Испытания американского аналога двигателя РД-180 завершились неудачей

Двигатель BE-4 будет на метане.

17.05.2017 09:12
Цитата, Алексей60 сообщ. №1
Двигатель BE-4 будет на метане.
вот-вот...
это уже не звоночек, это - набат!!!
не за горами реквием по Русскому космосу.

Подождите Вы, - а давайте посмотрим, "...Как это у "них" получицца???

«Американцы думали, что они начнут с нами работать, а года через четыре возьмут наши технологии

https://lenta.ru/articles/2017/05/17/rd180/

Во-вторых, применяется специальный сплав на основе никеля, позволяющий отказаться «от экзотических металлических покрытий, в настоящее время используемых в производстве РД-180»

какие "технологии"? СПГ ???

В данном случае неважен вид топлива, его стоимость не превышает 4% от цены ракетоносителя.

Технологии двигателестроения!

а у них напрочь отсутствуют такие технологии?
не слышал...

В данном случае неважен вид топлива, его стоимость не превышает 4% от цены ракетоносителя.

в случае многоразовых систем важно отсутствие нагара,
что и обеспечивает СПГ.

не слышал...

Почитайте.
«Сатурн-5»: как можно утерять технологию ракеты.

Так у нас так же с Энергией и водородными движками и что?

один из двигателей F-1 разобрали и прогнали 3D-сканером.

с момента потери технологий Сатурна-5,
США ракетные движки не создавали?

Вы действительно не знаете, что между
керосиновым РЖД и метановым РЖД "есть разница" ???

Павел, просветите меня и других, если не трудно.
Это не стёб!

Позвольте мне

для новых двигателей на метане были использованы РД-180 и РД-191, получившие новую маркировку - РД-180 МС и РД-192

Позвольте мне - кое-что знаю, потому и попробую:

Но хотелось бы поконкретнее.

НО, Вы дали комментарий который, как бы подразумевает, опровержение утверждения Павла 1978 ?

Но похоже, что переделки не очень существенные потому, что

Павел, просветите меня и других, если не трудно.
Это не стёб!
Действительно, как-то не вникал в тонкости.

кислородно-водородных двигателей появляются дополнительные проблемы, связанные со значительным увеличением мощности агрегата из-за низкой плотности водорода, недостаточной стойкостью конструкционных материалов в водороде, склонностью к разгару кислородных насосов высокого давления. Кроме того, к турбонасосным агрегатам предъявлены требования обеспечения повышенного ресурса, многократности включений и высокой степени герметичности на стоянке.

а сейчас у 0146 (3-я ступень Ангары (СПГ, водород)) - 60.
http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=8&prod=73
Оцените разницу.

сейчас РД0124 - 160 и разница не велика, при том что стоимость несопоставима.

На практике применение керосина Т-1 ограничено ЖРД по открытой схеме с невысоким давлением в камере рк ≤ 70 кгс/см2
В дальнейшем, начиная с МБР Р-9 для двигателей РД-111 (8Д716) - первая ступень, РД-461 (11Д55) - вторая ступень, было решено перейти на специально разработанный для применения в космической сфере ракетное горючее керосин РГ-1 (нафтил).

если Вы не поняли, то речь идёт о движках на СПГ

извините, но это к чему Вы дали?

"В варианте РКК «Энергия» якобы предлагалось использование двигателя РД-0120. По оценкам ряда специалистов, восстановление его производства невозможно из-за безвозвратной утери ключевых технологий, оставшихся «за бугром», что давало повод для критики этого варианта."
Подробнее: http://vpk-news.ru/articles/24775

Кстати, в словах Юрия Коптева была неточность. В варианте РКК «Энергия» якобы предлагалось использование двигателя РД-0120. По оценкам ряда специалистов, восстановление его производства невозможно из-за безвозвратной утери ключевых технологий, оставшихся «за бугром», что давало повод для критики этого варианта. «Но РКК «Энергия» никогда не рассчитывала на РД-0120. Она делала ставку на воронежский перспективный кислородно-водородный 40-тонный двигатель РД-0124. Он появляется на 3-й ступени, и в зависимости от нагрузки можно варьировать их количество», – заметил собеседник «ВПК».

