TsSKB Progress proponuje stworzenie silnika rakietowego zasilanego LNG

13
W programie rozwoju astronautyki mogą pojawić się nowe pozycje, zgodnie z którymi branża będzie zaangażowana w tworzenie nowej rakiety nośnej i silnika do niej. Według doniesień rosyjskich mediów, Samara TsSKB Progress przygotowała pakiet dokumentów dotyczących obiecującego superciężkiego pojazdu nośnego. Ta rakieta w przyszłości może służyć do dostarczania różnych statków kosmicznych na Księżyc.

TsSKB Progress proponuje stworzenie silnika rakietowego zasilanego LNG


Jak pisze Izwiestia, powołując się na dokumentację TsSKB Progress, projekt zaproponowany Roskosmosowi zakłada stworzenie nie tylko rakiety nośnej, ale także obiecującego silnika do niej. Aby osiągnąć wysokie osiągi, nowa superciężka rakieta musi być wyposażona w silniki na paliwo ciekłe wykorzystujące parę paliwową skroplonego gazu ziemnego (LNG) i ciekłego tlenu. Proponowane paliwo ma pewne zalety w stosunku do obecnie stosowanej nafty, co może mieć pozytywny wpływ na działanie technologii rakietowej.

Główne zalety LNG to względna łatwość produkcji i wytwarzania, a co za tym idzie niższy koszt. Ponadto skroplony gaz ziemny ma szerszą bazę surowcową niż nafta. Biorąc pod uwagę sytuację w dziedzinie paliwa rakietowego duże znaczenie ma taniość i baza surowcowa. Izwiestia zauważa, że ​​w przedłożonych dokumentach TsSKB Progress opisuje perspektywy dla różnych rodzajów paliwa rakietowego. Na przykład wcześniejsze rakiety radzieckie i rosyjskie wykorzystywały naftę pozyskiwaną z ropy naftowej ze złoża Anastasiewsko-Troickoje (Terytorium Krasnodarskie). Złoża wyczerpują się z czasem, zmuszając rakiety do zasilania rakietami przez mieszanie kilku rodzajów nafty. W przyszłości taki niedobór surowców będzie się tylko zwiększał.

Silnik wykorzystujący parę LNG-ciekły tlen powstanie dopiero w dość odległej przyszłości. Dlatego okres aktywnej eksploatacji rakiet z taką elektrownią może nadejść w momencie wyczerpania się pól naftowych, co wpłynie na koszt nafty. Tym samym skroplony gaz ziemny będzie paliwem najbardziej ekonomicznym.

Jednocześnie LNG pozwala obniżyć koszty startów już teraz, przy obecnych cenach paliw. W przyszłości, przy użyciu LNG i ciekłego tlenu, możliwe będzie zmniejszenie kosztu startu 1,5-2 razy w porównaniu z parą paliwową nafta-tlen. Ponadto skroplony gaz ziemny może być paliwem do silników rakietowych wielokrotnego użytku. W takim przypadku procedura czyszczenia silnika w ramach przygotowań do nowego lotu jest maksymalnie uproszczona: wystarczy odparować pozostały skroplony gaz.

Należy zauważyć, że skroplony gaz ziemny i skroplony metan od dawna interesują projektantów silników rakietowych. W porównaniu do obecnie stosowanych paliw, LNG i metan osiągają wyższą wydajność. Jednak zarówno LNG, jak i metan nie osiągnęły jeszcze aktywnej eksploatacji. Głównym tego powodem są specyficzne właściwości tego rodzaju paliw, a także ich połączenie z kosztami.

Wiadomo, że silnik wykorzystujący LNG i ciekły tlen ma wyższy impuls właściwy w porównaniu do elektrowni wykorzystującej naftę. Jednak paliwo na bazie metanu ma mniejszą gęstość niż nafta. W rezultacie rakieta potrzebuje większych zbiorników paliwa, co wpływa na jej wymiary i masę startową. Ostatecznie rakieta zasilana LNG lub metanem nie ma znaczących przewag nad „naftą”, które pozwoliłyby jej znaleźć swoje miejsce w kosmonautyce.

