成本最低的一次性火箭方案

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 02:17:33
两级或二级半的开式循环液氧煤油火箭?两级或二级半的开式循环液氧煤油火箭?
国内尚无这类发动机,你打算投多少个亿研制一台?
其实还是液氧甲烷机最适合复用,燃烧干净积碳少,也没有氢脆之类的问题。搞全流量分级的好玩
无心骑士FT 发表于 2016-1-4 08:48
其实还是液氧甲烷机最适合复用,燃烧干净积碳少,也没有氢脆之类的问题。搞全流量分级的好玩
甲烷发动机得花不少钱,在有了煤油机的情况下国家不会同意拨款的,但应该估计民间航天公司搞全流量分级的液氧甲烷发动机作为补充(混合所有制,国企以技术投入占30%股份(就是YF-77改甲烷的整套技术))。
现有火箭最便宜。
两级半,芯级开式煤油+几十秒固推,固推伞降回收,二级毒发。
ying2kangta 发表于 2016-1-4 21:24
两级半,芯级开式煤油+几十秒固推,固推伞降回收,二级毒发。
你是说Delta II吗
你是说Delta II吗
差不多,如果就纯看省钱便宜的话。
歼击风 发表于 2016-1-4 08:46
国内尚无这类发动机,你打算投多少个亿研制一台?
兔子现在缺的是技术
konglong2020 发表于 2016-1-4 20:25
现有火箭最便宜。
也不会吧?
兔子现在缺的是技术
钱一样缺,。。。。。。
歼击风 发表于 2016-1-4 08:46
国内尚无这类发动机,你打算投多少个亿研制一台?
长七的低轨版本不就是吗。
      最便宜的是用挤压循环的液氧甲烷火箭,用高压气体将燃料压到燃烧室,涡轮泵都省了,甲烷比煤油便宜。
      最便宜的是用挤压循环的液氧甲烷火箭,用高压气体将燃料压到燃烧室,涡轮泵都省了,甲烷比煤油便宜。
长七的低轨版本不就是吗。
YF-100什么时候成开式循环的了?
最便宜的是用挤压循环的液氧甲烷火箭,用高压气体将燃料压到燃烧室,涡轮泵都省了,甲烷比煤油便宜。
火箭贮箱那么厚重,你还打算飞起来不?
最便宜的是用挤压循环的液氧甲烷火箭,用高压气体将燃料压到燃烧室,涡轮泵都省了,甲烷比煤油便宜。
高压挤压啊?到时候火箭贮箱那么厚重,你还打算飞起来不?
歼击风 发表于 2016-1-6 14:59
高压挤压啊?到时候火箭贮箱那么厚重,你还打算飞起来不?
      固体火箭那筒体也要承受高温高压,照样能飞起来。
歼击风 发表于 2016-1-6 14:59
火箭贮箱那么厚重,你还打算飞起来不?
      固体火箭那筒体也要承受高温高压,照样能飞起来。而这个用液体燃料的挤压火箭不用考虑高温,可以做得比固体火箭轻。关键是不用涡轮泵,箭体厚实,射完用降落伞回收能再用。
歼击风 发表于 2016-1-6 14:58
YF-100什么时候成开式循环的了?
只要成本不高,开闭不重要。
固体火箭那筒体也要承受高温高压,照样能飞起来。而这个用液体燃料的挤压火箭不用考虑高温,可以做 ...
固体发动机壳体承受的压力即为燃烧室的压力,而挤压式发动机贮箱的压力要高于燃烧室压力,才能克服沿程流动阻力,阀门压降,喷注压降。现在的液体火箭中,燃烧室压力是贮箱压力的几十倍。

tianthan 发表于 2016-1-6 16:54
固体火箭那筒体也要承受高温高压,照样能飞起来。而这个用液体燃料的挤压火箭不用考虑高温,可以做 ...


固体火箭的箭体能承受高压是因为加强了箭体,导致质量比普遍不高,装药比0.9-0.92算,这是现在一般远程导弹的水平,质量比大约是10-12.5。

另外,箭体不承受高温,但要承受低温(要增加保低温措施)。

还有,固体火箭箭体内实际工作的压力相对液体火箭燃烧室来说还很低。
举两个例子:美国的三叉戟D5一级发动机的平均压力大约是9.37MP,最大是10.14MP;MX的一级发动机平均压力大约是9.65MP,最大是12.8MP;法国的M51一级发动机压力大约是10MP.

