании температур компонент, выигрыш в удельном импульсе и в удельной плотности, возможность производства на Марсе, пригодность обычных сплавов для изготовления ракеты при температурах жидкого кислорода и метана (но не водорода), достаточность скорости истечения для выхода второй а не третьей ступени ракеты с грузом на орбиту - Илон Маск сформулировал облик своих многоразовых ракет.

Парадоксально, однако в США не считают нужным держать в качестве государственной тайны все эти идеи. У нас бы засекретили и расстреливали всех иностранцев пытающихся перелезть через забор военных НИИ, КБ и заводов с колючей проволокой под током, пытающихся разведать подобные подробности. 




Ваше имя: [ Новый пользователь ]

Тема:


Комментарий:

Для вставки HTML кода используйте редактор


наберите код, который вы видите здесь
(сделано против роботов-спамеров):

Секретный код







Информационное агентство «ПРоАтом», Санкт-Петербург. Тел.:+7(921)9589004
E-mail: info@proatom.ru, Разрешение на перепечатку.
За содержание публикуемых в журнале информационных и рекламных материалов ответственность несут авторы. Редакция предоставляет возможность высказаться по существу, однако имеет свое представление о проблемах, которое не всегда совпадает с мнением авторов Открытие страницы: 0.05 секунды
Рейтинг@Mail.ru