Войти

"Российский Falcon 9" стал дороже американского

4790
39
-3
Рисунок РН "Союз-5"
Рисунок РН "Союз-5".
Источник изображения: Кадр: @Rogozin

Общий бюджет российско-казахстанского комплекса Байтерек, который предполагает запуск средних носителей "Союз-5", составляет 14,4 миллиарда долларов, говорится в ролике, посвященном проекту. Видео опубликовал в Twitter генеральный директор "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин.

"Жизненный цикл комплекса составит 40 лет, в течение которых будет осуществлено 240 пусковых ракет с общим бюджетом 14,4 миллиарда долларов США", — говорится в ролике.

Таким образом, согласно Рогозину, разовый пуск "Союз-5" с Байтерека обойдется в 60 миллионов долларов, то есть эксплуатация комплекса позволит предприятиям России и Казахстана "ежегодно осваивать 360 миллионов долларов при шести пусках в год". Летные испытания ракеты с Байтерека должны начаться с 2022 года. В 2023 году носитель должен полететь с кораблем "Федерация". Пуск "Союз-5" с Восточного состоится не ранее 2028 года.

В июне Рогозин призвал "Союз-5" сделать "простым, как автомат Калашникова", в частности создать под него метановый двигатель (впоследствии разработчики вернулись к керосиновому двигателю). В апреле занимавший должность гендиректора "Роскосмоса" Игорь Комаров заявил, что пуск "Союз-5" должен стоить не более 30-35 миллионов долларов.

Разработчик "Союз-5" — РКК "Энергия", производитель — РКЦ "Прогресс". "Союз-5", фактически являющийся модернизированной версией советской ракеты "Зенит", заявлен как конкурент носителю Falcon 9 американской компании SpaceX.

"Союз-5" представляет собой двухступенчатую среднюю ракету. Стартовая масса носителя около 530 тонн, длина 61,87 метра, диаметр 4,1 метра, двигатель первой ступени — РД171МВ, двигатель второй ступени — РД0124МС. Компоненты топлива: окислитель — жидкий кислород, горючее — нафтил. Масса выводимой полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту с космодрома Байконур около 18 тонн.

