Межпланетный Транспорт: двигатели и стратегии

[Фантазер]

Кстати ещё один аргумент в пользу гелиокосмодрома есть. Для начала можно застроить зеркалами небольшую площадь, скажем, гектар. Стартапер типа Маска может начать с небольших масс на НОО таким образом. Постепенно расширяя коллектор новыми зеркалами вокруг можно наращивать собираемую мощность и переходить ко все большим запускаемым массам. Сугубо инкрементально.

Ну да .И фокусировка с точностью ско-ко там размер КС,на расстоянии 400.-100 км.Стоит ракете  чуть чуть просесть и взрыв водяного бака обеспечен. И это при V-2 км\ сек и А -2-8 ж.Максимум "сову на глобус(бустер) натянете.А дальше в геометрической прогрессии.

[Андрей Курилов]

Кстати ещё один аргумент в пользу гелиокосмодрома есть. Для начала можно застроить зеркалами небольшую площадь, скажем, гектар. Стартапер типа Маска может начать с небольших масс на НОО таким образом. Постепенно расширяя коллектор новыми зеркалами вокруг можно наращивать собираемую мощность и переходить ко все большим запускаемым массам. Сугубо инкрементально.

Ну да .И фокусировка с точностью ско-ко там размер КС,на расстоянии 400.-100 км.Стоит ракете  чуть чуть просесть и взрыв водяного бака обеспечен.

Откуда вы взяли 100-400 км? Я вроде говорил до высоты 10 км - уже неплохо

[Александр Овчар]

Кстати, тут рядом, в "храме святого Маска", моя шутка про то что NASA - вредительская контора не провесела и 15 минут. Стерли нафик.
Я ценю что без оргвыводов. Но прикольно что я видимо таки попал в болевое месть.
Шутка видимо не такая и безобидная.

Вы это.. как то плохо понимаете природу людей. У вас ракеты растут на грядках (типа бесплатно). А знания (сложные технологии) как манна небесная, как халва.
Вы вообще понимаете понимаете почему люди на Луну полетели? В ваших постах эта идея звучит как полный маразм, верно?

[Фантазер]

Кстати ещё один аргумент в пользу гелиокосмодрома есть. Для начала можно застроить зеркалами небольшую площадь, скажем, гектар. Стартапер типа Маска может начать с небольших масс на НОО таким образом. Постепенно расширяя коллектор новыми зеркалами вокруг можно наращивать собираемую мощность и переходить ко все большим запускаемым массам. Сугубо инкрементально.

Ну да .И фокусировка с точностью ско-ко там размер КС,на расстоянии 400.-100 км.Стоит ракете  чуть чуть просесть и взрыв водяного бака обеспечен.

Откуда вы взяли 100-400 км? Я вроде говорил до высоты 10 км - уже неплохо

Отлично! При масе 2000 т и УИ 1000 м\сек расход воды 30 т сек,начальное ускорение 5 м\сек,пусть разгоняется вдвое быстрее Союза.Оно потратит 900т  т рабочего тела.Иэто на подьём до10км и скорость 300 м\сек.Как то не очень.

[Андрей Курилов]

Кстати ещё один аргумент в пользу гелиокосмодрома есть. Для начала можно застроить зеркалами небольшую площадь, скажем, гектар. Стартапер типа Маска может начать с небольших масс на НОО таким образом. Постепенно расширяя коллектор новыми зеркалами вокруг можно наращивать собираемую мощность и переходить ко все большим запускаемым массам. Сугубо инкрементально.

Ну да .И фокусировка с точностью ско-ко там размер КС,на расстоянии 400.-100 км.Стоит ракете  чуть чуть просесть и взрыв водяного бака обеспечен.

Откуда вы взяли 100-400 км? Я вроде говорил до высоты 10 км - уже неплохо

Отлично! При масе 2000 т и УИ 1000 м\сек расход воды 30 т сек,начальное ускорение 5 м\сек,пусть разгоняется вдвое быстрее Союза.Оно потратит 900т  т рабочего тела.Иэто на подьём до10км и скорость 300 м\сек.Как то не очень.

