国内正在把YF75D改成8吨级甲烷膨胀循环变推力发动机-居 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 05:52:48
刚才找资料的时候才发现。
最近国内有几篇关于8吨级液体甲烷发动机的文献,这个是YF75D改出来的。节流能力10:1
之前没太关注。
现在才知道,搞这玩意主要两个原因
1) 登月工程用,下降级发动机
2) 未来登火可以用,可以比较容易的从地外星球获取燃料(甲烷)

这个8吨级发动机不简单。横向比较下:
美国阿波罗计划的着陆器下降级发动机推力才4.6t(成员2人),美国星座计划的牵牛星着陆器(成员4人)用的就是8吨级变推力发动机,整个下降级重量,达到37t多(上升级推力20t,重6t)刚才找资料的时候才发现。
最近国内有几篇关于8吨级液体甲烷发动机的文献,这个是YF75D改出来的。节流能力10:1
之前没太关注。
现在才知道,搞这玩意主要两个原因
1) 登月工程用,下降级发动机
2) 未来登火可以用,可以比较容易的从地外星球获取燃料(甲烷)

这个8吨级发动机不简单。横向比较下:
美国阿波罗计划的着陆器下降级发动机推力才4.6t(成员2人),美国星座计划的牵牛星着陆器(成员4人)用的就是8吨级变推力发动机,整个下降级重量,达到37t多(上升级推力20t,重6t)
我一直怀疑在火星一天能制取几斤甲烷。
我一直怀疑在火星一天能制取几斤甲烷。
你还是把“几斤”换成“几克”吧
我一直怀疑在火星一天能制取几斤甲烷。
火星救援里要工作好几年
你还是把“几斤”换成“几克”吧
一天几千克都没问题,甲烷化反应很剧烈,就是催化剂下氢气和二氧化碳的燃烧。制约制取速度的是电离水以及压缩甲烷和氧,毕竟驱动压缩机的斯特林热机功率有限,电离水受供电功率制约。
不过从最近的消息来看,NASA更倾向于只就地生产液氧,高铁酸镍催化剂下电离二氧化碳,没有剧烈反应,没有动辄几千度的高温,不需要长时间储氢。按甲烷和液氧的1:2的混合比计算,可减轻2/3的燃料携带量,在这种前提下需要18吨着陆载荷级别的登陆舱,通用性也很好……
如果全部就地生产,着陆载荷大概是12吨,先不论燃料就地生产的时间,这点载荷也会增大货运发射数量从而增大发射成本。
卢龙守将 发表于 2016-1-23 00:59
我一直怀疑在火星一天能制取几斤甲烷。
只要找到水,产量就看生产规模了。看美国人给海军生产生物燃料,是在长条塑料袋里养产油藻。如果种上几+亩地,挤出油来裂解生产甲烷,每天应该不只几公斤。而且副产品氧气,火星车可以直接灌上氧和油跑路。

不知道能承受三分之一内压的透明管需要多厚,这样可以估一下种一亩地最少需要多少管材。

xmyyc 发表于 2016-1-23 09:10
火星救援里要工作好几年


近30-40年内,让人停留在火星几年是不现实的,这是拿航天员生命在赌博。
xmyyc 发表于 2016-1-23 09:10
火星救援里要工作好几年


近30-40年内,让人停留在火星几年是不现实的,这是拿航天员生命在赌博。

miaomiaomiao 发表于 2016-1-23 19:23
只要找到水,产量就看生产规模了。看美国人给海军生产生物燃料,是在长条塑料袋里养产油藻。如果种上几+ ...


如果有水就不用甲烷了,架上太阳能电板,直接出氧气和氢气更好。
氧气和氢气还可以直接作为燃料电池的燃料,用电推动运输车。

问题是,水呢?

PS:抱歉,上面一时忘了液氢在太空不能长时间贮存的问题,液体甲烷还有可能。有水后还是生产甲烷吧。
miaomiaomiao 发表于 2016-1-23 19:23
只要找到水,产量就看生产规模了。看美国人给海军生产生物燃料,是在长条塑料袋里养产油藻。如果种上几+ ...