В настоящее время вывод до 5,5 тонны грузов тяжелой ракетой Falcon 9 американской компании SpaceX обходится в 62 миллионов долларов. В случае повторного использования первой ступени стоимость услуг снижается до десяти процентов. Использование многоразовых технологий, согласно прогнозам главы компании Илона Маска, позволит сократить предельные издержки на повторный запуск носителя до "менее 5 или 6 миллионов долларов" в течение примерно трех лет.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
39 комментариев
№1
14.11.2018 19:58
Цитата, q
в частности создать под него метановый двигатель
Глупость несусветная! Я думаю, что ДО объяснили, что ракета на метане по размерам как минимум в два раза больше, чем на керосине.
Цитата, q
"Союз-5", фактически являющийся модернизированной версией советской ракеты "Зенит"
Приблизительно, как Су-35 по сравнению с  Су-27 первой серии.
+1
Сообщить
№2
14.11.2018 21:20
Цитата, q
Масса выводимой полезной нагрузки на низкую околоземную орбиту с космодрома Байконур около 18 тонн.
В настоящее время вывод до 5,5 тонны грузов тяжелой ракетой Falcon 9 американской компании SpaceX обходится в 62 миллионов долларов
5,5 т. на ГПО и с возвратом 1 ступени, на НОО (характеристика, аналогичная указанной для "Союз-5") - около 23 тонн.
+1
Сообщить
№3
15.11.2018 07:09
Перечитал статью ещё раз.
Винегрет несусветный!
В одну кучу свалено и вывод спутников и пилотируемые полёты.
Цитата, q
Общий бюджет российско-казахстанского комплекса Байтерек, который предполагает запуск средних носителей "Союз-5", составляет 14,4 миллиарда долларов, <...>Таким образом, согласно Рогозину, разовый пуск "Союз-5" с Байтерека обойдется в 60 миллионов долларов, то есть эксплуатация комплекса позволит предприятиям России и Казахстана "ежегодно осваивать 360 миллионов долларов при шести пусках в год". Летные испытания ракеты с Байтерека должны начаться с 2022 года. В 2023 году носитель должен полететь с кораблем "Федерация".
Т.е., это средняя стоимость вывода спутников и пилотируемых полётов.
У SpaceX, $62 млн - это только стоимость вывода спутников. Стоимость полёта корабля Dragon стоят совсем других денег.
Цитата, q
В декабре 2015 компания SpaceX получила контракт общей стоимостью около 700 млн долларов на ещё 5 миссий корабля Dragon к Международной космической станции <...> Заключённый между компанией SpaceX и NASA контракт Commercial Resupply Services (CRS), оценочной стоимостью в 1,6 миллиарда долларов, предполагал 12 полётов к МКС, начиная с рейса SpaceX CRS-1
0
Сообщить
№4
15.11.2018 07:36
Цитата, LEO101 сообщ. №3
Стоимость полёта корабля Dragon стоят совсем других денег.
Надо полагать эти средства покрывают не только себестоимость этих пяти запусков. США субсидируют проекты SpaceX. А те развиваются за это сумашедшими темпами. То самое частно-государственное партнерство. Это в любом случае дешевле чем ранее предлагали "гранды" отрасли. В РАЗЫ!
К тому же относительная ценность 60 или даже 140 млн $ там и здесь - весьма различна...
0
Сообщить
№5
15.11.2018 10:47
Филев хочет съехать с Союза-5 и сделать на его основе Союз-7
со сборкой у себя и многоразовой керосиновой первой ступенью
0
Сообщить
№6
Удалено / По просьбе автора
№7
15.11.2018 23:40
0
Сообщить
№8
16.11.2018 10:51
Цитата, q
В 2023 году носитель должен полететь с кораблем "Федерация".
не полетит...
Цитата, q
Первый запуск российского космического корабля «Федерация» на орбиту в беспилотном режиме может быть перенесен с 2022 года на 2024-й, сообщил гендиректор РКК «Энергия» (предприятие – разработчик пилотируемых кораблей «Союз») Сергей Романов.
https://vz.ru/news/2018/11/16/950889.html
0
Сообщить
№9
16.11.2018 17:24
Цитата, LEO101 сообщ. №1
Глупость несусветная! Я думаю, что ДО объяснили, что ракета на метане по размерам как минимум в два раза больше, чем на керосине
Обоснуйте пожалуйста свою несусветную умность. По каким именно размерам ракета на метане  как минимум в два раза больше, чем на керосине, почему? Приведите примеры и ссылки на авторитетные источники.
0
Сообщить
№10
17.11.2018 10:17
Цитата, BorSch сообщ. №9
Обоснуйте пожалуйста свою несусветную умность.
А Вы сами посчитайте! Это нетрудно.
-1
Сообщить
№11
17.11.2018 12:06
Нетрудно делать категоричные необоснованные утверждения и пытаться возложить бремя их доказательства на других. Про авторов подобных утверждений обычно говорят "пустое трепло".
+1
Сообщить
№12
17.11.2018 17:50
Цитата, LEO101 сообщ. №10
А Вы сами посчитайте! Это нетрудно.
раз уж именно Вы обозначили конкретную цифру,
то бремя доказательства ложится на Вас.
На этом форуме так заведено.