Ну да, если дросселировать тягу и повышать уи по мере разгона, то увеличится массовое число. При том, что уи = 1 км/с и так уже слишком большой для разгона до сотен м/с. А необходимый размер коллектора тоже уже на грани неприличного. То есть такая схема хоть и лучше аэростарта (до 10-20т на НОО), но имеет смысл для запуска до 100-200 т на НОО, не более. А нам хочется 1000 т за раз...

[Фантазер]

Про порочность ракеты вообще.Опять же на примере Союза.Помните график  КПД ракетного двигателя от А.Семёнова:
Скопировать не удалось.Так что попробую на словах.Максимальный КПД ракетного двигателя при скорости РН равной половине УИ(по Оберту) ,скорость отделения первой ступени примерно равен этой величине(в вакууме)для двигателей Союза.Это 160 т топлива  и 12 тсухой массы,а также  четверти  топлива второй ступени. Итого 200т.А теперь глянем на график. Видим логарифмическую кривую разделяющую график на две части.Левая узенькая :это энергия потраченная с пользой .Правая -энергия вылетевшая в Трубу.причём первые 100 т с КПД 2,6 %Вот такая она -ракета.

[Андрей Курилов]

При том, что уи = 1 км/с и так уже слишком большой для разгона до сотен м/с

Судя по онлайн-калькулятору, при +100Ц УИ водяного пара уже порядка 1,2 км/с, что уже итак слишком много.
https://space.geometrian.com/calcs/isp.php
И это при том, что при +100Ц больше энергии уйдёт на испарение воды, а не на разгон газа.
Чтобы при этом первая ступень была эффективной, нужно разгонять где-то до 1,88 км/с (массовое число - 4,8).
При конечной массе 1000 т, нам нужно испарить 3800 т воды (шарик радиусом чуть менее 10м, уже кипяток, конечно же).
Для этого, по моим прикидкам, потребуется 8,6 ТДж тепловой энергии.
Теперь разгон - допустим, он происходит со средним ускорением 10 м*с^-2.
Тогда время разгона будет - 188 с, а высота окончания разгона -  9,4 км.
Отсюда получаем потребную тепловую мощность 45 ГВт.
То есть коллектор должен иметь площадь не меньше 45 кв км.

Это ещё не 1 кт на НОО, но уже 1 кт (пол шаттла) ракета почти в тропопаузе и почти на гиперзвуке. Никакая мрия вам этого никогда не позволит.

[Mercury127]

Мне нравится!

[elind]

Вообще говоря я время зря не терял. Я таки выстроил пошаговую модель, которая ВЫЧЛЕНЯЕТ гравитационные потери.
Ну если сразу ракета на нужной высоте но она должна еще разогнаться. А раз должна, то что бы не упала (не теряла высоту), она должна создавать тягу не только по касательной но и против силы тяжести. И это требует дополнительного топлива. А это топливо дополнительного топлива... Ну и так далее..

Кстати, вариант с заброской бустером и горизонтальным разгоном ракеты, на самом деле, не экономит бюджет ХС, а совсем наоборот. Спасает только то, что 2 км/с от бустера "условно бесплатные".
Для упрощения - выкинем атмосферу, а двигатель пусть разгоняет ракету "мгновенно". Тогда, чтобы выйти на орбиту высотой 200 км, мы даём горизонтальный "импульс", разгоняясь не до 8, а до 8.06 км/с, поднимаемся за пол-витка до 200 км, и там даём ещё один "импульс", всего на 60 метров в секунду, и выходим на круговую орбиту. Это идеальный случай (полёт по Гомановской траектории), в котором нет потерь вообще, мы затратили 8.12 км/с ХС (33 МДж/кг), и имеем скорость 7.88 км/с (31 МДж/кг) и высоту 200 км (+2 МДж/кг, всего те же 33 МДж/кг).
Теперь ваш вариант: мы даём вертикальный "импульс" на 2 км/с, и взлетаем на высоту 200 км, где корабль на мгновение останавливается, там даём горизонтальный "импульс" на 7.88 км/с, и выходим на ту же орбиту. Гравитационных потерь нет - оба ускорения "мгновенны" - потерь на сопротивление воздуха, по причине выкинутой атмосферы, тоже, но требуемый бюджет ХС у нас теперь почти 10 км/с.
1.76 км/с в этом случае - так называемые потери на управление. Вызываются они тем, что для энергии скорость аддитивна векторно, а для бюджета ХС - скалярно, и если мы сообщаем ракете несколько приращений скорости под углом друг к другу, то потери на управление будут равны разности алгебраической и векторной сумм приращений.
Это, кстати, ещё один фактор, работающий в пользу крылатых систем - угол между приращением скорости от атмосферы, и приращением от чистого ракетного разгона для них - тупой, а для ракетного старта "на бустерах" - прямой.