如果有水就不用甲烷了,架上太阳能电板,直接出氧气和氢气更好。
氧气和氢气还可以直接作为燃料电池的燃料,用电推动运输车。

问题是,水呢?

PS:抱歉,上面一时忘了液氢在太空不能长时间贮存的问题,液体甲烷还有可能。有水后还是生产甲烷吧。
楠宫萧vn 发表于 2016-1-23 11:30
一天几千克都没问题,甲烷化反应很剧烈,就是催化剂下氢气和二氧化碳的燃烧。制约制取速度的是电离水以及 ...
火星的氢元素含量很少吧?
怎么得到足够的氢元素?
火星的氢元素含量很少吧?
怎么得到足够的氢元素?
自带氢上去
火星的氢元素含量很少吧?
怎么得到足够的氢元素?
而且火星中纬度就有水冰和冻土,在赤道地区土壤含水量都有2%
楠宫萧vn 发表于 2016-1-23 20:30
自带氢上去
如果能自带氢去,那么液氢长时间存储应该已经解决,那为什么不用液氢液氧发动机,这个比冲比甲烷还要高近百秒?
近30-40年内,让人停留在火星几年是不现实的,这是拿航天员生命在赌博。
没看过火星救援吧
xmyyc 发表于 2016-1-23 21:02
没看过火星救援吧
那是小说不是事实。
最简单的问题,让人在火星种菜,万一只长苗不长果实怎么办?只吃叶子吗?

没有严密的保障措施,让人去就是去送死,现在已经不是冷战时代了。
那是小说不是事实。
最简单的问题,让人在火星种菜,万一只长苗不长果实怎么办?只吃叶子吗?


还真是没看过
如果能自带氢去,那么液氢长时间存储应该已经解决,那为什么不用液氢液氧发动机,这个比冲比甲烷还要高近 ...
只携带液氢,而且气化的液氢依旧可以使用,对蒸发率完全没要求
其次,这相当于就地生产了全部氧化剂,燃料中60%的质量同样来自火星大气,携带的氢仅相当于燃料总质量的八分之一
xmyyc 发表于 2016-1-23 21:51
还真是没看过
小说和电影我看过。

用粪便和火星土壤在火星种土豆,然后能长出土豆,那是作者假设,谁实际实验过?
与地球不同的磁场、不同的重力、不同的土壤成分等等以及可能的现在还不知道的原因,你能保证种下去的东西能长出你想要的?
生物圈2号的教训忘了?
没有严密的保障措施,让人去火星开荒,那就是让人去送死。
那是小说不是事实。
最简单的问题,让人在火星种菜,万一只长苗不长果实怎么办?只吃叶子吗?


马克种的是土豆,联胺置氢,氢氧置水。
楠宫萧vn 发表于 2016-1-23 22:29
只携带液氢,而且气化的液氢依旧可以使用,对蒸发率完全没要求
其次,这相当于就地生产了全部氧化剂,燃 ...
火星的氧元素含量不低,氧化剂就地解决确实没问题。

气化的液氢是可以再使用,可气氢所占的体积比液氢大的多,这些气氢怎么储存?重新液化还是用类似气球的充气装置?
0骑着苍蝇飞0 发表于 2016-1-23 22:38
马克种的是土豆,联胺置氢,氢氧置水。
要是种进去土豆块,结果上面光长叶子下面不长土豆呢?
新品种火星南瓜,温差巨大,引力较小,个大味美!

卢龙守将 发表于 2016-1-23 22:45
火星的氧元素含量不低,氧化剂就地解决确实没问题。

气化的液氢是可以再使用,可气氢所占的体积比液氢 ...


