"Звёздные" войны продолжаются
Новый сюрприз от блока Звезда - теперь там отказала "система подачи кслорода" ("oxygen supply system").
На запрос Agence France-Presse проедставитель Роскосмоса сообщил, что опасности для экипажа нет,
кислородная система американского сегмента работает штатно.
Также - цитируют слова Геннадия Падалки относительно ресурса российского сегмента:
«... ( Read more... )
На запрос Agence France-Presse проедставитель Роскосмоса сообщил, что опасности для экипажа нет,
кислородная система американского сегмента работает штатно.
Также - цитируют слова Геннадия Падалки относительно ресурса российского сегмента:
«... ( Read more... )
https://fin-factory.livejournal.com/11568.html
- полистал и прочитал выступления вашего оппонента superzveruga :)
И могу дать небольшую справку по теме - как химик.
Первое:
Заявление про "коксование метана" по-видимому является выдумкой - в двухтомнике Несмеяновых такого термина я не нашёл :)
А вот сочетание слов "коксование" и "метан" в интернете встречается часто.
Что неудивительно, поскольку метан является одним из основных компонентов "коксового газа", то есть - ПРОДУКТА коксования.
Коксовый газ (КГ) -
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BA%D1%81%D0%BE%D0%B2%D1%8B%D0%B9_%D0%B3%D0%B0%D0%B7
- в основном состоит из метана, водорода, окиси углерода (СО) и этилена. Это мжорные компоненты КГ - на уровне процентов и десятков прцентов. Есть ещё целый букет примесей, но это уже на уровне долей процента.
Дальнейшие детали не так уж важны, нам важна только суть.
А суть здесь:
Метан не "коксуется", наоборот - он сам является ПРОДУКТОМ коксования - каменных углей, нефтяных пеков, и вообще - тяжёлых фракций нефти.
Второе:
Как ведёт себя метан при нагревании?
Беглый просмотр того же Несмеянова показывает, что метан ВЕСЬМА УСТОЙЧИВ к нагреву в отсутствии окислителей. Он значительно устойчивее своих родственников алканового ряда - термический крекинг алканов начинается в интервале 450-600 °С. Но это - рвётся С-С связь, а в метане таковой нет. Поэтому метан устойчив при температурах ГОРАЗДО ВЫШЕ этих.
Да и там (в заоблачных далях, при температуре более 1500°С) метан ведёт себя - специфически:
2СН4 --> C2H2 + 3H2
то есть, в результате образуется ацетилен :) Но никак не "кокс".
Да, и насколько я знаю - рубашка охлаждения RL-10 в "родном" варианте, с водородом - она работает в режиме "до 1000°". В этом диапазоне - метан термически устойчив. По крайней мере - сам по себе, т.е, в отсутствии О2, Н2О и т.п.
Третье:
Рассуждения этой superzveruga про
>>При попытке использования таким образом метана он коксуется и забивает каналы охлаждения...
>>От сажи в трубках давление метана упало. Температура корпуса двигателя повысилась.
>>Корпус деформировался. Турбину заклинило. Она треснула.
- это уже вовсе БСК (бред сивой кобылы), и вот почему:
Регенеративное охлаждение ("тубки с метаном") - применяется в двигателе RL-10 для охлажденя камеры сгорания и сопла (или только его верхней части? - не уверен наверняка).
И оно - это охлаждение - не имеет никакого отношения к "турбине". Её не может "заклинить" - из-за "перегрева корпуса" - по той простой причине, что общего корпуса - с камерой сгорания - у них НЕТ. Да, ТНА - это ОТДЕЛЬНЫЙ агрегат, который термически - совершенно изолирован от камеры сгорания.
Ну и последнее - на десерт:
"Заклинивание" такой турбины - как в двигателе RL-10 - это в общем-то взрыв. Да, химической детонации там нет, соответственно, нет ударной волны. Но в остальном, по внешним проявлениям и *энергичности* - "заклинивание" такой турбины выглядит (и ощущается) как взрыв артиллерийского осколочного снаряда среднего калибра.
Диагноз:
Клиент глуп и безграмотен, несёт полную ахинею - то есть, совершенно идентичен по сути конспирологам-нелетальщикам. Которые устраивают базар на пустом месте - не взирая на безнадёжность аргументации - с единственной целью: создать впечатление, что здесь "есть о чём спорить!"
Типа - "Есть масса неудобных вопросов к НАСА!" (с)
Рекомендации по лечению:
банхаммер :)
Reply
Вижу, что мой предыдущий комментарий был помечен как подозрительный из-за ссылки, поэтому ссылку эту отсюда уберу, а тот комментарий тогда удалю.
Да, я у себя пишу, что суть проблем с турбиной при испытаниях RL-10 был вовсе не перегрев, а то, что деформировались лопатки статора, которые нештатным образом приварили в новом положении, когда адаптировали статор для метана.
Когда он ляпнул про «коксование», я бегло поискал в сети и сходу наткнулся на это исследование, специально посвященное углеродным отложениям в охладительных трактах ракетных двигателей при использовании LNG/LCH4.