Мне тоже любопытно было бы взглянуть, как Вы это докажите...
;)))
+1
Сообщить
№13
18.11.2018 11:06
Цитата, BorSch сообщ. №11
Я так и предполагал, что будет такой ответ! Вы предсказуемы!
Цитата, Павел 1978 сообщ. №12
то бремя доказательства ложится на Вас.
ОК!
Согласен.
Плотность керосина - 800 кг/м в кубе.
Плотность жидкого метана - (-164,6 градусов С) 415 кг/м в кубе.
Соотношение объёмов 1:1,9. (для 800 кг жидкого метана требуется 1,9 кубометра объёма).
Цитата, q
Теоретический удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3.4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин»,
На развитие одинакового удельного импульса требуется 1 кг керосина или 0,966 кг жидкого метана.
За счёт этого коэффициент снижается с 1,9 до 1,84.
Т.е., удельный импульс 1-й единицы объёма керосина эквивалентен 1,84 единицы объёма жидкого метана.
Далее:
Для окисления 1 кг керосина требуется 3,4 кг кислорода.
Для окисления 1 кг метана требуется 4 кг кислорода.
Соотношение 1,18.
Получаем:
Для того, чтобы развить одинаковый удельный импульс, на 1 единицу объёма топлива "жидкий кислород - керосин" требуется 2,02 объёма топлива "жидкий кислород - жидкий метан".
Честно скажу, этот результат меня огорчил!
Если кто-то докажет обратное, то я буду только рад!
+2
Сообщить
№14
18.11.2018 12:08
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Для того, чтобы развить одинаковый удельный импульс, на 1 единицу объёма топлива "жидкий кислород - керосин" требуется 2,02 объёма топлива "жидкий кислород - жидкий метан".
Кислорода тоже в два раза больше? С какой стати то..??
0
Сообщить
№15
18.11.2018 12:14
Цитата, forumow сообщ. №14
Кислорода тоже в два раза больше?
Для окисления 1 кг керосина требуется 3,4 кг кислорода.
Для окисления 1 кг метана требуется 4 кг кислорода.
Кислорода для окисления 1 кг метана требуется на 18% больше, чем для окисления 1 кг керосина.
+2
Сообщить
№16
18.11.2018 12:20
Цитата, LEO101 сообщ. №15
Кислорода для окисления 1 кг метана требуется на 18% больше, чем для окисления 1 кг керосина.
...а не в 2 раза. И для замены 1 кг керосина по энергетике:
Цитата, LEO101 сообщ. №13
0,966 кг жидкого метана.
0
Сообщить
№17
18.11.2018 12:48
Цитата, LEO101 сообщ. №1
ракета на метане по размерам как минимум в два раза больше, чем на керосине.
Даже рост общего объёма топлива в два раза - не ведёт к аналогичному увеличению геометрических размеров РН, а к кореню в кубе от этого коэффициента. Вдвое более крупный трёхмерный объект имеет в 8 раз большие объём/массу - кубическую степень от линейных размеров.
+2
Сообщить
№18
18.11.2018 12:49
Цитата, forumow сообщ. №16
...а не в 2 раза. И для замены 1 кг керосина по энергетике:
Вы читать умете.
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Для того, чтобы развить одинаковый удельный импульс, на 1 единицу объёма топлива "жидкий кислород - керосин" требуется 2,02 объёма топлива "жидкий кислород - жидкий метан".
Вы путаете кубометры с килограммами!
0
Сообщить
№19
18.11.2018 13:06
Цитата, LEO101 сообщ. №18
Вы читать умете.
Вы считать не умеете.