为什么要液化?甲烷化反应本来就是用的气态氢与二氧化碳反应
火星的氧元素很多,但是能够通过简单方式制取的却不多。
最靠谱的氧元素就是二氧化碳,就地利用二氧化碳要么使用催化剂电解,要么就是电解甲烷化的副产物水。前者甚至还能利用废热驱动斯特林热机液化氧气和甲烷,而且通过加成反应可以产出包括乙烯甲醛在内的有机化合物,足以解决衣(化学纤维)食(水氧气密空间)住(聚乙烯气密薄膜和五羰基铁低温铸造纯铁结构件生产承力结构)行(甲烷内燃机、甲醛燃电,同样五羰基铁一样可以铸造内燃机气缸)等一系列问题……
换句话说,我们可以利用火星的原材料和十九世纪的化学知识解决火星表面人类生存、可靠、扩张所需要的绝大多数资源,唯一的问题是←_←怎么把人送到火星上去←_←
很讽刺的问题,但是也基本断绝了较大规模月表基地的存在可能性,反正月球基地和火星基地建设成本差不多,维护成本火星基地反而更低,到了国际空间站这规模月球基地就没有任何存在意义了,两年的补给发射次数都够登火了←_←
卢龙守将 发表于 2016-1-23 22:45
火星的氧元素含量不低,氧化剂就地解决确实没问题。

气化的液氢是可以再使用,可气氢所占的体积比液氢 ...


为什么要液化?甲烷化反应本来就是用的气态氢与二氧化碳反应
火星的氧元素很多,但是能够通过简单方式制取的却不多。
最靠谱的氧元素就是二氧化碳,就地利用二氧化碳要么使用催化剂电解,要么就是电解甲烷化的副产物水。前者甚至还能利用废热驱动斯特林热机液化氧气和甲烷,而且通过加成反应可以产出包括乙烯甲醛在内的有机化合物,足以解决衣(化学纤维)食(水氧气密空间)住(聚乙烯气密薄膜和五羰基铁低温铸造纯铁结构件生产承力结构)行(甲烷内燃机、甲醛燃电,同样五羰基铁一样可以铸造内燃机气缸)等一系列问题……
换句话说,我们可以利用火星的原材料和十九世纪的化学知识解决火星表面人类生存、可靠、扩张所需要的绝大多数资源,唯一的问题是←_←怎么把人送到火星上去←_←
很讽刺的问题,但是也基本断绝了较大规模月表基地的存在可能性,反正月球基地和火星基地建设成本差不多,维护成本火星基地反而更低,到了国际空间站这规模月球基地就没有任何存在意义了,两年的补给发射次数都够登火了←_←
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 00:14
为什么要液化?甲烷化反应本来就是用的气态氢与二氧化碳反应
火星的氧元素很多,但是能够通过简单方式 ...

液化氢气当然是为了更方便的把氢元素带到火星。

有C、H、O三种元素,其它的当然不是问题。问题是这些元素到底有多少。

除了好奇号前两年发现的火星土壤含水量为2%以外,你有火星水资源还有其它的信息吗?我印象里火星的水是非常少的。
以前也有月球存在千亿吨冰水的报道,可目前没有进一步证据。
液化氢气当然是为了更方便的把氢元素带到火星。

有C、H、O三种元素,其它的当然不是问题。问题是这 ...
凤凰号在火星极地挖一铲子就有冰,整个火星中高纬度有大量冻土,部分火山口甚至有液态水存在的证据,
液化氢气当然是为了更方便的把氢元素带到火星。

有C、H、O三种元素,其它的当然不是问题。问题是这 ...
把氢带到火星了,那为什么还要把气化的氢气重新液化?
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 08:13
凤凰号在火星极地挖一铲子就有冰,整个火星中高纬度有大量冻土,部分火山口甚至有液态水存在的证据,
火星的水资源是比较丰富的?

在去往火星的途中,蒸发的液氢怎么办?是在飞船上安装液化装置重新液化还是直接排放掉?
小说和电影我看过。

用粪便和火星土壤在火星种土豆,然后能长出土豆,那是作者假设,谁实际实验过?

那就是没看懂
火星的水资源是比较丰富的?