Ponadto korzyści ekonomiczne wynikające ze stosowania paliw alternatywnych nie zawsze są możliwe. „Izwiestia” cytuje słowa członka-korespondenta Rosyjskiej Akademii Kosmonautyki. Ciołkowski A. Ionin. Według specjalisty na zakup paliwa przeznacza się tylko ułamek procenta całkowitego kosztu startu. W tym przypadku oszczędności nie są zbyt duże. Podobnie jest z aspektami środowiskowymi: A. Ionin zauważa, że ​​rakiety latają zbyt rzadko, aby mieć zauważalny wpływ na sytuację środowiskową.

Jednak badania nad obiecującymi silnikami rakietowymi trwają, co więcej, rozpoczęły się dość dawno temu. Dlatego NPO Energomash od wczesnych lat osiemdziesiątych bada zaawansowane elektrownie do pojazdów nośnych, w tym z silnikami wykorzystującymi skroplony metan i ciekły tlen. Według niektórych doniesień, NPO Energomash pracuje obecnie nad projektem technicznym nowej lekkiej rakiety nośnej. Pierwszy stopień tej rakiety może otrzymać obiecujący jednokomorowy silnik na ciecz, wykorzystujący parę paliwową metan-tlen, który może rozwinąć ciąg do 200 ton.

Dokładne perspektywy dla proponowanego pojazdu startowego i silnika wykorzystującego LNG nie są jeszcze jasne. Urzędnicy Roskosmosu jeszcze nie skomentowali tej propozycji. Dokumentacja jest obecnie sprawdzana. W związku z tym jest za wcześnie, aby mówić o czasie rozpoczęcia i zakończenia prac, a także o czasie pierwszych odpaleń obiecujących pocisków. Podobno aktywne prace projektowe nad nowym projektem rozpoczną się dopiero za kilka lat, a realizacja wszystkich jego etapów zajmie co najmniej 10-12 lat. W ten sposób eksploatacja nowego superciężkiego pojazdu nośnego z silnikiem nowego systemu może rozpocząć się nie wcześniej niż w drugiej połowie lat dwudziestych.


Na podstawie materiałów z witryn:
http://izvestia.ru/
http://ria.ru/
http://i-mash.ru/
13 komentarzy
informacja
Drogi Czytelniku, aby móc komentować publikację, musisz login.
  1. +7
    20 maja 2014 r. 09:58
    Zmęczony! Niektóre projektory, ale wciąż latamy na królewskiej „siódemce”. Obserwując całą tę nieśmiałość, nieuchronnie dojdziesz do wniosku, że Bóg nie dał obecnemu kierownictwu Roskosmosu strategicznej wizji rozwoju astronautyki.
    1. +1
      20 maja 2014 r. 10:47
      Cytat z Jurkovs
      a my wciąż latamy na królewskiej „siódemce”


      Latali na Protonie przez długi czas, ale teraz już przesiadają się na Angara. „Siódemki” już dawno przestały używać.
      1. +5
        20 maja 2014 r. 13:15
        Ale czy Sojuz-2, Sojuz-FG nie są modyfikacjami Siódemki?
        Może warto odświeżyć materiał?
        1. +1
          21 maja 2014 r. 14:42
          Cytat z Bersaglieri
          Ale czy Sojuz-2, Sojuz-FG nie są modyfikacjami Siódemki?
          Może warto odświeżyć materiał?