У Вас одного метана надо лишь 1.84 объёма от керосинового, при этом общий объём топлива почему то вышел в 2.02 объёма. Такой результат мог быть получен только если рост объёма кислородного бака был бы даже более существенным чем у бака с горючим. Чего в реальности не происходит.
Я тот ещё математик, но даже мне понятно что ересь.
0
Сообщить
№20
18.11.2018 14:21
Цитата, forumow сообщ. №17
Вдвое более крупный трёхмерный объект имеет в 8 раз большие объём/массу - кубическую степень от линейных размеров.
???
1 тонна воды помещается в куб размером 1м х 1м х 1м, 2 тонны воды влезают в прямоугольный объём размером 2м х 1м х 1м, 3 тонны воды - в объём размером 3м х 1м х 1м и т.д.
И никаких корней третьей степени!:))
Цитата, forumow сообщ. №17
Даже рост общего объёма топлива в два раза - не ведёт к аналогичному увеличению геометрических размеров РН
Цитата, forumow сообщ. №19
У Вас одного метана надо лишь 1.84 объёма от керосинового
Слов нет!:)))
Цитата, forumow сообщ. №19
Я тот ещё математик
Это точно!
Ещё раз!
Удельная плотность керосина - 800 кг/м в кубе.
Удельная плотность жидкого метана - (-164,6 градусов С) 415 кг/м в кубе.
Это значит, что в объём 1 кубический метр (1м х 1м х 1м = 1 кубический метр) помещаются соответственно: 800 кг керосина и 415 кг жидкого метана.
800 кг керосина создают такой-же удельный импульс, как 763,6 кг жидкого метана, но плотность жидкого метана меньше поэтому, чтобы разместить 763,6 кг жидкого метана потребуется бак объёмом 1,84 кубический метр (1,84м х 1м х 1м = 1,84 кубических метра), что на 84% больше от объёма бака с керосином.
Плюс к этому.
Для окисления 1 кг керосина требуется 3,4 кг кислорода.
Для окисления 1 кг метана требуется 4 кг кислорода.
Т.е., для "метановой" ракеты бак с кислородом на 18% больше, чем объём бака с кислородом на "керосиновой" ракете.
Получаем.
Объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" составляют на 84%+18%=102% больше, чем объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - керосин", которые были приняты за 100%.
Вот и получается, что объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" в 2,02 раза больше.
+1
Сообщить
№21
18.11.2018 14:58
Цитата, LEO101 сообщ. №20
1 тонна воды помещается в куб размером 1м х 1м х 1м, 2 тонны воды влезают в прямоугольный объём размером 2м х 1м х 1м, 3 тонны воды - в объём размером 3м х 1м х 1м и т.д.
Да - если объект растёт лишь в одном измерении. Более крупные ракеты растут не только в высоту но и в диаметре.
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Вы путаете площади с объёмами.
Цитата, LEO101 сообщ. №20
И никаких корней третьей степени!:))
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Слов нет!:)))
.........
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Для окисления 1 кг керосина требуется 3,4 кг кислорода.
Для окисления 1 кг метана требуется 4 кг кислорода.
Т.е., для "метановой" ракеты бак с кислородом на 18% больше, чем объём бака с кислородом на "керосиновой" ракете.
На 18% больше массы или объёма...? Здесь Вы пишете о массе, далее про объём...

При этом энергетический выход от сжигания единицы массы метана выше.
Цитата, LEO101 сообщ. №20
800 кг керосина создают такой-же удельный импульс, как 763,6 кг жидкого метана

Цитата, LEO101 сообщ. №20
Объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" составляют на 84%+18%=102% больше, чем объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - керосин", которые были приняты за 100%.
Вот и получается, что объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" в 2,02 раза больше.
Если Вы запутались в цифрах - представьте образно. Чтобы в два раза увеличить ОБЩИЙ ОБЪЁМ топлива, при росте одно из компонетов в два раза - в два раза должны увеличиться баки как горючего так и окислителя. На деле метановый бак увеличился лишь в 1.84 раза. Чтобы рост ОБЩЕГО ОБЪЁМА составил 2.02 - рост кислородного бака должен быть ЗНАЧИТЕЛЬНО более чем в 2 раза.
0
Сообщить
№22
18.11.2018 15:31
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" составляют на 84%+18%=102% больше, чем объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - керосин", которые были приняты за 100%.
На деле за 100% Вы приняли исходный керосиновый бак, а не ОБЩИЙ ОБЪЁМ топлива.
0
Сообщить
№23
18.11.2018 16:47
Цитата, forumow сообщ. №22
ОБЩИЙ ОБЪЁМ топлива.
ВЫ ПЛОХО ЧИТАЕТЕ ПО-РУССКИ?
Цитата, q
объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - керосин", которые были приняты за 100%.
0
Сообщить
№24
18.11.2018 17:15
Цитата, LEO101 сообщ. №23
Разговор окончен. Упорствуете - оставайтесь при своих....
0
Сообщить
№25
18.11.2018 17:35
Цитата, forumow сообщ. №24
Упорствуете - оставайтесь при своих....
Простите, а вы в чём-то пытались меня убедить?
-1
Сообщить
№26
18.11.2018 17:44
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Я так и предполагал, что будет такой ответ! Вы предсказуемы!
Подтверждаю, предсказуем. На фразы типа "я заявил, а вы доказывайте то что я заявил" всегда будет такой ответ.
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Теоретический удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3.4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин»
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Для того, чтобы развить одинаковый удельный импульс, на 1 единицу объёма топлива "жидкий кислород - керосин" требуется 2,02 объёма топлива "жидкий кислород - жидкий метан". Честно скажу, этот результат меня огорчил! Если кто-то докажет обратное, то я буду только рад!
Алексей, отличная ссылка, что же Вы дальше не прочитали? Там приводится сравнительный расчет именно по интересующему нас вопросу - по массе ракет на керосине и метане.

