Русские метановые двигатели

[superzveruga]

В связи с появлением в СМИ сообщения о проектировании метановой ракеты Амур похожей на возвращаемую ступень Falcon-9 решил написать этот пост об истории русских метановых двигателей.

Интересно сравнить следующие русские и американские двигатели:

1. РД-0177, тяга на земле 85 тс, топливо метан-кислород (КБХА)
2. Мерлин, тяга на земле 87 тс, топливо

Comments

[superzveruga]

fin_factory в своей статье написал про более ранние испытания метана на американском водородном двигателе RL-10. Так вот я ему здесь отвечу. Те испытания оказались неуспешными, по причине коксования метана в тонких трубках рубашки охлаждения сопла. В отличие от американцев русские провели свои испытания на КВД-1 успешно.

[sergeich_vl]

Отчёт вы, очевидно, не читали, потому что никакого упоминания о забивании трубок продуктами разложения метана нет. Отчёт однозначен в своей оценке испытаний как успешных. Сборка набрала 65 секунд стабильного горения при давлении 200 psi. После тестов двигатель был в хорошем состоянии.

[superzveruga]

Чего же может быть успешного в следующем?

"Следующей трудностью стала нестабильность потока жидкого метана в рубашке охлаждения. Сечение охлаждающих трубок было выбрано в расчёте на водород, и для метана оно оказалось слишком большим. Это проявилось в том, что скорость потока оказалась недостаточна для эффективного теплосъёма, и в ходе одного из тестов (третьего по счёту) была повреждена камера сгорания."

Уменьшить диаметр трубок они не могли. Метан не позволяет.

[sergeich_vl]

Вы не поверите, но именно это они и сделали: после третьего теста уменьшили диаметр трубок путем вставки стержней, после чего всё заработало.

[superzveruga]

И в итоге у них заклинило турбину, очевидно от перегрева двигателя. :)

[sergeich_vl]

У вас трудности с чтением, или вы ещё освоили гипертекстовые ссылки? Ничего, мне нетрудно повторить: НИЧЕГО НЕ ЗАКЛИНИВАЛО. У них была трещина на входе в турбину и ещё что-то, но на работоспособности двигателя это мало сказалось, за исключением некоторых ограничений по мощности. В таком состоянии сборка отработала несколько тестов, Если бы у них было больше ненужных двигателей, над которыми не жалко экспериментировать, то результат был бы ещё лучше. Ну, теперь ваша очередь. Сколько секунд отработали на стенде русские метановые двигатели, и в каком состоянии были камеры сгорания и агрегаты?

[superzveruga]

А причину трещины назвать сможете?

Таки я вам назову.

1. От сажи в трубках давление метана упало.
2. Температура корпуса двигателя повысилась.
3. Корпус деформировался.
4. Турбину заклинило.
5. Она треснула.
)))

[sergeich_vl]

Даже сломаные часы два раза в сутки показывают правильное время, но вы опять не угадали. Если быть совсем точным, то было вот что:

- Треснул впускной клапан насоса горючего, поскольку был допущен переразгон в ходе переходного процесса на старте
- Деформировались лопатки статора турбины. Статор был модифицирован для метана, для чего его лопатки были переварены. Но сплав, из которого был сделан статор, плохо поддавался сварке, в результате чего некоторые лопатки и деформировались. Т.е. если бы статор был из другого сплава, то всё бы прошло вообще отлично

[superzveruga]

Получается, что их старая турбина не могла выдержать такие температурные нагрузки. ;)

[sergeich_vl]

Ничего подобного, это переделанный статор слегка деформировался.

[superzveruga]

"сам по себе", "просто так", "слегка"...

Ну понятно - это не не выдержал нагрузок, это другое. :)

Видно птицу по полёту!!!

[sergeich_vl]

Если бы вы сподобились наконец сходить и почитать/посмотреть фото этого самого статора, то вы бы и сами поняли, что это другое

[superzveruga]

Я и так всё понял. По вашему предметы ломаются не в результате внешнего воздействия, например, температуры и давления, а сами по себе. Как в волшебных сказках.

[sergeich_vl]

Нет, вы, видимо, не поняли, но мне не трудно повторить: некоторые лопатки незначительно деформировались от того, что их недостаточно жестко смогли закрепить сваркой в новом положении. Причина установлена и выдана рекомендация: заменить материал статора

[superzveruga]

То есть недостаток жёсткости это такая сила, которая ломает лопатки?

Вы уже придуряетесь.

[sergeich_vl]

Недостаток прочности сварного шва