这是箭体能提供的压力,传到燃烧室后压力会更低,估计约6MP左右,如果是液氧甲烷发动机,那么海平面比冲估计在280秒左右,改成液氧甲烷的YF-77,海平面比冲是293秒,然烧室压力约11MP。另外,为了使箭体内有足够的压力,可能还需要给箭体内加热,以使气体有足够的膨胀率,这个热量最合适的是从喷管哪里来,不过这会降低比冲。
这个比冲,在算上箭体,质量比低,运力不好看。

历史上貌似有过用挤压循环做一级的一个疯狂方案,如果我没有记错的话:总的起飞质量大约3-4万吨,贮箱压力是40MP,材料用造轮船的钢板,利用过大的箭体使质量比提高(大体积贮箱有利于提高质量比),火箭竖起时利用海水。


给你一些发动机燃烧室压力和供给燃烧室需要压力的例子,下面都是燃气发神器循环,里面没有补燃发动机。

YF-1发动机,  长征-1一级动力,    推力约28吨,燃烧室压力是6.57MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是9.26MP,氧化剂泵出口压力是10.71MP

YF-20发动机,长征-2一级动力,    推力约70吨,燃烧室压力是6.98MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是11.5MP,氧化剂泵出口压力是10.3MP

YF-75发动机,长征-3甲三级动力,推力约8吨,  燃烧室压力是3.67MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是6.227MP,氧化剂泵出口压力是6.472MP

火神发动机,阿里安5一级动力,推力约117吨,燃烧室压力是11.2MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是16.5MP,氧化剂泵出口压力是15.5MP

RD-107,联盟火箭一级动力,推力约90吨, 主燃烧室压力是5.85MP, 给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是9.3MP,氧化剂泵出口压力是7.8MP

F-1发动机,土星5号一级动力,推力约690吨,燃烧室压力是6.67MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是12.732MP,氧化剂泵出口压力是10.976MP

J-2发动机,土星5号二、三级动力,推力约105吨,燃烧室压力是5.38MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是8.53MP,氧化剂泵出口压力是7.68MP
tianthan 发表于 2016-1-6 16:54
固体火箭那筒体也要承受高温高压,照样能飞起来。而这个用液体燃料的挤压火箭不用考虑高温,可以做 ...


固体火箭的箭体能承受高压是因为加强了箭体,导致质量比普遍不高,装药比0.9-0.92算,这是现在一般远程导弹的水平,质量比大约是10-12.5。

另外,箭体不承受高温,但要承受低温(要增加保低温措施)。

还有,固体火箭箭体内实际工作的压力相对液体火箭燃烧室来说还很低。
举两个例子:美国的三叉戟D5一级发动机的平均压力大约是9.37MP,最大是10.14MP;MX的一级发动机平均压力大约是9.65MP,最大是12.8MP;法国的M51一级发动机压力大约是10MP.

这是箭体能提供的压力,传到燃烧室后压力会更低,估计约6MP左右,如果是液氧甲烷发动机,那么海平面比冲估计在280秒左右,改成液氧甲烷的YF-77,海平面比冲是293秒,然烧室压力约11MP。另外,为了使箭体内有足够的压力,可能还需要给箭体内加热,以使气体有足够的膨胀率,这个热量最合适的是从喷管哪里来,不过这会降低比冲。
这个比冲,在算上箭体,质量比低,运力不好看。

历史上貌似有过用挤压循环做一级的一个疯狂方案,如果我没有记错的话:总的起飞质量大约3-4万吨,贮箱压力是40MP,材料用造轮船的钢板,利用过大的箭体使质量比提高(大体积贮箱有利于提高质量比),火箭竖起时利用海水。


给你一些发动机燃烧室压力和供给燃烧室需要压力的例子,下面都是燃气发神器循环,里面没有补燃发动机。

YF-1发动机,  长征-1一级动力,    推力约28吨,燃烧室压力是6.57MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是9.26MP,氧化剂泵出口压力是10.71MP

YF-20发动机,长征-2一级动力,    推力约70吨,燃烧室压力是6.98MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是11.5MP,氧化剂泵出口压力是10.3MP

YF-75发动机,长征-3甲三级动力,推力约8吨,  燃烧室压力是3.67MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是6.227MP,氧化剂泵出口压力是6.472MP

火神发动机,阿里安5一级动力,推力约117吨,燃烧室压力是11.2MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是16.5MP,氧化剂泵出口压力是15.5MP

