Obecné otázky o kosmonautice
- MaG
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1900
- Reputace: 743
- Bydliště: Jablonec nad Nisou
- Registrován: 2.8.2012 22:10
- Kontaktovat uživatele:
Re: Obecné otázky o kosmonautice
To je ještě horší slovíčkaření než u mikrogravitace. Tady přece každý věděl, na co se ptáš, tak co bys upřesňoval? Jsme sice odborné fórum, ale nemusíme si přece vysvětlovat, co tě zajímalo, když je to jasné.
- Saturn1234
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1377
- Reputace: 771
- Bydliště: Praha
- Registrován: 13.4.2020 11:19
- Kontaktovat uživatele:
Re: Obecné otázky o kosmonautice
Proč se v kosmonautice nepoužívají TPH (případně hybridní motory)? Přijde mi, že je to mnohem jednodušší.
lift off we have a lift off
Re: Obecné otázky o kosmonautice
To přeci nemůžeš myslet ani vážně - motory na TPH jsou přeci všude kolem. 1.stupně, horní stupně, přídavné motory, vojenské rakety a z nich odvozené civilní ...
- Saturn1234
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1377
- Reputace: 771
- Bydliště: Praha
- Registrován: 13.4.2020 11:19
- Kontaktovat uživatele:
- Amper
- Zkušený inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 2129
- Reputace: 214
- Bydliště: Plzeň
- Registrován: 20.7.2012 12:53
Re: Obecné otázky o kosmonautice
to ti muze pripadat z nekolika duvodu :
- Rusove je skoro nepouzivaji
- dost casto se pouzivaji v pomocnych rolich
- dost casto ani netusis ze jsou pouzite
Treba rakety Minotaur ktere vychazi z americkych ICBM pouzivaji ve vetsine pripadu pouze stupne na pevne palivo. Antares ktery vozi Cygnus na ISS ma 2 a 3ti stupen na pevne palivo
- Rusove je skoro nepouzivaji
- dost casto se pouzivaji v pomocnych rolich
- dost casto ani netusis ze jsou pouzite
Treba rakety Minotaur ktere vychazi z americkych ICBM pouzivaji ve vetsine pripadu pouze stupne na pevne palivo. Antares ktery vozi Cygnus na ISS ma 2 a 3ti stupen na pevne palivo
- Amper
- Zkušený inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 2129
- Reputace: 214
- Bydliště: Plzeň
- Registrován: 20.7.2012 12:53
Re: Obecné otázky o kosmonautice
jeste poznamka - ano, KPH jsou asi pouzivanejsi (hadam ze bude zalezet na metodice pocitani napr. kdyz mas treba 4 navesne TPH boostery na jednom KPH stredovem) ale prvni otazka byla "proc se nepouzivaji"
Proc jsou pouzivane specificky - ono totiz udelat motor na TPH taky neni uplne jednoduche - dost casto potrebujes pohyblivou trysku, profil tahu se musi delat pomoci tvaru kanalu, velikosti zrna ve smesi a dalsi veci. Plus obvykle neduhy - nulova schopnost regulace, nemoznost vypnuti nebo naopak pridani vykonu atd....
Proc jsou pouzivane specificky - ono totiz udelat motor na TPH taky neni uplne jednoduche - dost casto potrebujes pohyblivou trysku, profil tahu se musi delat pomoci tvaru kanalu, velikosti zrna ve smesi a dalsi veci. Plus obvykle neduhy - nulova schopnost regulace, nemoznost vypnuti nebo naopak pridani vykonu atd....
- Vaclavik
- VIP uživatel
- Příspěvky: 3287
- Reputace: 4049
- Registrován: 9.1.2013 16:26
- Kontaktovat uživatele:
Re: Obecné otázky o kosmonautice
Pro upřesnění. Ze všech 17 startů nosných raket Minotaur byl pouze při jednom využit jako poslední, pátý, stupeň HAPS se třemi motorky MR-107K na hydrazin. Šlo o start nosné rakety Minotaur IV (základ z LGM-118 Peacekeeper) ze dne 20. 11. 2020.Amper píše:Treba rakety Minotaur ktere vychazi z americkych ICBM pouzivaji ve vetsine pripadu pouze stupne na pevne palivo.