П. с. если возникает вопрос, почему для первого, Гомановского, случая это не выполняется, ведь там первый и второй "импульсы" направлены навстречу друг-другу - в случае орбитального движения мы имеем центральное гравитирующее тело, которое определяет характер движения ракеты, поэтому ракету дОлжно рассматривать в сферической системе координат с центром в центре тела, а в сферической системе для первого случая оба "импульса" направлены тангенциально и в одном направлении (оба либо по, либо против часовой стрелки).

[crazy_terraformer]

"Морской Дракон". Ещё вариант топлива..Закись азота N2O в качестве окислителя, сжиженный под давлением. В качестве наддува бака окислителя используем сжатый кислород или сухой воздух, очищенный от углекислоты.

Температура
 • плавления   -90,86 °C
 • кипения   -88,48 °C
При 0 °C и давлении 30 атм, а также при комнатной температуре и давлении 40 атм сгущается в бесцветную жидкость. Из 1 кг жидкой закиси азота образуется 500 л газа.... Давление паров жидкого N2O при 20 °C равно 5150 кПа.

Можно использовать в виде монотоплива в смеси с сжиженным этаном C2H6, наддув бака азотом или гелием.
Этан C2H6
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%82%D0%B0%D0%BD

Температура
 • плавления   −182,8 °C
 • кипения   −88,6 °C

ρжидк.=0,561 г/см³ (T=-100 °C). Давление паров при 0 °C — 2,379 МПа.

В промышленности получают из нефтяных и природных газов, где он составляет до 10 % по объёму. В России содержание этана в нефтяных газах очень низкое. В США и Канаде (где его содержание в нефтяных и природных газах высоко) служит основным сырьём для получения этилена[6]. Также этан получают при гидрокрекинге углеводородов и ожижении углей

Представляет интерес лабораторный метод.

гидрированием этилена (над Pd) или ацетилена (в присутствии никеля Ренея)[3].
Н2С=СН2+Н2—>С2Н6
С2Н2+2Н2—>С2Н6

Предлагаю использовать для получения ацетилена карбидный метод.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%86%D0%B5%D1%82%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BD

Этот способ известен с XIX века, но не потерял своего значения до настоящего времени. Сначала получают карбид кальция, сплавляя оксид кальция (негашёную известь) и кокс в электропечах при 2500—3000 °С:
СaO+3C —> CaC2+CO
Негашёную известь получают из карбоната кальция:
СаСО3—>CaO+CO2

Карбонат кальция разлагается при t°=900—1000 °C

Далее карбид кальция обрабатывают водой:
CaC2+2H2O—>C2H2+Ca(OH)2
Получаемый ацетилен имеет высокую степень чистоты 99,9 %. Основным недостатком процесса является высокий расход электроэнергии: 10000—11000 кВт•ч на 1 тонну ацетилена.

CO можно использовать для синтеза метана или других углеводородов при реакции с водородом(происхождение: электролиз воды или разложение воды с использованием термохимических циклов), а далее пиролизом получить сажу или графит(замена кокса) и водород(водород возвращается в цикл).
СО+3Н2<—>СН4+Н2О(охлаждаем и осушаем силикагелем или окисью кальция)
СхНу +Q—>xC+0,5yH2
Гидроксид кальция можно использовать для поглощения СО2 из воздуха, получается безотходное производство, хотя выгоднее обжигать известняк или мел.
СО2 можно разлагать в плазме электрическим током, используя как проводник анионов кислорода анод из диоксида циркония.
СО2—>СО+0,5О2
Побочка под действием высокой температуры: 2СО—>СО2+С(сажа или графит откладывается в ячейке)

[tydymbydym]

В фильме. Обратите внимание. Там сказано что у сверхтяжелых ракет (и у Маска в том числе) есть одна ключевая проблема.
Звук.
Он может даже разрушить ракету.