Т.е. по массе метановая ракета легче!

Что касается объема, то Вы неправильно посчитали.
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" составляют на 84%+18%=102% больше, чем объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - керосин", которые были приняты за 100%.
Вот и получается, что объёмы баков на ракете с топливом "жидкий кислород - жидкий метан" в 2,02 раза больше.
Нельзя так складывать проценты!
Даже если принять предложенные Вами теоретические пропорции, то "меньший" топливный бак по объему увеличивается на 84%, а "больший" кислородный - на 18%, что в сумме не дает увеличение объема всей ракеты на 102%.

А практические пропорции отличаются.
Цитата, LEO101 сообщ. №20
Для окисления 1 кг керосина требуется 3,4 кг кислорода
Для 1 ступени:
Falcon-9 - 1 : 2,32
Зенит-2 - 1 : 2,62

Исходя из предложенных Вами значений, расчетный общий объем баков первой ступени увеличится для Falcon 9 на 38%, для "Зенита" - на 36%.
+1
Сообщить
№27
18.11.2018 21:05
Цитата, BorSch сообщ. №26
Алексей
Вы меня с кем-то путаете!)
Цитата, BorSch сообщ. №26
Т.е. по массе метановая ракета легче!
По массе ракеты с Вами полностью согласен, вопрос в объёме!
Цитата, BorSch сообщ. №26
в сумме не дает увеличение объема всей ракеты на 102%.
Безусловно! Всё зависит от конструкции.
Цитата, BorSch сообщ. №26
Falcon-9 - 1 : 2,32
Зенит-2 - 1 : 2,62
Слышал, кроме керосина есть ещё синтин и  Rj-5, известное
также nод названием Шеллдайн-Х. Может это они?
Цитата, BorSch сообщ. №26
Исходя из предложенных Вами значений, расчетный общий объем баков первой ступени увеличится для Falcon 9 на 38%, для "Зенита" - на 36%.
Тут прошу пояснений, к чему относятся эти цифры?
0
Сообщить
№29
18.11.2018 22:28
Цитата, LEO101 сообщ. №27
Может это они?
Нет, это именно соотношение керосина и кислорода. Ракетный двигатель тратит топливо не только на полезную тягу, но и на работу турбонасосных агрегатов (ТНА) - сверхмощных приводов топливных насосов для прокачки нескольких тонн топливных компонентов в секунду под высоким давлением. Сжигаемая в ТНА РД-171 топливная смесь преднамеренно делается обогащенной, керосин прогорает не полностью и после ТНА выхлопной газ не выбрасывается, а подается в КС, создавая дополнительное приращение тяги. Такая схема работы называется закрытой схемой с окислительным генераторным газом.
Кроме того, в отличие от идеального стехиометрического окисления, в реальном химическом процессе сгорания топлива наличествует коэффициент избытка окислителя, влияющий на пропорцию компонентов.