на это я вам и указал, РД-0120 с его 220 не спг

к тому что сейчас на ангаре третья ступень 0124

кислородно-водородный 40-тонный двигатель РД-0124.

а про утерю технологий точно не очепятка. источник то хороший, фигню не скажет :)

очепятка видимо...

отличный источник :)
знающий

я знаю, но он на водороде, а это очень близко к СПГ по свойствам топлива и особенностям

восстановление его производства невозможно из-за безвозвратной утери ключевых технологий, оставшихся «за бугром»

Я думаю, что двигатель на СПГ ближе всё-таки к керосиновому двигателю потому, что  удельный импульс у метана на 3,4% выше, чем керосина, но на 20,5% ниже, чем у жидкого водорода. Хотя конструкция топливных баков у водорода и СПГ аналогична.

Не понял, какие ключевые технологии, оставшихся «за бугром»? И где этот "забугор"?

СПГ по химсвойствам ближе к водороду, чем керосину.

Плотность СПГ в шесть раз выше, чем жидкого водорода, но в два раза ниже, чем керосина...Температура воспламенения природного газа с воздухом и нижний предел его взрывоопасной концентрации выше, чем водорода и паров керосина, поэтому в области малых концентраций в сравнении с другим углеводородным горючим он менее взрывоопасен.

С целью сокращения затрат на разработку новых двигателей в НПО "Энергомаш" были проведены исследования по модернизации ранее разработанных и модернизируемых ЖРД путем замены топлива"жидкий кислород - керосин" на топливо "жидкий кислород -сжиженный метан". При этом ставилась задача максимального использования материальной части прототипов, особенно камер. Проработки показали, что перевод ЖРД с керосина на метан требует доработки проходных сечений форсунок камер сгорания (КС) и газогенератора (ГГ), элементов автоматики и системы регулирования, а также замены 20 - 30 % элементов двигателя, вт. ч.: - насоса и бустера горючего; - конструкционных материалов в тракте горючего на криогеностойкие, применяемые на других двигателях; - резиновых уплотнений на металлические. Указанные работы не составляют особых технических трудностей. Требуемые конструктивные решения уже используются в отечественной практике, а технологическая оснастка сохраняется полностью. От прототипа используются камеры и газогенераторы, турбина (для схемы с дожиганием окислительного генераторного газа), насос окислителя, бустерный насос окислителя, агрегаты автоматики и трубопроводы по линиям окислителя, рамы, узлы качания и другое. Для схемы с дожиганием и без дожигания восстановительного генераторного газа вновь разрабатывается газогенератор и турбина.

низкая плотность ставит непростую задачу для насосов: насосы водорода многоступенчатые для того что бы обеспечить нужный массовый расход и при этом не кавитировать.
По этой же причине приходится ставить т.н. бустерные насосные агрегаты горючего (БНАГ) сразу за заборным устройством в баках, дабы облегчить жизнь основному ТНА.

Ещё насосы водорода для оптимальных режимов требуют значительно большей частоты вращения ТНА.

Цитата, q

Цитата, Павел 1978 сообщ. №36
СПГ по химсвойствам ближе к водороду, чем керосину.

Я думаю, что Вы здорово заблуждаетесь!

Смесь водорода с воздухом взрывается от малейшей искры в любой концентрации — от 5 до 95 %.

Кроме того, различия свойств СПГ и водорода существенно влияют на конструруцию ЖРД.

Я думаю, что Вы здорово заблуждаетесь!

и водород, и СПГ - газы, а керосин - жидкость.

Кероси́н (англ. kerosene от др.-греч. κηρός — воск) — горючая смесь жидких углеводородов (от C8 до C15) с температурой кипения в интервале 150—250 °C

Сжиженный природный газ (СПГ) это уникальный по своим энергетическим и экологическим свойствам продукт, который может стать основой гибкой коммерческой системы доставки природного газа на любые объекты его использования, расположенные на значительном расстоянии от магистральных газопроводов куда невозможно или экономически невыгодно тянуть газопровод.