Звук является проблемой, т.к. производится реактивной струей. И зависит от скорости истечения в какой-то высокой степени - в 4 чтоли, если не выше. Поэтому и решение тут соответствующее - низкий УИ первой ступени

[alex_semenov]

Судя по онлайн-калькулятору, при +100Ц УИ водяного пара уже порядка 1,2 км/с, что уже итак слишком много.
https://space.geometrian.com/calcs/isp.php

Гм... Андней. Как-то не верится...
Слишком хорошо что бы быть правдой. На маму-природы это не похоже...
Она конечно не зло намерена... но коварна... Совсем поблажек не делает из педагогических соображений, наверное
А то что вы сказали - очень похоже на некую поблажку...
Вы хотите сказать что при закипании обычного чайника...

... мы получаем скорость молекул пара 1.2 км/с?
Я думаю, вы что-то не доучли и вы даже сказали что (я думаю):

И это при том, что при +100Ц больше энергии уйдёт на испарение воды, а не на разгон газа.

Вот именно!
Энергии просто кипящей воды не хватит на свой разгон. Она больше чем вся уйдет на свое испарение! На фазовый переход!
Зачем я (и не только я!) хотели в котле иметь давление повыше (тут пытались 200 атм котел рассчитать! Но это - перебор).
При P₀=1 атм. вода закипает при 100 С
Но в закрытом котле температура кипения растет с ростом давления в корень от роста давления:



Если не ошибаюсь ноль тут 0 С
Значит можно прикинуть. Какое нам нужно давление в котле и температура, что бы вырвавшийся из него вода пр 1 атм полностью испарился и при этом имела температуру 100 С.
Я рассуждал так. Мы должны перегреть воду до температуры T и держать ее под давлением P, таком, что бы при P₀ получить пар с температурой 100 С (и тем самым 1.2 км/с) и при это ИЗБЫТОК энергии (перегретость воды и пара) весь пойдет на испарение воды.
То есть в избыточной температуре (и давлении) запасается энергия именно на фазовый переход испарения.
Теплота испарения воды 2 300 000 Дж/кг
Теплоемкость воды (в районе 100 С) 4220 Дж/кг/К
Делим теплоту испарения на теплоемкость. Получаем 545 К или С (тут не важно) - РАЗНИЦЫ температуры, которую нужно добавить к уже нагретому до 100 С воде, что бы в сопле получить 100 С пар, что бы вырвавшись на свободу он при 100 С полностью перешел из жидкости в газ на уровне моря. То есть надо держать в котле температуру 100+545=645 С.
Какое надо давление в котле?
Если при 100 С (тут кажется Цельсия ибо 0 графика  от точки замерзания воды 0 С - тройной точки)  давление кипения 1 атм
То при 654 С  (654/100)²= 42 атм...
Гм... Немало... Я надеялся что будет атмосфер 10 всего...
Но это теперь действительно похоже на правду. В это я могу поверить, что вы получаете 1.2 км/с при давлении пара 42 атм и температуре в котле 660 С. Кстати не бог весть какое и давление!
Кстати.
Интересная мысль.
С подъемом на высоту, точка кипения будет падать. И я вот думаю... не перст ли это судьбы для идеи именно парового бустера...
Ну в смысле идеи бустера с переменным импульсом (насколько это стоит того?)
Надо еще думать.

Чтобы при этом первая ступень была эффективной, нужно разгонять где-то до 1,88 км/с (массовое число - 4,8).

Не факт. Тут нужно еще думать. Тут надо разобраться до конца еще с задачей оптимизации траектории.
Мы близки (я во всяком случае научился задавать правильные вопросы, вроде) но еще нет полного просветления.
Ясно пока одно. Бустер должен быть "тупым".
Это либо твердое топливо (что сейчас активно используется и правильно используется) либо паровой бустер (но это - новинка).
Но какие к нему ГРАНИЧНЫЕ требования?
Я теряюсь.
Возможно 2 км/с в конце разгона - глупая максима. Не надо так много.