У Falcon 9 двигатель примитивной открытой схемы (со сбросом отработавшего генераторного газа), поэтому пропорция компонентов другая.

Еще различие в пропорции зависит не только от химических реакций, но и от уровня конструктивного и технологического исполнения (совершенства) двигателя.

И еще я не очень уверен в предложенном Вами соотношении идеального процесса окисления для пары керосин/кислород - 1 : 3,4, проверьте пожалуйста источник.
Цитата, LEO101 сообщ. №27
Слышал, кроме керосина есть ещё синтин и  Rj-5, известное
также nод названием Шеллдайн-Х
Не знаю что это, но на борту точно присутствуют вспомогательные инертные газы - легкий гелий для нагнетания давления в быстро пустеющих баках, тяжелый азот для маневровых двигателей. Еще есть запальная жидкость для запуска двигателей...
Цитата, LEO101 сообщ. №27
Тут прошу пояснений, к чему относятся эти цифры?
К тому, что мы обсуждаем, по предложенным Вами пропорциям. Только я забыл учесть плотность, давайте уточним. Для "Зенита":
Керосин+кислород
по массе = 1+2,62
по объему = 1х0,8+2,62х0,415 = 0,8+1,09 = 1,89

Метан+кислород (по объему) = (0,8+84%)+(1,09+18%) = 1,47+1,29 = 2,78

Заметим, что по объему бак с метаном становится больше бака с кислородом. Возможно предложенный Вами расчет увеличения объема компонентов не очень точный, но не суть.

Итак, получаем суммарное увеличение объема баков:
(2,78/1,89-1)х100 = (1,47-1)х100 = 47%.

Точных значений массы или объема топливных баков метановой ракеты у нас нет, поэтому сделать проверочный расчет не получится. Но все равно объем увеличивается не в 2 раза.

Следует отметить, что метановый двигатель от SpaceX "Raptor" создается по наиболее продвинутой схеме с полной газификацией компонентов, его удельный импульс будет заведомо выше, чем у BE-4 от Blue Origin.
Цитата, LEO101 сообщ. №27
Вы меня с кем-то путаете!)
Похоже, что так, извините.
0
Сообщить
№30
18.11.2018 23:18
Цитата, BorSch сообщ. №29
Фу, опять напутал, плотность жидкого метана 415 кг/м3, а жидкого кислорода - 1141 кг/м3.

Керосин+кислород
по массе = 1+2,62
по объему = 1х0,8+2,62х1,14= 0,8+2,99 = 3,79

Метан+кислород (по объему) = (0,8+84%)+(2,99+18%) = 1,47+3,53= 5

Суммарное увеличение объема баков:
(5/3,79-1)х100 = (1,32-1)х100 = 32%.
+1
Сообщить
№31
19.11.2018 00:14
Цитата, BorSch сообщ. №29
1 : 3,4, проверьте пожалуйста источник.
Эту величину нашёл в каком-то решебнике, поэтому - без гарантий.
Нашёл ещё одно подтверждение Ваших цифр
синтин и  Rj-5 - синтетические аналоги керосина.
Не понял, что это?
Цитата, BorSch сообщ. №30
(0,8+84%)+(2,99+18%)
С размерностью не ошиблись?
0
Сообщить
№32
19.11.2018 00:22
Цитата, LEO101 сообщ. №31
С размерностью не ошиблись?
В пропорции не важна размерность, главное чтобы у сопоставляемых величин она была одинаковой. Можно например принять в начале расчета "1" (массу керосина) за 100 тонн.

