Войти в систему

Home
    - Создать дневник
    - Написать в дневник
       - Подробный режим

LJ.Rossia.org
    - Новости сайта
    - Общие настройки
    - Sitemap
    - Оплата
    - ljr-fif

Редактировать...
    - Настройки
    - Список друзей
    - Дневник
    - Картинки
    - Пароль
    - Вид дневника

Сообщества

Настроить S2

Помощь
    - Забыли пароль?
    - FAQ
    - Тех. поддержка



Пишет kouzdra ([info]kouzdra)
@ 2011-04-12 21:23:00


Previous Entry  Add to memories!  Tell a Friend!  Next Entry
РД-701
Ну не все-же действительно про американцев писать: про умеренно-известный советский двигатель, так и не слетавший никуда: РД-701

Единственный в своем роде двигатель, обладавший особенностями:

- подвижной насадкой на сопло, позволявшей переводить его из атмосферного режима в вакуумный - особенность если не уникальная, то очень редкая
- единственный реально построенный трехкомпонентный двигатель - кислород/керосин/водород

NB: на всякий случай обращу внимание - двигатель двухкамерный - на фотографии именно один двигатель

Предназначалось это чудо техники для МАКСа - то есть вот для этого воздушно-космического крокодила:

Схема простая - многоразовый челнок (полезная нагрузка на низкую орбиту - до 9 тонн) пристегивается к топливному баку и все это садится верхом на "Мрию", на высоте около 8.6 км конструкция отпускается в полет, включается этот самый РД-701 и оно радостно летит в космос. На практике к моменту закрытия программы в 1988 из реального выхода имелась Мрия и прошедший стендовые испытания опытный образец РД-701.

Теперь - чем оно интересно и зачем такие хитрости: двигатель мог работать в двух режимах - когда в камеру сгорания подаются все три компонента и развивается тяга 400 тонн и режим, когда двигатель работает только на кислороде и водороде - с меньшей тягой (160 тонн), но зато более высоким импульсом.

Смысл затеи - что при незначительной потере в удельном импульсе (407 секунд в вакууме против 455) получается значительный (около трети) выигрыш в размерах и массе топливного бака (у жидкого водорода крайне низкая плотность, потому сравнительно небольшое по массе его количество занимает большую часть объема в баках). Кроме того, упрощаются системы подачи топлива, потому что надо прокачивать меньший объем.

Потому разумнее быстро сжечь смешанное топливо, а потом догоняться уже остатками водорода на сравнительно небольшой тяге.

С подвижной насадкой тоже просто - в зависимости от давления окружающей среды для эффективной работы сопла нужна разная степень расширения в двигателе - в принципе - чем она больше, тем двигатель эффективнее, но в атмосфере тому кладет предел наружное давление: потому вакуумное сопло крайне неэффективно на поверхности земли и наоборот.

Один из вариантов - менять геометрию сопла по мере выхода из атмосферы. Что и реализовано тож.

По итогам стендовых испытаний получился один из самых эффективных (хоть и не доведенных по причине закрытия проекта) водородных двигателей - пожалуй лучше, чем SSME, считающийся одним из лучших. Недаром о его реанимации постоянно подумывают.

Характеристики двигателя:
Параметр 1-ый режим 2-ой режим
     Тяга в вакууме 2х2000,6 кН 2х784,5 кН
     Удельный импульс в вакууме 407,1 с 453,2 с
     Удельный импульс на старте (М=0.8, Н=10 км)* 384,5 с
     Расход топлива - О2 388,4 кг/с 148,5 кг/с
                                 - Н2 29,5 кг/с 24,7 кг/с
                                 - керосин 73,7 кг/с
     Коэффициент расширения 70/170 170
     Давление в камере сгорания 300 бар 150 бар
     Максимальный диаметр сопла 2,4 м
     Масса 1923 кг

*) вместо обычного "уровня моря" тут взята величина 10 км по причине того, что старт планировалось осуществлять примерно с этой высоты, и двигатель оптимизирован под нее. Мне встречалась для РД-701 цифра 330 сек на уровне моря, но непонятно насколько этому можно верить и насколько это связано с тем, что сопло конкретного двигателя не рассчитывалось на работу в этом режиме. На этом праздничную серию космических постов я, пожалуй, считаю закрытой.