Я думаю, что двигатель на СПГ ближе всё-таки к керосиновому двигателю потому, что  удельный импульс у метана на 3,4% выше, чем керосина, но на 20,5% ниже, чем у жидкого водорода. Хотя конструкция топливных баков у водорода и СПГ аналогична.

В отечественных перспективных разработках ракетно-космической техники предусматривается создание одноразовых средств выведения (РН легкого, среднего и тяжелого классов) и многоразовых ракетно-космических систем (МРКС) с использованием экологически чистых компонентов топлива:
- на первых ступенях кислородно-керосинового или кислородно-метанового топлива;
- на верхних и разгонных ступенях кислородно-водородного топлива.
На первых ступенях РН указанных классов рассматривается использование кислородно-керосиновых двигателей РД180 (тяга ~ 4000 кН) или РД191 (тяга ~ 1900 кН) разработки ОАО “НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко”.

Следует отметить, что в современных одноразовых средствах выведения, когда вопросы повторного применения ЖРД не являются определяющими, использование кислородно-керосинового топлива в ДУ первых ступеней характеризуется приемлемым уровнем экологической безопасности. При этом использование кислородно-керосиновых двигателей РД191 и РД180, выполненных с дожиганием окислительного генераторного газа (ДОГГ) и высокими параметрами (рк = 26 МПа), абсолютно оправдано благодаря высокой экономичности указанных ЖРД и энергетической эффективности РКС.

Однако, их эксплуатация для МРКС с учетом комплексного показателя надежности, безопасности полетов и стоимости изготовления ЖРД становится проблематичным. Это связано с тем, что достижение требуемого уровня безопасности для ЖРД с ДОГГ сопряжено со значительными, порою не оправданными трудностями и затратами, прежде всего, потому, что закрытая схема с окислительным газогенератором имеет повышенную склонность к возгоранию. Кроме того, аварийные процессы в высокотемпературной кислой среде развиваются настолько быстро (<0,02…0,06 с), что создание эффективной САЗ двигателя оказывается практически невозможным, способной своевременно, до взрыва отключить аварийный ЖРД. Защита от возгораний газовых трактов ЖРД с ДОГГ осуществляется за счет применения дорогостоящих специальных конструкционных материалов и технологически сложных теплозащитных покрытий.

В этом плане создание кислородно-метановых ЖРД представляет особый интерес для их использования в составе МРКС-1. Метан не ядовит, в отличие от керосина проливы сжиженного природного газа (СПГ) с содержанием метана не менее 95 % быстро испаряются, не нанося вреда окружающей среде. СПГ как ракетное горючее занимает промежуточное положение между водородом и керосином по своим физико-химическим свойствам. В сравнении с керосином метан обладает следующими преимуществами:
- стоимость сжиженного метана вдвое ниже стоимости керосина;
- прирост удельного импульса тяги ЖРД на кислородно-метановом топливе на 196 м/с больше, чем на кислородно-керосиновом топливе, а температура продуктов сгорания с кислородом снижается на 200°С при одинаковых внутрикамерных параметрах;
- сгорание метана с кислородом не вызывает сажеобразования, что позволяет использовать в схеме ЖРД дожигание восстановительного газогенераторного газа (ДВГГ);
- метан превосходит керосин по охлаждающим свойствам.

Недостатками метана в сравнении с керосином являются: более низкая температура кипения (Ткип=111,5 К) и меньшая плотность (&#961;=424 кг/м3).

Исследования, проведенные в [7], показывают, что к числу основных преимуществ применения кислородно-метановых ЖРД в составе МРКС относятся:
- обеспечение повышенного удельного импульса тяги (примерно на 196 м/с) при умеренно напряженных параметрах (рк=16…19 МПа) по сравнению с кислородно-керосиновыми ЖРД с высоконапряженными параметрами (рк до 26 МПа);
- более низкая температура газов перед турбиной (до 600 К), являющейся предпосылкой для создания многоразового двигателя с большой кратностью применения;
- после останова двигателя остатки метанового топлива и жидкого кислорода газифицируются и удаляются полностью из магистралей двигателя и баков на баллистическом участке траектории полета возвращаемого ракетного блока (ВРБ);
- кислородно-метановые ЖРД с умеренно напряженными параметрами позволяют реализовать форсирование тяги (для горячего резервирования ЖРД);
- из-за отсутствия коксообразования при сгорании метанового горючего могут быть созданы высокоэффективные ЖРД с восстановительным газогенератором, аварийность которых в 4-8 раз ниже, чем у ЖРД, работающих по окислительной схеме. Время протекания аварии газового тракта (в двигателе с ДВГГ) до потери герметичности, как правило, cоставляет 0,1…0,5 с, что позволяет реализовать эффективную систему САЗ.

