Гигантские ЖРД ракеты. Возможны или нет?

[Karagy]

Напомните завтра..  . Написать в тему для межзвездных движков. Кое чего тут приметил в фотонных вариантах. В плане импульсов и энергий.

До ближайших звезд, возможно, придётся делать аналог дороги. Дороги для реактивного движения. Заполнение трассы рабочим телом потребует много времени. Возможно - сотни тысяч лет. Зато останется только проблема энергии.

[Streamflow]

Сжигаем кислород+керосин (да хоть метан хоть водород, не важно). Зная удельную теплоту сгорания, получаем выделенную энергию. И теперь пересчитываем эту энергию на кинетическую энергию свободно летящего тела, массой равной продуктам сгорания. (А оттуда и эквивалентную скорость)  И вы получаете нормальную честную физику. Нормальный честный 100% КПД.

Возьмём, для простоты, известнейший двигатель - SSME, и, значит, пару водород-кислород. Удельная теплота сгорания криогенного водорода с учетом фазовых переходов - около 120 МДж/кг. При стехиометрическом сгорании кислорода по массе требуется примерно в 8 раз больше, чем водорода, то есть удельная энтальпия смеси - примерно 120/9 = 13.3 МДж/кг. Максимальный удельный импульс SSME - 4.465 км/с. Возводим в квадрат, делим на 2, и получаем 9.97 МДж/кг.  Делим это число на предыдущее, и термический коэффициент полезного действия этого ЖРД оказывается равным 0.75.

ЖРД - рекордный по кпд тепловой двигатель, а также универсальный движитель. Он не зависит от окружающей среды, так как подобно улитке "всё своё несёт с собой". Но, вследствие этого, в большинстве ситуаций - это чрезвычайно неэффективный движитель с чудовищными затратами при движении. Особенно, если его применять в ненадлежащих условиях, например, на автомобилях. А ещё хуже заменить этим двигателем/движителем в качестве подвесного устройства вертолёт, и тем более, обычный кронштейн, чтобы просто поддерживать груз

[Streamflow]

Крыло намного совершеннее... Оно дает подъемную силу раз а 10 раз больше силы сопротивления. Минимум кстати! Чаще гораздо больше, и чем тоньше и длиннее, тем выше это КПД....

А максимальной качество в 30 - 40 не хотите? Но крыло - это не двигатель, а трансформатор. И КПД - для энергии, а не силы.

[Streamflow]

Я вас поздравляю, но я не достаточно компетентен чтобы что-то советовать людям Маска. Я тут - пассивный зритель.

А наблюдать как они будут колоться уже колются, но продолжают жрать кактус, компетенции достаточно?

[Streamflow]

А ведь фильм про Королёва и его ракету Н-1.

Королёв - не Икар. Он - маршал третьей мировой войны типа Жукова во второй. Гретруппа он сожрал и даже костей не выплюнул. И получилась Р-7. А вот Глушко не смог. И Н1 не получилась

[Streamflow]

История советской космонавтики -  абсолютно омерзительна.

И вы ещё не знаете, насколько.

[Streamflow]

Дефлаграционные ЖРД - не самые совершенные. Просто по ним накопились и не утеряны компетенции.

Возможно, но детонационных двигателей пока не существует. И выигрыш там может быть только за счёт большей степени расширения при меньшей степени сжатия в насосе. В общем-то - почти копейки.

[Streamflow]

И еще. В идею РОТОН вбухал свои бабки Том Кленси. Вы, Юрий не доверяете чутью писателю таких классных технотриллеров как Том Кленси?

Все писатели - лжецы, обманывают других, а также, в лучшем случае, и себя (по крайней мере, в простейшем варианте их оценки).

[Streamflow]

Я никого не забыл?

[Karagy]

Возможно, но детонационных двигателей пока не существует. И выигрыш там может быть только за счёт большей степени расширения при меньшей степени сжатия в насосе. В общем-то - почти копейки.

Странно слышать про двухтонные (тяга) опытные образцы из 2018 года на фоне ваших утверждений.
В чем-то копейки. А в чем-то - порядки.

[Vavanzer]

13.3 МДж/кг.

   Ща проверим! Корень из 2*13300000 = 5157 (км/с). Это тот самый эквивалент скорости 1 кг болванки , обладающей той же самой кинетической энергией, что выделилась при горении.
   
