forum.kosmonautix.cz

Zdravím opäť mám otázku hlavne k raketám.
Ako sa udržiava teplota napr. tekutého kyslíku. Zaujímalo by ma hlavne ako udržiavali takú nízku teplotu v raketách V2 kde technika nebola možno až tak pokročíla.. A taktiež ako sa teplota udržiava napr. v raketopláne ešte pri tekutom vodíku ktorý je v tekutom stave ešte chladnejší a ako sa udržiava teplota pri dlhších letoch kde musí stupeň s vodíkom a kyslíkom čakať aj 2 orbity a to aj pri slnku kde je tá teplota veľká.
Druhá otázka je ohľadom Saturnu 1. Ten bol zložený tuším z 8 rakiet redstone ale to je jedno. Ide o to že raketa redstone bežala na kyslíku a etyl alkohole. Lenže Saturn I bežal na RP-1 a kyslík. To nádrže sa medzi etyl alkoholom a leteckým petrolejom dajú len tak "vymeniť" alebo sa tam museli tie nádrže nejako upraviť čo sa týka pomeru paliva a kyslíku?

K první otázce: Všechno je to hlavně o velmi důkladné izolaci. Používají se nádrže, které přïpomínají velké termosky - jsou vícevrstevné a z vnitřního prostoru je odčerpaný vzduch - vakuum izoluje. V takové nádrži se mohou několik hodin uchovávat i velmi chladné materiály.

Druhá otázka: On v podstatě není mezi těmi dvěma kapalinami žádný rozdíl. Obě jsou chemicky stálé, nejsou tolik korozivní jako třeba deriváty hydrazinu a navíc nádrž je takové "hloupé" zařízení, že toho ani moc umět nemusí. Rozdíly bychom našli až v potrubí a hlavně spalovacím zázemí.

A netušíš, jak je to s objemem, ten by se teoreticky mohl lišit?

To ma práve zaujíma že či ten pomer kyslík/palivo je u etyl alkoholu a RP-1 rovnaký.

Trochu jsem googlil a pokud srovnáme spalovací poměr mezi okysličovadlem a palivem (oxidizer to fuel ratio), výsledek je následující:

U rp-1/lox je O/F ratio 2.56
U etanol/lox je OG/ ratio 1.3

Čili rozdíl tu je, ale to se mohlo řešit třeba odlišným množství natankovaného paliva.

potrebuješ tam hustotu ku tomu ešte... aby si vedel povedať objem...
tu je kalkulačka hustoty
http://ddbonline.ddbst.de/DIPPR105Densi ... ionCGI.exe

Matika mi nikdy nešla tak snad v tom neudělám žádný kopanec.
Hustota etanolu je 788 kg/m3 při 20°C. Hustota RP-1 je při stejné teplotě 810 - 1020 kg/m3. Což je docela problém kvůli značnému rozptylu. Vezmeme tedy průměrnou hustotu 915 kg/m3.

Představme si, že máme nádrž s okysličovadlem, ve které je 50 tun lox.
Jelikož je o/f ratio u Rp-1 2,56, pak bude 50 tun lox stačit na 19 tun rp-1. Tohle množství bude zaujímat objem 20,87 m3.
O/f ratio u etanolu je 1,3, takže 50 tun lox bude stačit na 38 tun etanolu. Ten bude zaujímat objem 48 m3.

Dokážu si představit, že u Saturnu se prostě natankovala nádrž s kyslíkem ne do plna - tím se zároveň ušetřila hmotnost, která byla vyvážená větší účinností RP-1.
Rozptyl u hustoty RP-1 v tom dělá docela nepořádek. Při započítání nejnižší uváděné hustoty by 50 tun lox vystačilo na 23 m3 rp-1, u nejvyšší hustoty by pak vydalo na 18,6 m3 rp-1. jen doufám, že jsme to všechno spočítal dobře.

P.S. Svou roli v tom hraje i teplota, která ovlivňuje hustotu paliva.

Fuha Dugi vďaka za vyčerpávajúcu odpoveď Tak to je ale zaujímavé, oplatilo sa im teda tam mať viac "mrtvej hmotnosti" ako trocha pozmeniť nádrže?

Hlavně věděli, že Saturn 1 je pouze mezistupeň, dočasné provizorium, protože chystali Saturn 5.

Redstone nepoužíval 100% etanol, ale směs 75% etanolu a 25% vody. Takže hustota cca 841 kg/m3.


Redstone měl v jedné nádrži odděleny přepážkou 5,051 tun (6m3) paliva a 11,47 tun (10m3) kyslíku.

Prví stupeň Saturnu 1 měl velkou centrální nádrž na LOX + další 4 prodloužené Redstone nádrže na LOX a 4 prodloužené Redstone nádrže na kerosen. Celkový objem pak 155m3 kerosenu a 250m3 kyslíku.