在去往火星的途中,蒸发的液氢怎么办?是在飞船上安装液化装置重新液化还 ...
蒸发的液氢就蒸发呗,让它在储箱里就是
xmyyc 发表于 2016-1-24 08:33
那就是没看懂
好吧。你给个主意,要是种下去的作物产量不够,在食物吃完前又没能力回地球怎么办?
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 08:33
蒸发的液氢就蒸发呗,让它在储箱里就是
常规液氢贮箱的气氢不放出来,会把贮箱撑坏。
去往火星的液氢贮箱,能承受的压力是多大?
好吧。你给个主意,要是种下去的作物产量不够,在食物吃完前又没能力回地球怎么办?
说的不是这个,而是在火星上制造返程用的燃料需要几年怎么扯到让人待几年的
好吧。你给个主意,要是种下去的作物产量不够,在食物吃完前又没能力回地球怎么办?
食物从火星轨道上运下来呀
至于轨道上能不能种食物,现在iss就告诉你能种。
xmyyc 发表于 2016-1-24 08:55
说的不是这个,而是在火星上制造返程用的燃料需要几年怎么扯到让人待几年的
制造返回的燃料需要多少时间,人不得在哪里待多长时间吗?

靠谱的做法是先向那里投送足够的补给以备不时之需,让宇航员随时能离开,然后火星考察站和殖民。
制造返回的燃料需要多少时间,人不得在哪里待多长时间吗?

靠谱的做法是先向那里投送足够的补给以备不 ...
宇航员永远不可能随时能离开,火地大冲两年一次,发射窗口也两年一次,火星表面总比轨道空间安全
百臂巨人 发表于 2016-1-24 08:58
食物从火星轨道上运下来呀
至于轨道上能不能种食物,现在iss就告诉你能种。
好吧,假设近火轨道的能生产足够的食物,轨道和火星地面的交通工具你怎么弄?有这个技术和运力还不如把食物直接从地球事先运到火星呢。

食物只是一方面,能源如果出问题呢?我的意思是在登陆火星前必须有完全的准备,不能让宇航员上去后花很长时间去生产返回地球需要的东西,这一段时间会出什么意外谁都说不好,然后宇航员想回来又不行,只能等死。
常规液氢贮箱的气氢不放出来,会把贮箱撑坏。
去往火星的液氢贮箱,能承受的压力是多大?
如果以火地霍曼转移轨道30吨有效载荷计算,你只需要携带6吨液氢甚至气氢就可以→_→
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 09:17
宇航员永远不可能随时能离开,火地大冲两年一次,发射窗口也两年一次,火星表面总比轨道空间安全
来去的路上本身要花一年多的时间,在火星就需要待大半年时间即可。
让宇航员自己生产火箭燃料,7-8个月内不够回来的吧?

如果去火星途中不用担心液氢蒸发问题,为什么不用液氢液氧发动机,它的比冲毕竟比液氧甲烷高近百秒?
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 09:28
如果以火地霍曼转移轨道30吨有效载荷计算,你只需要携带6吨液氢甚至气氢就可以→_→
液氢的蒸发问题一直是个难题,我不理解的是如果能解决好液氢的蒸发,为什么不用氢液氧发动机?
如果带气氢,贮箱必须做大,带来飞船的质量比不好。
来去的路上本身要花一年多的时间,在火星就需要待大半年时间即可。
让宇航员自己生产火箭燃料,7-8个月 ...
往返各需210天左右,需要在火星表面呆500天以前
燃料是提前一个窗口发射的返地飞行器或着陆上升舱生产的,又不是在随宇航员的着陆生活舱生产燃料
6吨液氢即使蒸发也足以控制,氢氧动力就呵呵了。另外直接使用氢氧动力效率非常低,需要自己携带100%的燃料氧化剂,最终发射质量会翻五翻以上
楠宫萧vn 发表于 2016-1-24 09:39
往返各需210天左右,需要在火星表面呆500天以前
燃料是提前一个窗口发射的返地飞行器或着陆上升舱生产的 ...

你有这个登火计划的资料吗?我想看看。