(Experimental Investigation of Thermally-Induced Carbon Deposits in Methane and LNG Flows)
В этом исследовании так же отмечено, что углеродные отложения становятся значительными, когда используется смесь метан/пропан, но это, понятное дело, из-за пропана. При использовании чистого метана тоже наблюдались некоторые отложения на определённых поверхностях, но это при давлении 3000 psi, т.е. в десять раз больше, чем даже у водородного RL-10, не говоря уже о метановом. Не думаю, впрочем, что эти отложения могли бы забить трубки.
>Да, ТНА - это ОТДЕЛЬНЫЙ агрегат, который термически - совершенно изолирован от камеры сгорания
Да, но он турбина же на этой камере сгорания смонтирована. Я сделал ему огромный реверанс, допустив, что в принципе турбина может перегреться от прямой теплопередачи от корпуса к корпусу. Проблема здесь в том, что, как я подозреваю, прежде чем турбина перегреется, камера сгорания просто перестанет существовать.
Также, при прекращении потока на турбину, она какое-то время будет крутиться по инерции. На RL-10, как я понимаю, не предусмотрено никакой смазки, а подшипники турбины охлаждаются всё тем же топливом. Наверное, можно допустить, что при нарушении потока в каких-то условиях охлаждение подшипников может нарушиться, и турбина перегреется, но - опять-таки - сильно подозреваю, что камера прогорит на-а-амного раньше :)
Reply
>>Да, но он турбина же на этой камере сгорания смонтирована
- "смонтирована на" - это общее слово, а теплопередачи там практически нет.
И вот почему:
*** RL-10 имеет TVS - Thrust vectoring. То есть, он умеет "вертеть башкой" - в каких-то пределах, для возможности управлять кораблём/ступенью, меняя pitch и yaw. Причём, "вертеть башкой" - это значит поворачивать всю сборку КС. Однако, при этом весьма ЖЕЛАТЕЛЬНО - не трогать ТНА. То есть, НЕ ЖЕЛАТЕЛЬНО поворачивать её ВМЕСТЕ с КС. Почему? - потому что в ТНА - массивный ротор - с огромными оборотами - и с соответствующим вращательным моментом.
Эти эффекты НАДО учитывать, что ОЧЕНЬ СИЛЬНО усложняет систему управления TVS. Поэтому обычно (не всегда, но обычно) КС стоит на качающкйчся системе штоков/карданов, ТНА закреплён неподвижно, а компоненты топлива подаются от ТНА в КС - через систему "сильфон-манифолд-сильфон". Систама сильфонов работает как ЭФФЕКТИВНЫЙ теплоизолятор - за счет 1) собственной теплоёмкости сильфонов/манифолдов и, главное, благодаря 2) мощному потоку компонента топлива - ПРОТИВ направления теплопередачи.
И последнее - емнип - ТНА смонтирован на общей базе (thrust structure), а не на КС. С КС он связан линиями подачи компонентов топлива, но не структурными (несущими) элементами типа кронштейнов.
Reply
Короче, никакого перегрева турбины там не может быть в принципе.
Reply
- да, в случае некоего "засора" в трубчатой рубашке КС - произойдет локальный перегрев камеры - именно в этом месте. Когда перегрев достигнет температурного предела прочности - произойдёт RUD (rapid unscheduled disassembly) - камеры сгорания.
Да, спасибо за ссылку, это как раз по теме:
Morehart, J. H., Moore, T. A., Frolik, S. A., Driscoll, R. B., & Brady, B. B. (2018). Experimental Investigation of Thermally-Induced Carbon Deposits in Methane and LNG Flows. 2018 Joint Propulsion Conference.
- скачал, просмотрел - очень полезно :)
Оставлю здесь полную ссылку - у кого есть библиотечная подписка на материалы AIAA - тоже могут скачать всю статью.
А у кого нет, вот самая суть из "Conclusions":
>>Appreciable accumulations of carbon were not observed on heated surfaces of the copper test sections,
>>however, minor-to-moderate increases in surface carbon were found on most areas, along with substantial oxidation.
- то есть, никаких "заметных отложений" углерода - НЕ НАБЛЮДАЛОСЬ.
Причем не только с чистым метаном, но и с СПГ - который представляет собой "грязный метан" - с целым букетом разной органики.
Но с СПГ определённые изменения поверхности наблюдаются отчётливо, микрофотографии вполне иллюстративны.
То есть, авторы успешно разработали эффективный тестовый стенд и метод - для проверки материалов/условий/вариантов топлива - для метановых двигателей.
И теперь ждут предложений сотрудничества :)
Причём следует подчеркнуть ещё раз - речь идёт НЕ О каком-то "коксовании" или образовании любых осадков с толщиной - в работе такого НЕ наблюдалось.
Речь здесь идет о подборе мтериалов и условий - для снижения химического износа.
То есть, для увеличения срока службы многоразового двигателя.
Reply
Leave a comment