Jako čistě TPL nosné rakety můžeme považovat např. Minotaur I (vychází z LGM-30 Minuteman II), Taurus (nyní Minotaur-C) či Start-1. Historicky pak třeba L-4S, řady M-3, M-4, M-5 nebo celá rodina Scout.
- Saturn1234
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1377
- Reputace: 771
- Bydliště: Praha
- Registrován: 13.4.2020 11:19
- Kontaktovat uživatele:
Re: Obecné otázky o kosmonautice
Ano, špatně jsem to formuloval.
A co hybridní motor?Amper píše:obvykle neduhy - nulova schopnost regulace, nemoznost vypnuti nebo naopak pridani vykonu atd....
lift off we have a lift off
- Vaclavik
- VIP uživatel
- Příspěvky: 3287
- Reputace: 4049
- Registrován: 9.1.2013 16:26
- Kontaktovat uživatele:
Re: Obecné otázky o kosmonautice
Při klasické konstrukci nad některými výhodami převládají ve velké raketové technice spíše jeho nevýhody oproti čistému řešení s KPL nebo TPL.Saturn1234 píše:A co hybridní motor?
-
- Inženýr kosmonautiky
- Příspěvky: 1023
- Reputace: 338
- Registrován: 14.9.2016 1:01
Re: Obecné otázky o kosmonautice
Jedným z dôvodov je i cena.
Tuhé pohonné hmoty sú hodne drahé, bežne cez $10 za 1kg - a kvalitné, "vojenského typu" (dlhodobo >>5 rokov skladovateľné, tepelne odolné, s malou tepelnou závislosťou výkonu...) i ku $100 za 1kg. A to len vo vstupných materiáloch. Plus výroba veľkých zŕn TPH je celkom pomalá, zrná polymerizujúcich TPH tvrdnú i niekoľko mesiacov. Takže náročná a drahá - a aj pomalá a teda opäť drahá - je i technologia výroby palivových zŕn a celých palivových náplní - je výroba výbušnín a pracuje sa s mimoriadne veľkými "jednotlivými náložami" - väčšími ako v akejkoľvek inej výrobe výbušnín, snáď s výnimkou výroby dusičnanu amonneho (a aj tam je možno náplň jednotlivej linky menšia ako hmotnosť jedného zrna TPH pre veľký motor)
Celkom zložitá je i kontrola zrna - zrno TPH je relatívne krehké a nesmie prasknúť - to by s vysokou pravdepodobnosťou viedlo k havárii motoru
(zväčšenie plochy, na ktorej prebieha horenie vedie k zvýšeniu tlaku v komore čo vedie k zvýšeniu rýchlosti horenia čo vedie k zvýšeniu tlaku... Plus horenie v praskline vedie k lokálnemu zvýšeniu tlaku v praskline a napomáha tak šíreniu praskliny, čo vedie k zväčšeniu plochy.... a už sa opakujem...)
"Vypnutie" motoru na TPH až taký problém nie. Obvykle sa ale nerieši "zhasnutie motoru", ale len prosté vynulovanie ťahu motora. To sa dá dosiahnuť pomerne jednoducho - otvoria sa otvory na "hornej" strane motora alebo stupňa. Zväčší sa tým prierez, ktorým môžu spaliny z motora unikať a následne poklesne tlak v spalovacej komore, čo sa prejaví poklesom ťahu na tryske. Otvory zároveň slúžia ako trysky, ktoré tiež vytvárajú ťah - ale orientovaný opačne ako ťah "pracovnej trysky". Pracovnú trysku možno tiež odhodiť, alebo odstreliť celá dno motora. Prudký pokles tlaku môže u niektorých typov TPH viesť i priamo k zhasnutiu motora. Ak by bol ťah vytváraný "nulovacími otvormi väčší ako ťah pracovnej trysky pri zníženom tlaku, efekt sa dá využiť pri oddelení stupňov od seba, alebo pri oddelení nákladu.
