Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


 ислородно-метановые ∆–ƒ ћногоразового использовани€ и требовани€ к ним

 

ƒальнейшее развитие ракетной техники и жидкостных ракетных двигателей св€зано со снижением затрат на выведение полезных нагрузок в космос и повышением безопасности полетов. —нижение стоимости выведени€ полезных нагрузок может быть достигнуто путем создани€ средств выведени€ многоразового использовани€.

ƒл€ повышени€ надежности конструкции ракет-носителей предлагаетс€ использовать двигательные установки первых ступеней носител€, состо€щих из нескольких модульных двигателей, и в случае отказа одного из двигателей система аварийной защиты (—ј«) отключает отказавший двигатель, а оставшиес€ работоспособные двигатели форсируютс€ на величину т€ги, компенсирующую потерю отказавшего двигател€. “ем самым обеспечиваетс€ выполнение задачи ракеты-носител€.

–азработка ∆–ƒ на экологически чистых компонентах топлива: метан (сжиженный природный газ) в паре с жидким кислородом отвечает тенденци€м развити€ современных ракет-носителей.

¬о-первых, использование в двигателе двух криогенных компонентов во многом способствует решению задач по многоразовому использованию двигател€, так как после выключени€ кислородно-метанового ∆–ƒ остатки топлива быстро испар€ютс€ из его магистралей.

¬о-вторых, возможность реализации на данных компонентах топлива схем ∆–ƒ с дожиганием восстановительного генераторного газа позвол€ет повысить надежность конструкции ракет-носителей: последстви€ от неисправностей в газовом тракте с избытком метана от генератора до камеры развиваютс€ значительно медленнее, чем в газовом тракте с избытком кислорода, что облегчает задачу —ј« воврем€ отключить отказавший двигатель.

»зучение метановых ∆–ƒ началось в японии около 20 лет назад как возможность совершенствовани€ ракеты H-II. Ќедавно в японии было начато рассмотрение возможностей создани€ двухступенчатой ракеты среднего класса "J-l upgrade", как замены существующей ракеты J-1, с использованием метанового ∆–ƒ на второй ступени [2]. ѕроведены огневые испытани€ двигател€. ќсновной двигатель разработан специалистами компании XCOR Aerospace, и он пока не готов к использованию в космических полетах, но если технологи€ себ€ оправдает, ракетные двигатели такого типа смогут стать ключом к межпланетным полетам и освоению дальнего космоса.

 

 

¬идео: испытани€ метанового двигател€ в пустыне ћохаве

 

”дивительно, но этот легковоспламен€ющийс€ газ никогда раньше не использовалс€ в качестве ракетного топлива. “олько теперь группы ученых и инженеров из различных исследовательских центров разрабатывают жидко-кислородно-метановые двигатели будущего, чтобы облегчить процесс освоени€ космоса и сделать возможным межпланетные полеты.

” метана очень много преимуществ. ∆идко-водородное топливо, используемое в космических аппаратах, должно хранитьс€ при температуре -252,9 градусов ÷ельси€ - всего лишь на 20 градусов выше температуры абсолютного нул€! ∆идкий метан, в свою очередь, можно хранить при более высоких температурах (-161,6 о—). Ёто означает, что баки с метаном не требуют мощной теплоизол€ции, т.е. станов€тс€ легче и дешевле.  роме того, баки могут быть меньше в размерах, т.к. жидкий метан плотнее жидкого водорода, что также может сэкономить много средств дл€ запуска ракеты в космос. ј еще метан безопасен дл€ человека и экологически чист, в противоположность некоторым видам токсичного ракетного топлива, примен€емым сейчас в космических аппаратах. ќсновным преимуществом метана, €вл€ютс€ его значительные запасы, и относительно невысока€ стоимость. ѕомимо этого, метан достаточно быстро испар€етс€, облегча€ процесс очистки многоразовых топливных баков и двигателей.  роме того, метановое топливо имеет более высокий удельный импульс, и по показателю т€ги на один килограмм, превосходит керосин на семь-дес€ть процентов.

ќднако у нового топлива есть и недостатки. ћетан обладает меньшей плотностью, а значит дл€ его использовани€, потребуютс€ более вместительные топливные баки.

Ѕольшой проблемой в разработке метановых двигателей остаетс€ вопрос о способности метана к воспламенению. Ќекоторые виды ракетного топлива воспламен€ютс€ спонтанно при применении окислителей, но метану требуетс€ запал. —делать такой запал очень т€жело на далеких планетах, где температура опускаетс€ на сотни градусов ниже нул€. —ейчас ведутс€ разработки такого запала, который надежно работал бы в любых услови€х. ” метана слегка хуже импульс, чем у водорода, однако это всЄ лучше, чем у керосина. ѕри этом он намного дешевле, что важно при частых рейсах.  роме того, его можно хранить при значительно более высоких температурах, а значит, он не будет подвергать охрупчиванию материал баков, как это происходит с жидким водородом.

Ќо все же самым важным €вл€етс€ то, что метан есть на многих планетах и спутниках, которые NASA планирует посетить в будущем. —реди них - ћарс. » хот€ ћарс не очень богат метаном, метан можно получить с помощью эффекта —абатье: смешать немного углекислого газа (—ќ2)с водородом (Ќ), затем нагреть смесь дл€ получени€ —Ќ4 и Ќ2ќ - метана и воды. јтмосфера ћарса содержит огромное количество углекислого газа, а небольшое количество водорода, требуемого дл€ процесса, можно привезти с собой с «емли или добыть изо льда пр€мо на ћарсе.

Ќа спутнике —атурна “итане в пр€мом смысле слова идут метановые дожди. ќзера и реки из метана и других углеводородов на “итане могут стать заправочными станци€ми дл€ космических кораблей. ¬ атмосфере ёпитера, —атурна, ”рана и Ќептуна также есть метан, а на поверхности ѕлутона есть много метанового льда. — помощью метановых ракетных двигателей станов€тс€ возможными полеты к этим мирам.

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
¬ведение. ћарс Ц это самый оптимальный вариант дл€ создани€ первого поселени€ (колонии) за пределами нашей планеты. Ќо реализаци€ таких УглобальныхФ планов требует | ќблик марсианского взлетно-посадочного корабл€.
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-07; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2111 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

¬ моем словаре нет слова Ђневозможної. © Ќаполеон Ѕонапарт
==> читать все изречени€...

1963 - | 1929 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.01 с.