 

Удельная теплота сгорания криогенного водорода с учетом фазовых переходов - около 120 МДж/кг.

    Хорошо. Полная энергия 140МДж/кг. Уходит на прогрев и испарение 20МДж. Это не учли. Но, ладно, "сущие копейки"... 5577 м/с против 5157м/с за минусом на подогрев...
 

Делим это число на предыдущее, и термический коэффициент полезного действия этого ЖРД оказывается равным 0.75.

  Термический. Но без учета неравномерности движения молекул... Там тож копейки.

 Ладно, уговорили. В случае с водородом. Хоть там кпд и поменьше чем 75%.

  В принципе, если чуть подогреть миниреактором, можно вытащить еще немного скорости!)))  Увеличить заметно ПН.

 

[Vavanzer]

А максимальной качество в 30 - 40 не хотите? Но крыло - это не двигатель, а трансформатор. И КПД - для энергии, а не силы.

   Конечно хочу)))
Этож здорово.
   Надо движок во столько же раз меньшей тяги. Размеров, и запас топлива тоже сразу лавинообразно падает.
  По идее, все эти первые ступени ненамного превышают характеристики сверхзвуковых самолетов. В их возможности выпрыгнуть на высоту на скорости несколько махов... Плюс огромнейшая экономия массы и размеров за счет использования атмосферного кислорода)))
  Если из ни выкинуть все лишнее (военное барахло),и грузоподьемность по максимуму, полезную, реализовать, то наверняка вторая ступень , уже чисто ракетного типа, сможет выйти на орбиту с небольшой полезной нагрузкой.
(По сути, аналогично одноступенчатой "Спирали", только там обычный медленный самолет Мрия был)

Вопрос только в том, до какой степени все это можно масштабировать...

Вот такая штука уже ближе к истине!
XB-70 Valkyrie:
До 250 тонн взлетного веса.
Выкинуть все лишнее, послать подальше дальность (а значит и многие тонны топлива), можно неплохо загрузить подобное изделие.

[alex_semenov]

ЖРД - рекордный по кпд тепловой двигатель, а также универсальный движитель. Он не зависит от окружающей среды, так как подобно улитке "всё своё несёт с собой". Но, вследствие этого, в большинстве ситуаций - это чрезвычайно неэффективный движитель с чудовищными затратами при движении. Особенно, если его применять в ненадлежащих условиях, например, на автомобилях. А ещё хуже заменить этим двигателем/движителем в качестве подвесного устройства вертолёт, и тем более, обычный кронштейн, чтобы просто поддерживать груз

Хотя ответ был нашему фонтанирующему "гениальностями" Вовочке  Бармалейкину (Вованзеру) (мы тут прям педсовет школы... какой-то ей богу! Не хочется считать себя командой санитаров... )



... но [вызывающе задирая бородищу] не КАМЕНЬ ЛИ ЭТО В МОЙ ОГОРОД, ВАШЕ СИЯТЕЛЬСТВО?



Не поэтому ли вы считаете предложенную тут выше мною идею борьбы с гравитационными потерями первой ступени с помощью "реактивного вертолёта" - бездарно-абсурдонй?



Я почему хочу  с вами таки подраться на этот счёт? Почему я так, пардон, ваше сиятельство, навязчив? Да вы, кажется (хорошо если ошибаюсь), единственный тут, кто в состоянии ну хотя бы понять смысл (хотя бы общий смысл!) предложенной мной идеи!!!

"Пусть безумная идея, не пинайте с горяча
  Отвечайте поскорее,
           Через доку, глав-врача.
С уважением! Дата. Подпись.
    Отвечайте нам!
             А то!
Если вы не отзовётесь,
      Мы напишем...
            В "Спорт-лото"!

[Vavanzer]

"Пусть безумная идея, не пинайте с горяча
  Отвечайте поскорее,
           Через доку, глав-врача.

   Если еще начнете сжигать воздух, то главврач точно не потребуется. Как и лишний кислород на борту, который, по большому счету, до высот 10-15 км вообще не нужен...
   Если еще правильно все настроить, то внутренние движки вообще будут словно в вакууме работать... Их , правда утопить поглубже вперед по оси движения  придется...

[alex_semenov]

Бармалейкин! Не вертись там на задней парте! 
Вованзер, мультик посмотрели?
Это же 100% - вы. Узнаёте себя?