Кстати. У первых ступеней Союз-2 и Falcon 9 керосиновые двигатели близкие по тяге одной схемы "без дожигания генераторного газа" (с выхлопной трубой). Но разных технологических поколений, поэтому удельные импульсы различаются.
На уровне моря/в вакууме, с.:
РД-107 (Союз-2) - 252/308
Merlin 1D+ (F9) - 286/321
+1
Сообщить
№33
19.11.2018 07:09
В середине статьи И.Афанасьева нашёл таблицы с соотношениями компонентов для керосиновых вариантов двигателей - (1:2,6) и метановых - (1:3,4). Разница получается 30%.
Тогда
Метан+кислород (по объему) = (0,8+84%)+(2,99+30%) = 1,47+3,89= 5,36
Суммарное увеличение объема баков:
(5,36/3,79-1)х100 = (1,41-1)х100 = 41%.
Проверьте, я нигде не ошибся?
0
Сообщить
№34
19.11.2018 23:51
Цитата, LEO101 сообщ. №33
Проверьте, я нигде не ошибся?
По всей видимости мы оба напутали. Но, как говорится, "орешек знанья тверд...", предлагаю не отступать.
Мой "косяк" в том, что для получения объема надо массу разделить на плотность, а я умножил. И главное - не перепроверил Ваш исходный расчет в п.13:
Цитата, LEO101 сообщ. №13
Теоретический удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3,4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин»
На развитие одинакового удельного импульса требуется 1 кг керосина или 0,966 кг жидкого метана
За счёт этого коэффициент снижается с 1,9 до 1,84.
Т.е., удельный импульс 1-й единицы объёма керосина эквивалентен 1,84 единицы объёма жидкого метана
Это полностью некорректное рассуждение.
Удельный импульс рассчитывается не для керосина или метана.
А пары "керосин-кислород" и "метан-кислород" согласно приведенному Вами определению не могут развивать одинаковый удельный импульс.

Попробуем "подойти к лошади" с другой стороны.
Поскольку нас интересуют не точные значения, а соотношение объемов топлива, за базу для расчета можно взять любую "керосиновую" ракету. Предлагаю "Зенит", точнее ее первую ступень. Характеристики известны, характеристики двигателя тоже.

Определим соотношения.
Масса топлива - 327 т., в том числе:
керосина - 90 т.
кислорода - 237 т.
Массовое соотношение =90:237=1:2,62

Плотность керосина - 0,8 т/м3
Плотность жидкого кислорода - 1,141 т/м3
Объем:
керосина =90/0,8=113 м3
кислорода =237/1,14=208 м3
общий объем топлива =113+208=321 м3
Объемное соотношение =113:208=1:1,84

Далее, для простоты, абстрагируемся от реальных условий полета и примем параметры двигателя 1 ступени на уровне моря.
Тяга - 740000 кгс=7,26 мН
Масса топлива (см. выше) - 327 т.=327000 кг.
Время работы - 140 с.
Средний секундный расход топлива =327000/140=2336 кг/с.


Теперь самое для нас интересное.
Удельная тяга [удельный импульс в секундах] равна отношению тяги к весовому расходу топлива; в этом случае она измеряется в секундах (с = Н·с/Н = кгс·с/кгс) — это значение можно рассматривать как время, в течение которого двигатель может развивать тягу в 1 кгc, используя массу топлива в 1 кг (то есть весом 1 кгс).
источник
Наш расчетный удельный импульс =740000/2336=7260000/(9,81х2336)=317 с.

Кстати реальный удельный импульс двигателя РД-171 на уровне моря - 309 с., так что погрешность незначительна.

Теперь двинемся в сторону метана, "обратно" по расчету.
Импульс силы [количество движения] — это векторная физическая величина, равная произведению силы на время её действия, мера воздействия силы на тело за данный промежуток времени.

То есть, исходим из того, что тяга двигателя и время его работы эквивалентны (т.е. 740000 кгс. и 140 с.), а удельный импульс топлива "метан/кислород" на 3,4% выше.
Получаем:
Удельный импульс =317+3,4%=328 с.
Секундный расход топлива =740000/328=2256 кг/с.
Полный расход топлива =2256х140=316000 кг.=316 т.
Цитата, LEO101 сообщ. №33
В середине статьи И.Афанасьева нашёл таблицы с соотношениями компонентов для ...метановых двигателей - (1:3,4)
ОК.
Масса метана =316/(1+3,4)=316/4,4=72 т.
Масса кислорода =316-72=244 т.