RD-107,联盟火箭一级动力,推力约90吨, 主燃烧室压力是5.85MP, 给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是9.3MP,氧化剂泵出口压力是7.8MP

F-1发动机,土星5号一级动力,推力约690吨,燃烧室压力是6.67MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是12.732MP,氧化剂泵出口压力是10.976MP

J-2发动机,土星5号二、三级动力,推力约105吨,燃烧室压力是5.38MP,给燃烧室输送燃料的泵:燃料泵出口压力是8.53MP,氧化剂泵出口压力是7.68MP
emellzzq 发表于 2016-1-7 10:17
只要成本不高,开闭不重要。
按另一个帖子里@歼击风 的说法
老长三时代上面的氢氧机顶下面所有毒发加起来的钱,不过到了补燃机时代煤油机已经和氢氧机差不多贵了。
启航太阳系 发表于 2016-2-21 22:56
按另一个帖子里@歼击风 的说法
老长三时代上面的氢氧机顶下面所有毒发加起来的钱,不过到了补燃机时代煤 ...
感觉高压补燃机是歪路

下面级煤油机就该简单便宜,追求性能就用氢氧机
SayUSayMe 发表于 2016-2-22 01:21
感觉高压补燃机是歪路

下面级煤油机就该简单便宜,追求性能就用氢氧机
高压补燃机贵和是否采用高压没绝对关系,是产量低的缘故。
老长征火箭的YF-20发动机,从70年代就开始量产了,到现在快50年了,前期的研发成本早就赚够了,近10来年每年的产量更是差不多都有100多台,自然比要比年产几台、十几台的便宜的多了。
等到高压补燃机大规模运用后,自然就便宜了。
SayUSayMe 发表于 2016-2-22 01:21
感觉高压补燃机是歪路

下面级煤油机就该简单便宜,追求性能就用氢氧机
确实,特别是推力较小又没法回收的,像yf-100这样的,真浪费
燃气发生器循环甲烷机应该也在考虑之列。
但是成本高低与否,取决于工业基础和批产规模,不好一概而论。
启航太阳系 发表于 2016-2-21 22:56
按另一个帖子里@歼击风 的说法
老长三时代上面的氢氧机顶下面所有毒发加起来的钱,不过到了补燃机时代煤 ...
那年头我国就没有什么氢氧机研发经验。而且我国液氢贵啊,研发试验成本肯定高。
十五从军征 发表于 2016-2-22 03:00
高压补燃机贵和是否采用高压没绝对关系,是产量低的缘故。
老长征火箭的YF-20发动机,从70年代就开始量 ...
氢氧机也是这样啊,美国的液氢为什么能那么便宜,还不是他们的产业规模大吗。
flypen9 发表于 2016-2-22 06:59
确实,特别是推力较小又没法回收的,像yf-100这样的,真浪费

YF-100的推力确实有些小。但能复用,只要能让它稳稳当当的落下,复用个十次八次没问题。
tianthan 发表于 2016-1-6 12:58
最便宜的是用挤压循环的液氧甲烷火箭,用高压气体将燃料压到燃烧室,涡轮泵都省了,甲烷比煤油便宜。
挤压循环的比冲损失是不是太大了。不过要是搞变态的BDB无所谓。

SayUSayMe 发表于 2016-2-22 01:21
感觉高压补燃机是歪路

下面级煤油机就该简单便宜,追求性能就用氢氧机
上高大上的全流量分级循环氢氧机,追求不能使用液态氟时化学能发动机的比冲极致
长六灵活性比长七要好吧,现在载荷越来越轻小,利用率也影响成本哦
火箭大部分都是一次性的吧
导弹武库核潜艇 发表于 2016-2-22 19:50
挤压循环的比冲损失是不是太大了。不过要是搞变态的BDB无所谓。
     考虑火箭性能应该是单位质量载荷的发射成本,而不是什么技术指标。
电磁弹射性价比最高
感觉高压补燃机是歪路

下面级煤油机就该简单便宜,追求性能就用氢氧机
当年富氧高压补燃机是格鲁什科被燃烧稳定性卡住、做总体设计的科罗廖夫跟做发动机的格鲁什科闹分家之后,去请做飞机发动机的库兹涅佐夫搞出来的,很可能有飞机发动机的血统在里面。

库兹涅佐夫设计局的成名作是图95轰炸机的变态涡桨发动机NK-12