Таким образом, использование кислородно-метановых ЖРД на ВРБ позволяет выполнить требования по надежности и безопасности МРКС-1 в полном объеме.

По керосиновым РД я такое не наблюдаю.

для новых двигателей на метане были использованы РД-180 и РД-191, получившие новую маркировку - РД-180 МС и РД-192

Точка зрения зависит от кочки сидения (с)
Российские специалисты двигатели на метане сравнивают с керосиновыми, американцы - с водородными.

Извените Павел,
Вы только "писатель" или Вы всё-таки немножко еще и читатель?

Я - читатель, когда ссылки есть.

МОСКВА, 22 сентября (2016 г-пм). /ТАСС/. Роскосмос выделил 809 млн рублей Конструкторскому бюро (КБ) химавтоматики на разработку метанового ракетного двигателя, соответствующая информация опубликована на сайте госзакупок.
Согласно документации, КБ химавтоматики являлось единственным участником конкурса, проведенного госкорпорацией. Сумма контракта составляет почти 809 млн рублей. Работы должны быть выполнены к 25 ноября 2018 года.
Исполнитель должен разработать опытный образец ракетного двигателя с тягой 85 тонн, провести испытания экспериментального двигателя тягой 40 тонн и двигателя- демонстратора с тягой 7,5 тонн.

Ловите! Ну и сами поискать ещё можете

Роскосмос выделил 809 млн рублей Конструкторскому бюро (КБ)

фишка-то в том, что Союз-5 зарубили, а аля-Зенит
будет на керосине, а не на СПГ.
Я именно этим и возмущен.

В нём с самого начала должна быть заложена "избыточная" стартовая масса - на усиленную высокоресурсную конструкцию и агрегаты, средства обеспечения многоразовости.

15:38, 20 октября 2017

В США успешно испытали замену РД-180

Американская Blue Origin провела первые огневые испытания ракетного двигателя BE-4. Тестирование агрегата, считающегося заменой российского РД-180, прошло успешно. Видео испытаний глава компании Джефф Безос выложил в Twitter.

«Огромное достижение команды Blue Origin, очень важный шаг!» — написал предприниматель.

С успешными испытаниями BlueOrigin поздравил альянс ULA (United Launch Alliance), совместное предприятие Boeing и Lockheed Martin, производитель носителя Atlas 5, на первую ступень которого устанавливается РД-180.

ВE-4 планируется устанавливать на ракету Vulcan — замену носителя Atlas 5, разрабатываемую также ULA. Два однокамерных BE-4, устанавливаемых на первую ступень носителя Vulcan (фактически Atlas 6), в совокупности позволят развить большую тягу, чем один двухкамерный РД-180 первой ступени Atlas 5. В отличие от РД-180, работающего на керосине, BE-4 использует метан. BlueOrigin также планирует устанавливать BE-4 на собственную ракету New Glenn.

Первый собранный ВE-4 был представлен в марте 2017 года, испытания его топливной системы в мае закончились взрывом стенда. Массовое производство ВE-4 разворачивается в штате Алабама.

Также над заменой РД-180 работает Aerojet Rocketdyne. В отличие от BE-4, двигатель AR1 пригоден для установки на действующую ракету Atlas 5. Компания пока не представила рабочий образец агрегата, однако в начале мая провела огневые испытания предкамеры AR1.

По информации издания Space News, в комитете палаты представителей США по вооруженным силам признали, что Blue Origin по времени опережает Aerojet Rocketdyne в создании замены РД-180.