Об преимуществах именно парового бустера.
С одной стороны, если это вода, она плотная (плотность водородного топлива то есть жидкий водород и жидкий кислород  в 3 раза ниже чем плотность воды) и в 3 раза большая масса займет тот же объем. То есть при сопоставимых габаритах (длине) ракеты и бустера, бустер может быть в 3 (примерно) раза массивней. Масса ракетной массы бустера сама по себе - "ГМО-вопрос" Ибо это вода. Берем сколько хотим за бортом если ракета стартует из воды. Это суперплюс. Но с другой стороны это масса всей ракеты на старте. Тут можно переборщить. Эту массу надо поднимать в воздух и очень быстро поднимать. Где-то 3g тяги надо иметь (плюс-минус). И слишком уж большая масса настарте - это чудовищная тяга бустера. Опять таки. Если это котел и клиновоздушное сопло, то в принципе мы ничем особым по мощности не ограничены (ну разве что звук?!). Это еще один плюс тупой простоты. И тем не менее. Надо вглядываться в детали. Ничего не надо доводить до предела.
Умеренность - основа добродетели.
В общем тут много вопросов к идее парового бустера.
Но (еще раз!) прежде чем их решать, надо понять ЗАДАЧУ. Чего мы добиваемся введением бустера? Вон Elind умные вещи пишет. Потери на управление - еще одна потеря, которую я не учитываю... А она, как тот суслик, есть!
Гравитационные потери. Они при оптимальном управлении не так уж и велики могут быть. Так стоит ли овчинка выделки?
Возможно нам действительно и не надо 2 км/с? Это не оптимально?
То есть задачу надо решать последовательно. Сначала понять какой динамики (даже кинематика) ракеты мы добиваемся?
Как этому желаемому соответствую возможностям, которые мог бы предоставить правой бустер?
Возможно это совсем крохи? И идея не стоит возни?
А потом искать решения для парового бустера.
Где-то так.

Зы.
Историческая справка. Если кому интересно.
Идею парового бустера для сверхтяжа я откопал... Ну ясный пень. Ковыряясь в любимых взрыволета. Если кто помнит, взрыволет Коула (который в общем то музейный раритет, то есть идея тупиковая, но красивая для какой-нибудь альтернативно-исторической фантастики) должен был запускаться на большой высоте более 100 км. Почти в вакууме. И туда его должен был поднимать бустер. Сам Коул говорил (1961-й год) что это будет бустер на F-1 (тогда это была идея фикс нации. Иметь такой мощный двигатель!).



Но я подумал, что идею можно было улучшить. Так как взрыволет Коула - это такой огромный бак (я хотел его снабдить и клиновоздушным соплом, хотя в вакууме это не важно, но сама форма камеры сгорания просилась!), бак, который должен хорошо держать давление, то почему бы его на старте не заполнить перегретой водой, которая и поднимет врзыволет на высоту пуска импульсного ядерного двигателя? И  пусть этот пар через те же сопла, через которые потом будут выходить импульсами  продукты разложения в ядерном взрыве водорода и кислорода, пока на подъеме до высоты запуска, вырывается мощная струя водяного пара!
Она и поднимет систему на заданную высоту.
Никаких дополнительных твердотопливных или ЖРД- бустеров!
Идея не считанная (поэтому не озвученная до сих пор). Но покупает безумной красотой паропанка и атомпанка. Безумному двигателю Коула, безумный паровой ускоритель! Верно? Сумрачный германский гений! Это на него похоже. Тем более что немцы в время войны таки занимались паровыми ускорителями для авиации.
В общем, в запрещенной тут "пропаганде нацизма" нибелунги из альтернативной исторической реальности в 1975-м году на Титан должны были стартовать именно на паровом бустере.

[alex_semenov]

Теперь ваш вариант: мы даём вертикальный "импульс" на 2 км/с, и взлетаем на высоту 200 км, где корабль на мгновение останавливается, там даём горизонтальный "импульс" на 7.88 км/с, и выходим на ту же орбиту. Гравитационных потерь нет - оба ускорения "мгновенны" - потерь на сопротивление воздуха, по причине выкинутой атмосферы, тоже, но требуемый бюджет ХС у нас теперь почти 10 км/с.
1.76 км/с в этом случае - так называемые потери на управление. Вызываются они тем, что для энергии скорость аддитивна векторно, а для бюджета ХС - скалярно, и если мы сообщаем ракете несколько приращений скорости под углом друг к другу, то потери на управление будут равны разности алгебраической и векторной сумм приращений.