Плотность жидкого метана - 0,415 т/м3
Плотность жидкого кислорода - 1,141 т/м3
Объем:
метана =72/0,415=173 м3
кислорода =244/1,14=214 м3
общий объем топлива =173+214=387 м3
Объемное соотношение =173:214=1:1,24.

Итог.
Для создания равного количества движения 1 ступенью ракеты необходимы следующие объемы топливных баков:
КеросинЖидкий метанУвеличение объема
Горючее, м311317354%
Жидкий кислород, м32082143%
Всего, м332138721%

Проверка:
Цитата, Павел 1978 сообщ. №28
Однако с учетом более высокого соотношения расходов окислителя и горючего, чем у жидкого кислорода и керосина, общий объем окислителя и горючего (ЖК + СПГ) лишь на 20% выше, чем у пары ЖК + керосин
+1
Сообщить
№35
20.11.2018 07:08
Цитата, BorSch сообщ. №34
Спасибо! Даже как-то полегчало.
А ведь подсказка была "на поверхности"
Цитата, q
удельный импульс топлива «жидкий кислород - жидкий метан» на 3,4% выше, чем топлива «жидкий кислород - керосин»
а не метана и керосина.
+1
Сообщить
№37
01.04.2019 07:07
Цитата, Павел 1978 сообщ. №36
Случайность?
-1
Сообщить
№38
01.04.2019 07:18
Цитата, gerrfrost сообщ. №37
Случайность?
имхо, но да. Не люблю теории заговоров.
0
Сообщить
№39
13.05.2019 10:27
Цитата, q
Началось изготовление нового российского пилотируемого космического корабля
https://vz.ru/news/2019/5/13/977246.html
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 18.12 03:45
  • 6464
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 18.12 03:12
  • 0
Разделение Запада по "традиционной" линии Франция-Германия?
  • 18.12 00:09
  • 8531
Минобороны: Все авиаудары в Сирии пришлись по позициям боевиков
  • 17.12 22:54
  • 0
Ответ на "«Главное – это попадание в цель»: для усиления ВСУ танки Leopard 1 получили новую башню C3105"
  • 17.12 19:31
  • 0
Ответ на "Госсекретарь Блинкен отправился в Турцию, чтобы обсудить передачу огромных сирийских арсеналов Украине (Military Watch Magazine, США)"
  • 17.12 18:47
  • 1
Госкомвоенпром Республики Беларусь передал инозаказчику подвижные пункты управления
  • 17.12 18:35
  • 1
Госсекретарь Блинкен отправился в Турцию, чтобы обсудить передачу огромных сирийских арсеналов Украине (Military Watch Magazine, США)
  • 17.12 18:26
  • 1
Белоусов: избыточные процедуры в Минобороны можно сократить в 5-10 раз
  • 17.12 16:01
  • 0
«Агрессоры» и «соагрессоры» – тонкости западной диалектики
  • 17.12 15:38
  • 0
НАТО готовит ввод войск на Украину
  • 17.12 05:56
  • 0
Ответ на "Нидерланды не исключают отправку миротворцев на Украину без единогласного решения"
  • 17.12 05:12
  • 6
«Снизит тягу, но улучшит малозаметность»: в прессе США заметили новейший российский истребитель Су-57 с «плоским» соплом
  • 17.12 04:13
  • 3
Продажа Украиной тайн СССР: противоракетные "Дрозды" на Т-84 уплыли в США
  • 17.12 01:33
  • 1
Путин назвал вторжение ВСУ в Курскую область авантюрой
  • 16.12 04:41
  • 0
Ответ на "Ловушка для российской авиации. Битва на море выходит на новый уровень"