Как одноразовая РН "Союз-5" тоже не очень, особенно в качестве модулей "сверхтяжа". Его среднетоннажный УРМ подходит хуже зенитовского типоразмера, хотя и лучше ангарских

Уже разработан эскизный проект на кислородно-метановый двигатель тягой 85 тонн

Цитата, Павел 1978 сообщ. №52

у ВЕ-4 240т, отстаём

Тяга это самое малое, в чем мы отстаем. Пока наши специалисты годами и десятилетиями рассуждают о плюсах/минусах разных видов топлива и рисуют эскизы, в США строят двигатели и ракеты.

Союз-5 вроде и есть зенитовского типоразмера, чем он хуже?
И чем он Вам не нравится в качестве модуля?

NASA провело огневые испытания нового двигателя для сверхтяжёлой ракеты SLS

Анатолий Кривцов 20 октября

Инженеры американского аэрокосмического агентства (NASA) провели в Космическом центре имени Джона Стенниса открытые испытания нового двигателя RS-25 E2063 для разрабатываемой сверхтяжёлой ракеты-носителя Space Launch System (SLS).
Ракета SLS создаётся для пилотируемых экспедиций за пределы околоземной орбиты и выведения грузов. Первый пробный полёт в беспилотном режиме намечен на 2019 год, а пилотируемый полёт состоится не раньше 2021 года.

В том сообщении шла речь о предыдущем проекте  ЦСКБ "Прогресс", также носившем это название. Он строился на основе вдвое более лёгких модулей чем нынешний,

вбухаем миллиарды в Союз-5
и в сверхтяж на керосине, а потом всё заново с метаном придётся
делать, если ставка с метаном оправдается у США.

Ну что Вы всё время оглядываетесь на США?

Вы лучше объясните, какую ПН на "сверхтяже" возить будем?

Американцы "издревле" летают на водороде... и что?
Наши в своё время "вбухали" немерено в "Энергию", а каков результат?

это самый перспективный вид топлива для многоразовых
систем, а за такими системами - будущее и рынок в том числе.

в последнее время ракетчики начали нервничать в связи с грядущим сокращением производства ракетного керосина. Дело в том, что для его получения подходит нефть определенного качества. И такого рода месторождений сравнительно немного. И они постепенно опустошаются. В России, как утверждают двигателисты самарского ЦСКБ «Прогресс», такая нефть добывается в основном на Анастасиевско-Троицком месторождении в Краснодарском крае.

Низкая плотность (вдвое ниже чем у керосина). При некоторых режимах горения может разлагаться с выделением углерода в твердой фазе, что может привести к падению импульса из-за двухфазности течения и резкому ухудшению режима охлаждения в камере из-за отложения сажи на стенках КС.

Отличный результат!

Американская компания Blue Origin сообщила, что стендовые испытания двигателя BE-4 (аналога российского РД-180) провалились.

"Вчера мы потеряли набор тестового оборудования для топливной системы на одном из наших испытательных стендов BE-4", - написала компания в микроблоге Twitter, добавив, что это не стало чем-то необычным в ходе разработки. Компания пообещала в ближайшее время возобновить испытания.

Основатель частной космической компании Blue Origin Джефф Безос сообщил в Твиттере, что в США прошли первые огневые испытания ракетного двигателя BE-4. Испытания прошли успешно и Безос назвал это "важным шагом" и "огромным достижением".

BE-4 пока является единственным американским ракетным двигателем, который может быть готов в 2019 году до предписанного Конгрессом США срока отказа от российских РД-180.

Американский двигатель работает на на сжиженном природном газе и жидком кислороде.

И кому прикажете верить..Какому источнику..? Кто здесь врёт..?

Вы на даты смотрите, тогда поймёте!))

Для многоразовых систем Н2 просто идеален, никакой сажи и на "выхлопе" - водяной пар!

На СПГ обратили внимание потому, что он стал широко доступен и дёшев.

Отличный от чего, от хорошего?))

Утверждать так абсолютно не корректно.
А водород, что менее перспективен?

Впрочем при современной тенденции перехода на неметаллические КМ в материалах баков и расходных трубопроводов это уже не так актуально, тем более в перспективе.