Ага... Действительно! Спасибо.
А я ломал голову: что же это за потеря на управление? Я понимал что это связано с ПОВОРОТОМ вектора тяги, но я не мог понять почему эта потеря сопостовима с остальными?
Все верно... Гм... То есть ОПТИМАЛЬНОЕ упровление должно минимизировать и эту потерю.
Гравитационную, управления, сопротивления воздуха (перечисляю в порядке важности?).
То есть набирать слишком большую вертикальную скорость не очень то и нужно ракете? Поэтому все обычные ракеты-носители так быстро и ложатся на горизонталь? Даже на высоте 50-60 км они уже уходят по горизонтали на те же 50-60 км что и по вертикали...
Запало в душу воспоминание кого-то из ракетчиков.



Что когда В ПЕРВЫ РАЗ пустили спутник в 1957-м  кто-то из наблюдавших офицеров, решил что ракета падает "за бугор". Они уже привыкли что баллистическая траектория идет куда круче чем в случае выхода на орбиту. И таки да, траектория выхода на орбиту по сравнению с баллистической стрельбой по земле - почти настильная.

[alex_semenov]

"Морской Дракон". Ещё вариант топлива..Закись азота N2O в качестве окислителя, сжиженный под давлением. В качестве наддува бака окислителя используем сжатый кислород или сухой воздух, очищенный от углекислоты.

Если мы говорим о паровом бустере для стартующей из воды супертяжелой ракеты, то это уже настолько отличается от концепции "морского дракона", что я бы не называл ее так. "Байкальский монстр" - тоже шутка.
Но по поводу всей этой хими.
Спасибо. Одно замечание. Я не думаю что эта химия годится именно для нагревания всей массы пара по ходу. То есть все же пар лучше предварительно подогреть. Вкачать в него эрергию пока ракета на старте. Хотя да, возможно есть смысл дополнительную энегрию зарядить в эту же перегретую воду в виде "газировки"-добавки. Наверняка подобная химия нужна будет для ВЫРАВНИВАНИЯ там параметров тяги бустера с реальным падением давления в "котле"-бустере. Там точно возникнут некие неприятные расхождения между реальностью (как это будет падать по мере исчерпания запасов воды в бустере) и тем как бы мы хотели что бы это менялось. Тут доп. источники энергии будут просто незаменимы. Но именно как дополнительные, управляющие источники.  Это уже детали, которые всплывут на стадии более детальной разработки. Не основные. Основной источник - все же вода. Именно она - гланвания ПРУЖИНА которую мы заряжаем для первого толчка ракеты вверх.

Кстати.
Где-то мельком слышал вот что.
Это уже не паровая ракета. Но близко к всякой химии и физике топлив.
Речь о ракете на  водороде и кислороде.

Так вот. Попадалась информация что добавление в жидкий водород Н₂ НЕКОТОРОГО КОЛИЧЕСТВА метана CН₄ очень благотвороно отражается на физических свойствах этой смеси. Мол, она становится вроде и даже плотней и и стабильней и температура кипения вроде выше... Даже чуть-чуть метана дают очень благотворный эффект.
Но вот где бы почитать об этом подробней?
Какие пропорции, какая доля метана и как сказывается на всем этом?
А если подолжать их смешивать?
Как это скажется на температуре и плотности?
Возможно именно такую смесь и имело бы смысл использовать в ракетах? Не чистый водород (ибо у него и температура хранения дрянь, и плотность - ужасная, что плохо сказывается на всем, в частности на насосах ЖРД) и не чистый метан (он всем прекрасен, как Аполлон бельведерский, но все же удельный импульс у него всего 375 не выше!), а их смесь. Скажем 50 на 50 или там 75 на 25%?
Где бы почитать?
Химики!
Не попадалось?

[Mercury127]

Получаем 545 К или С (тут не важно) - РАЗНИЦЫ температуры, которую нужно добавить к уже нагретому до 100 С воде, что бы в сопле получить 100 С пар, что бы вырвавшись на свободу он при 100 С полностью перешел из жидкости в газ на уровне моря. То есть надо держать в котле температуру 100+545=645 С.