          Mówiłem o samych „Siódemkach”, a nie o ich modyfikacjach. A więc zgadzam się, że masz rację.
  2. +3
    20 maja 2014 r. 10:02
    Dzięki za szersze omówienie tematu poruszonego w zeszłym tygodniu.
  3. +1
    20 maja 2014 r. 11:25
    Ponure perspektywy. Chrunechevici od 30 lat produkują naftę z tlenem „Angara”, jeszcze tego nie robili, ale okazuje się, że nafta do niej niedługo się skończy. Należy założyć, że do czasu „postępu” jego dokładnie taka sama rakieta na gaz z blackjackiem i xxx LNG też nagle się skończy. Oczywiste jest, że „chrunieczewcy” natychmiast zaoferują swoją nową dokładnie taką samą rakietę na ropę naftową, która również do tego czasu się skończy, a do „postępu” pozostanie tylko węgiel, z którym, jak się wydaje, będą również kłopoty czas rozwoju.
    Może jednak, mogą coś poprawić w konserwatorium, inaczej te spółki akcyjne i rafinerie już zupełnie zwariowały i nie są zainteresowane niczym innym niż łapaniem pieniędzy.
    Można go już normalnie zainwestować i stworzyć port kosmiczny dla normalnych rakiet wodorowo-tlenowych, z normalną infrastrukturą i systemami bezpieczeństwa, w przeciwnym razie cały ten cyrk będzie trwał wiecznie. Nie mówiąc już o tym, że pieniądze zainwestowane w ten bałagan dawno by wystarczyły na wszystko.
    1. +1
      20 maja 2014 r. 19:07
      Wygrana Rus-M była z wodorem w drugim etapie i zhakowała ją na śmierć
      1. listonosz
        0
        21 maja 2014 r. 02:13
        Cytat z saag
        Wygrana Rus-M była z wodorem

        1.kiedy ona "była"?
        2. Brak Rus-M, ale „Rus-MP” / Rus-MT-35 / Rus-MT-50.
        Opracowany, zaprojektowany w ramach PPTS
        3.RD-0146, więc jest to odpowiednik amerykańskiego silnika RL-10V-2, duży udział finansowania amerykańskiej firmy Pratt & Whitney (umowa z KBKhA na sprzedaż silników na całym świecie, z wyjątkiem krajów WNP).
        I chociaż TNA KBHA jest jak dotąd „najszybszym” na świecie całkowity czas pracy 1680 s, przy mocy 60-70% nominalnej
        Cytat z saag
        i zabił ją

        wznów / zakończ, GDZIE POJECHAĆ?

        Pojazd nośny Angara z odmianami NIE JEST CERTYFIKOWANY do lotów załogowych i prawdopodobnie nie będzie, ponieważ zapewnia kontynuację lotu w przypadku awarii jednego z silników i możliwość opuszczenia przez wóz nośny startu nawet w przypadku awaria jednego z silników nie jest zapewniona. A „związek” jest już dość schludny
  4. +3
    20 maja 2014 r. 13:17
    RD na LNG (a dokładniej z hybrydowym trybem pracy - na LNG / tlen lub wodór / tlen) został opracowany już w latach 80-tych dla projektów MAKS i VKS Tu-2000. Potem temat „zamarł” (z przyczyn obiektywnych).
    Najwyraźniej postanowili się ożywić, co jest rozsądne.
  5. +2
    20 maja 2014 r. 15:53
    Oto o projektach metanowych:
    http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=59

    RD0110MD, RD0162. projekty metanu. Obiecujące pojazdy nośne wielokrotnego użytku

    Powołanie
    Do prac eksperymentalnych nad badaniem nowej kombinacji paliwa - tlenu i skroplonego gazu ziemnego (LNG) dla LRE obiecujących pojazdów nośnych wielokrotnego użytku. Opracowano i przetestowano demonstracyjny silnik LRE RD0110MD zasilany paliwem metanowym, wyprodukowany na bazie seryjnego silnika RD0110.
    Przeprowadzono pomyślnie testy ogniowe RD0146M na komponentach tlenowo-LNG.
    Uzyskane dane eksperymentalne i nabyte doświadczenie w pracy z LNG są wykorzystywane w rozwoju silników do obiecujących pojazdów nośnych wielokrotnego użytku.
    Od 2002 do 2005 przeprowadzono wspólnie z partnerami z Europy Zachodniej prace nad stworzeniem europejskiego silnika rakietowego wielokrotnego użytku na metan o ciągu 200 tf (projekt Wołga). Od 2006 roku trwają prace nad stworzeniem domowego metanu wielokrotnego użytku LPRE RD0162 o ciągu 203,9 tf dla MRKS-1.
    Silnik RD0162 SD jest przeznaczony do prób w locie demonstratora systemu zwrotnej jednostki rakietowej (pierwszy stopień wielokrotnego użytku) kompleksu rakietowo-kosmicznego MRKS-1. Silnik RD0162SD ma być również używany jako część systemu napędowego w locie nowej małej rakiety kosmicznej.
  6. -1
    20 maja 2014 r. 23:21
    TsSKB Progress proponuje stworzenie silnika rakietowego zasilanego LNG