Почему у нас ракеты не твердотопливные?

Вообще, многоразового Маска можно победить не только точно такими же аналогами.
Можно же от противного делать - дешевые одноразовые носители

...Все тонкости - кроются в нюансах (деталях)!!!

Можно же от противного делать - дешевые одноразовые носители -

Состояние вещества, уже малоуважаемый!

А что классики утверждали? Что

При чем тут оно?

Вы где слышали, что "парообразный кремний, - применим в Вашем телефоне!"?

Поподрлбнее...

Свойство образовывать интерметаллоидные соединения, т.о. в качестве материала баков,

Цитата, forumow сообщ. №65

Свойство образовывать интерметаллоидные соединения, т.о. в качестве материала баков,

для тяговых РД двигателей???

Отзовитесь - кто понимает этого чела?! Я пасс...

Вы вроде ратовали за водород в том же самом сообщении. Определитесь уже...

метан - золотая середина между водородом и керосином
использование метана требует всего 20%-го роста объёмов топливных баков при прочих равных.

с учетом более высокого соотношения расходов окислителя и горючего, чем у жидкого кислорода (ЖК) и керосина, общий объем окислителя и горючего (ЖК + СПГ) лишь на 20% выше, чем у пары ЖК + керосин.

Я считаю сам проект "Энергия"-"Буран" неудачным! Хотя в тоже время горжусь им!

Дело в том, что РН "Энергия" и КК "Буран" не были элементами одной системы, как Space Shuttle. "Буран" был просто одной изПН, которую могла вывести на орбиту "Энергия".

Я разве что-то писал про двигатели в связи с этим?

Т.е. при длительных экспедициях запас водорода для торможения и посадки можно и не успеть довезти до Марса например

Цитата, forumow сообщ. №65

Значит при использовании водородного топлива в качестве основного, потребуется альтернативная топливная система и двигатели для финального участка полёта.Свойство образовывать интерметаллоидные соединения, т.о. в качестве материала баков, особенно при длительном хранении, годится не всякий сплав.

интерметаллоидные соединения, т.о. в качестве материала баков

Впрочем при современной тенденции перехода на неметаллические КМ в материалах баков и расходных трубопроводов это уже не так актуально, тем более в перспективе.

На счёт золотой середины я как-то не уверен!

Я не понял, как более высокое соотношение расхода окислителя и горючего влияет на размер топливных баков!

т.е. на 10т кислорода надо 3,67т керосина,
а метана меньше... всего 2,85т.т.е.

Вот и набегает...

Вы нигде не ошиблись?
Может быть наоборот!
Если исходить из нижеприведённой иллюстрации, представленной Роскосмосом, то получаются следующие цифры.

Поэтому скорее всего: на 3,67т СПГ - 10т кислорода и на 2,85 т керосина - 10т кислорода.

но УИ на 15% выше.

Посчитаем окислитель, будем исходить из Ваших данных.
Его потребуется на 29% меньше для сжигания СПГ, чем для сжигания керосина.

т.е на 1т СПГ надо 3,5т. окислителя, а на 1т керосина надо 2,72т

для полного окисления 1 кг керосина (для ВРД) требуется около 3,4 кг чистого кислорода

Если для полного окисления 1 кг например, керосина требуется около 3,4 кг чистого кислорода

Для полного сгорания метана на один объем метана нужно взять два объема кислорода

плотность сжиженного метана при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст.) и температуре -164°C, составляет: 465 кг/м3

Масса 1 м3 жидкого кислорода при температуре -183°С (90 К) равна 1141 кг.

Павел 1978? Вы сами поняли, что написали?!
Мало того, что плотность CH2 в ДВА раза ниже керосина, Вы хотите потратить на его окисление на 29% больше кислорода?!!" Каких размеров должны быть баки?
Но, к счастью это не так

https://russianplanes.net/ID16272

http://www.rehes.org/lst2/lst2_dok2.html

но УИ на 15% выше.

откуда Вы это взяли?

э-э... зашибись... я валяюсь...

Вы кстати не ответили:но УИ на 15% выше. откуда Вы это взяли?