Hybridné motory - veľké hybridné motory sú veľmi problematické. Je problém udržať stabilitu horenia a zaistiť rovnomerné odháranie tuhej náplne v prúde tekutej náplne. Proces dosť pripomína pohyb teplej vody v ľadovom kanále - rozširujúci sa kanál v zrne je nepravidelný a akákoľvek nepravidelnosť v prúdení je podporovaná silnou kladnou spätnou väzbou až na chovanie "samobudiace sa oscilácie". Pritom problém rastie s rozmermi kanálu v priemere i v dĺžke. V dlžke viac, preto je snaha stavať hybridné motory "krátke" a vymýšľajú sa i celkom komplikované systémy rozprašovania tekutej zložky paliva, aby sa zabezpečili kontrolované podmienky prúdenia a kontaktu tekutej zložky s tuhou zložkou pri rozširujúcom sa priemere kanálu.
Tuhé pohonné hmoty sú hodne drahé, bežne cez $10 za 1kg - a kvalitné, "vojenského typu" (dlhodobo >>5 rokov skladovateľné, tepelne odolné, s malou tepelnou závislosťou výkonu...) i ku $100 za 1kg. A to len vo vstupných materiáloch. Plus výroba veľkých zŕn TPH je celkom pomalá, zrná polymerizujúcich TPH tvrdnú i niekoľko mesiacov. Takže náročná a drahá - a aj pomalá a teda opäť drahá - je i technologia výroby palivových zŕn a celých palivových náplní - je výroba výbušnín a pracuje sa s mimoriadne veľkými "jednotlivými náložami" - väčšími ako v akejkoľvek inej výrobe výbušnín, snáď s výnimkou výroby dusičnanu amonneho (a aj tam je možno náplň jednotlivej linky menšia ako hmotnosť jedného zrna TPH pre veľký motor)
Celkom zložitá je i kontrola zrna - zrno TPH je relatívne krehké a nesmie prasknúť - to by s vysokou pravdepodobnosťou viedlo k havárii motoru
(zväčšenie plochy, na ktorej prebieha horenie vedie k zvýšeniu tlaku v komore čo vedie k zvýšeniu rýchlosti horenia čo vedie k zvýšeniu tlaku... Plus horenie v praskline vedie k lokálnemu zvýšeniu tlaku v praskline a napomáha tak šíreniu praskliny, čo vedie k zväčšeniu plochy.... a už sa opakujem...)
"Vypnutie" motoru na TPH až taký problém nie. Obvykle sa ale nerieši "zhasnutie motoru", ale len prosté vynulovanie ťahu motora. To sa dá dosiahnuť pomerne jednoducho - otvoria sa otvory na "hornej" strane motora alebo stupňa. Zväčší sa tým prierez, ktorým môžu spaliny z motora unikať a následne poklesne tlak v spalovacej komore, čo sa prejaví poklesom ťahu na tryske. Otvory zároveň slúžia ako trysky, ktoré tiež vytvárajú ťah - ale orientovaný opačne ako ťah "pracovnej trysky". Pracovnú trysku možno tiež odhodiť, alebo odstreliť celá dno motora. Prudký pokles tlaku môže u niektorých typov TPH viesť i priamo k zhasnutiu motora. Ak by bol ťah vytváraný "nulovacími otvormi väčší ako ťah pracovnej trysky pri zníženom tlaku, efekt sa dá využiť pri oddelení stupňov od seba, alebo pri oddelení nákladu.
Hybridné motory - veľké hybridné motory sú veľmi problematické. Je problém udržať stabilitu horenia a zaistiť rovnomerné odháranie tuhej náplne v prúde tekutej náplne. Proces dosť pripomína pohyb teplej vody v ľadovom kanále - rozširujúci sa kanál v zrne je nepravidelný a akákoľvek nepravidelnosť v prúdení je podporovaná silnou kladnou spätnou väzbou až na chovanie "samobudiace sa oscilácie". Pritom problém rastie s rozmermi kanálu v priemere i v dĺžke. V dlžke viac, preto je snaha stavať hybridné motory "krátke" a vymýšľajú sa i celkom komplikované systémy rozprašovania tekutej zložky paliva, aby sa zabezpečili kontrolované podmienky prúdenia a kontaktu tekutej zložky s tuhou zložkou pri rozširujúcom sa priemere kanálu.
Fráza "studená vojna" začína dostávať nový obsah...