    Zdecydowanie ślepy zaułek.
  7. listonosz
    0
    21 maja 2014 r. 01:55
    Wiadomo, że silnik wykorzystujący LNG i ciekły tlen ma wyższy impuls właściwy w porównaniu do elektrowni wykorzystującej naftę.
    1.Gęstość LNG = 400kg/m³.
    Ciepło właściwe spalania: 28-46 MJ/m³
    2. gęstość nafty 780-850 kg/cm³

    ciepło właściwe spalania wynosi około 43 MJ/kg.
    Jakieś pytania?
    jedyny +, lżejszy od powietrza (para PG), dlatego nie gromadzi się, ale unosi się
    w górę i w dół
    ==========
    i oczywiście tak: przeprowadzono testy ogniowe (Państwowe Centrum Badań Kosmicznych i Produkcji im. M.V. Chrunicheva) silnika RD0146DM zasilanego ciekłym tlenem - ciekłym LNG, prawdopodobnie dlatego, że nie ma nic do roboty, ponieważ jest w wodorze- baza tlenowa
    1. 0
      21 maja 2014 r. 20:57
      Cytat: listonosz
      Wiadomo, że silnik wykorzystujący LNG i ciekły tlen ma wyższy impuls właściwy w porównaniu do elektrowni wykorzystującej naftę.


      Dobry wieczór, Wasilij. Ale na czym polega problem? W technologii? Czy polityka? O ile pamiętam, 25 lat temu opracowali silnik gazowy na Tu-155.
  8. 0
    21 maja 2014 r. 04:09
    Mam nadzieję na najlepsze... Ale nieważne jak to się stało, że ten nowy gotowy silnik nie został ponownie komuś sprzedany! A oni sami latali na śmieciach. Rosja jest bogata, ale po co obcokrajowcy mieliby opracować nowy silnik, aby wpompować dużo pieniędzy, skoro Rosjanie już to mają i prawie za nic ... Ale wciąż mam nadzieję, że zrobią to sami, sami latają i zarabiają pieniądze w sprawie przewozu ładunków handlowych i zagranicznych kosmonautów.
  9. 0
    21 maja 2014 r. 06:56
    Ogólnie rzecz biorąc, Tsskb-progress nigdy nie zajmował się silnikami, robi to Kuzniecow OJSC w Samarze. Ogólnie rzecz biorąc, cena paliwa nie jest tak krytycznym parametrem w kosztach rakiety nośnej, a impuls właściwy był zawsze maksymalny dla wodoru z tlenem.
    1. -1
      30 lipca 2015 14:14
      a impuls właściwy był zawsze maksymalny dla wodoru z tlenem.

      Wodór zawiera fluor, ale paliwo jest bardziej toksyczne.
  10. 0
    21 maja 2014 r. 06:56
    Ogólnie rzecz biorąc, Tsskb-progress nigdy nie zajmował się silnikami, robi to Kuzniecow OJSC w Samarze. Ogólnie rzecz biorąc, cena paliwa nie jest tak krytycznym parametrem w kosztach rakiety nośnej, a impuls właściwy był zawsze maksymalny dla wodoru z tlenem.
  11. 0
    21 maja 2014 r. 14:32
    Jedna z najważniejszych zalet LNG jako paliwa rakietowego, jego kriogeniczna temperatura, nie jest wskazana, co zapewnia lepsze chłodzenie dyszy, a tym samym pozwala na zwiększenie charakterystyk silnika.