(кликните для показа/скрытия)

Мультик про Бармалейкина чуть ли не последний гениальный продукт мультипликации СССР.
Кстати, чем велик был СССР? Своя (абсолютно своя по смыслу, выросшая из подражания миру) мультипликация.
Такая случилась лишь в США (Дисней) и у японцев (аниме).
СССР можно хаить, хвалить. Но это была не страна. Это была ЦИВИЛИЗАЦИЯ. Целый континент. Атлантида.
Которая взяла... и утонула. А возникшее чунами - накрыло и нахрен перевернуло весь остальной мир...

[BlackMokona]

Все как будто чего-то ждут...

Просто Маск работает на абсолютно чудовищной и недоступной для других скорости, от чего и кажеться словно остальные стоят на месте. А так все пилят потихоньку свои многоразовые ракеты

[Vavanzer]

Напомните завтра..  . Написать в тему для межзвездных движков. Кое чего тут приметил в фотонных вариантах. В плане импульсов и энергий.

До ближайших звезд, возможно, придётся делать аналог дороги. Дороги для реактивного движения. Заполнение трассы рабочим телом потребует много времени. Возможно - сотни тысяч лет. Зато останется только проблема энергии.

Там уже есть немного "воздуха", водородного.
Надо дальше ломать голову, как его использовать)))

[Vavanzer]

Бармалейкин! Не вертись там на задней парте! 
Вованзер, мультик посмотрели?
Это же 100% - вы. Узнаёте себя?

(кликните для показа/скрытия)

Мультик про Бармалейкина чуть ли не последний гениальный продукт мультипликации СССР.
Кстати, чем велик был СССР? Своя (абсолютно своя по смыслу, выросшая из подражания миру) мультипликация.
Такая случилась лишь в США (Дисней) и у японцев (аниме).
СССР можно хаить, хвалить. Но это была не страна. Это была ЦИВИЛИЗАЦИЯ. Целый континент. Атлантида.
Которая взяла... и утонула. А возникшее чунами - накрыло и нахрен перевернуло весь остальной мир...

Я те по секрету скажу - я старые концепции давно отбросил подальше. Примерно так же , как однажды сметают со стола все лишнее и безнадежное одним движением руки, чтобы освободить рабочее место для новых стоящих начинаний.

А в тоц, старой сфере, ловить нечего. Достаточно и Маска и ему подобных, дожимающих "мертвые" тупиковые концепции. Переводя их из штучной военной направленности в серийно-комерческую.

[Vavanzer]

... но [вызывающе задирая бородищу] не КАМЕНЬ ЛИ ЭТО В МОЙ ОГОРОД, ВАШЕ СИЯТЕЛЬСТВО?



Не поэтому ли вы считаете предложенную тут выше мною идею борьбы с гравитационными потерями первой ступени с помощью "реактивного вертолёта" - бездарно-абсурдонй?

   Эта ваша идея , с ее наклонными стрелками входа воздуха в эжектор, лишь на дозвуке бужет работать. Дальше ее ждет срыв потока... А до этого тупо от нее только сопротивление будет нарастать, по мере набора скорости...
Там только если прямо загонять воздух. Да и вообще, зачем его под углом закачивать, терять на наклоне вектора тяги!?))
   Можно движки расположить кольцами. (Аналогично Н1. ) И пространство между ними как раз под прямоточный эжектор задействовать. Но, тогда внешние движки будут не под корпусом ракеты, а как бы, торчать , по кругу. Т е, нам не надо центральную дыру через всю ракету делать. Тк кольцевая будет))

В середину вообще можно движки поздоровее поставить, а по внешнему кругу мелочные.))

[Vavanzer]

Просто Маск работает на абсолютно чудовищной и недоступной для других скорости,

  По сравнению с программами 50-60х годов, они ползут как черепахи, да еще и на всем готовом при том что)))
   Кстать. Метан посчитал.
  1:4 с кислородом он идет.
Т е, его 55Мдж делим на 5 масс. Пооучаем 11 Мдж/кг выброса
  Максимальная скорость при 100% кпд получается 4690 м/с. Ненамного отстает от водорода (с его 5157-5577м/с). Зато в плане хранения и пр затрат, плюс плотности, температур и пр, он намного выигрышнее водорода. Скорее всего даже отобьет за счет этого приличную экономию в массе и размерах.
  Странно, почему метан сразу не стали использовать, а перезаморочились с водородом сначала. Маску чтоли оставили эту честь!?)))