важно.
645 Ц - это сильно далеко за крит точкой воды 374 Ц.
при 645 Ц вода не может перейти в пар - она и так давно уже ГАЗ, независимо от давления.
вы не поняли основную идею субкритического паролета:
воду нагревают до 200-300+ Ц, не доходя до крит точки, держа ее под давлением, чтоб она не испарилась.
вода при  этом расширяется, но остается ЖИДКОЙ (хотя ее плотность падает, сближаясь с плотностью пара, заодно падает и теплота парообразования).
перегретая вода запасает в себе ЭНЕРГИЮ.
теперь, если сбросить давление - эта энергия высвободится, в форме взрывообразного испарения части воды, при котором она будет охлаждаться до новой точки равновесия, соот этому пониженному давлению.

[alex_semenov]

вы не поняли основную идею субкритического паролета:
воду нагревают до 200-300+ Ц, не доходя до крит точки, держа ее под давлением, чтоб она не испарилась.
вода при  этом расширяется, но остается ЖИДКОЙ (хотя ее плотность падает, сближаясь с плотностью пара, заодно падает и теплота парообразования).
перегретая вода запасает в себе ЭНЕРГИЮ.

Семен, Семенович!
Спасибо.
Да...

Обсчитался...
То есть... Блин... И давление в котре будет как в камере сгорания лучших ЖРД... Для тупого решения все-таки нужна доп химия...

А местный ракетомодельный кружок имени Перышкина таки, я смотрю, у нас тут работает!

[Mercury127]

Для тупого решения все-таки нужна доп химия...

а лучше просто химия - H₂O₂...

[alex_semenov]

а лучше просто химия - H2O2...

Насколько я помню (из того самого реферата по химии) высококонцентрированная перекись водорода - дрянь еще та!
Она очень нестабильная.
Монотопливо. Катализатором запуска разложения может быть все что угодно...
Только нибелунги немцы, с их заложенным еще в языке ОРДУНГОМ могли обращаться с огромными объемами (тонны и тонны) подобной гадости долго и успешно... Там на подводных лодках Вальтера...
Ну то-ж немцы!
Они и на водородных дирижаблях УХИТРЯЛИСЬ летать вокруг света (и не раз), в то время как раздолбаи типа  американев  быстро убили все свои ГЕЛИЕВЫЕ (Карл!!!) дирижабли...

А вы хотите заправить в бустер 6 000 тонн высококонцентрированной перекиси водорода?
Не очень умная шутка, как мне кажется...

Кстати. О раздолбаях. Гептил. Всем известный. Те же американыц поигрались-поигрались и... сказали ну его нафик!



А русские, а русские...
Ну не умели они работать с "резиной" еще (с твердым топливом) и таки совладали... Додумались засунуть гептильную ракету с  в защинтый пинал.

[Андрей Курилов]

Так вот. Попадалась информация что добавление в жидкий водород Н₂ НЕКОТОРОГО КОЛИЧЕСТВА метана CН₄ очень благотвороно отражается на физических свойствах этой смеси. Мол, она становится вроде и даже плотней и и стабильней и температура кипения вроде выше... Даже чуть-чуть метана дают очень благотворный эффект.
Но вот где бы почитать об этом подробней?
Какие пропорции, какая доля метана и как сказывается на всем этом?
А если подолжать их смешивать?
Как это скажется на температуре и плотности?
Возможно именно такую смесь и имело бы смысл использовать в ракетах? Не чистый водород (ибо у него и температура хранения дрянь, и плотность - ужасная, что плохо сказывается на всем, в частности на насосах ЖРД) и не чистый метан (он всем прекрасен, как Аполлон бельведерский, но все же удельный импульс у него всего 375 не выше!), а их смесь. Скажем 50 на 50 или там 75 на 25%?
Где бы почитать?
Химики!
Не попадалось?

Очень существенный вопрос для ТфЯРД. Согласно отчётам, водород при большой температуре начинает есть карбиды. Метан прекрасен - плотность жидкого метана намного выше, хранить легче. При этом чистый метан не применим, т.к. быстро забивает реактор сажей. Хитрая смесь жидких метана и водорода могла бы решить сразу пачку проблем с выкипанием, плотностью рабочего тела и эрозией реактора.

[Mercury127]

Она очень нестабильная.

да, да...

- Чистые растворы достаточно стабильны (скорость разложения обычно не превышает 0,6% в год).
- Лучше всего совместима с нержавеющими сталями и чистым алюминием.
- для повышения устойчивости при длительном хранении вводят стабилизаторы (соединения фосфора и олова).