citace:A nepochybujem, ze zvazili vsetko dostupne...
Tolik bych je nepřeceňoval :-) jsou to prostě bastlíři, co je napadlo, že když se 3D tisk dostal tak daleko, že umožňuje tisknout raketové motory, takže... "jéé, postavíme si vlastní malou kosmickou raketu a vyděláme na tom". Řekl bych, že ty prvotní motivace jsou až takhle jednoduché.. a kdo má štěstí, najde na to investora.
Já nevrdím, že jsou geniální a přepíší historii kosmonautiky: třeba jde o něco tak banálního, že lithiová baterka s čerpadlem je vyšla daleko levněji, než malá turbína se srovnatelnými parametry (přijde mi dost zbytečné, aby to byl víceménásobně použitý akumulátor, hlavně teda v prvním, odhazovaném stupni.. ale zase, asi šli prostě cestou nejmenšího odporu. taky ten komentáto nepsal, že to s turbínama je "nemožné", ale že malé turbíny jsou příčinou toho, že mezi stupni s velkými motory a stupni s natlakovanými nádržemi je určitá "mezera na trhu")
Turbíny jsou dost sofistikované a drahé součástky obecně... a asi i proto je jejich jednorázové použití v raketových motorech součást toho, proč je to tak drahé. Takže vývoj jde buď cestou vícenásobné použitelnosti toho, co je drahé - nebo cestou zlevnění a zjednodušení (viz Ariane 6, která sází stejně jako Indie na TPH boostery).
Mě osobně by se nejvíc líbila vícenásobná použitelnost a navíc i to, aby to bylo levné, spolehlivé a elegantní :-)
Samozřejmě Rocketlabu lze vyčíst, že vyvíjí vlastní raketu, místo aby se třeba složili na jeden start Falconu 9 ročně a využili ho na vynesení opravdu velké spousty malých družic najednou.
V naší firmě (telco) se léta vedl spor, zda jít cestou přeprodeje kapacity racků ve velkých datacentrech, nebo zda vybudovat vlastní malé datacentrum: no, podobností mezi "starty do kyberprostoru" a "starty do vesmíru" celkově tak není málo... ostatně celý formát Cubesat je inspirovaný úsporami z rozsahu, kterých se dosáhlo při montování serverů do standardizovaných racků. (Akorát tam možná bylo přání otcem myšlenky a ukázalo se, že zvolený formát, vycházející spíš z určité posedlosti metrickou soustavou, nakonec není pro prakticky použitelnou družici až tak ideální? :-))
Stejné projekty jako Rocketlab jsou min. dva další (min.Virgin LauncherOne a Firefly). Je pozoruhodné, co všechno museli ve Virgin Galactic překopat, aby dosáhli ohlášené nosnosti 200 kg - viz https://en.wikipedia.org/wiki/LauncherOne
Takže pokud RocketLab s něčím daleko jednodušším a levnějším (a bez přidané složitosti vzdušného startu a vlastnictví vlastního ojetého Boeingu...) slibuje nosnost 150 kg, tak je to rozhodně pozoruhodné - i kdyby se nakonec ukázalo, že jediným důvodem pro použití elektrických čerpadel je, že jsou levné... [Upraveno 23.4.2016 xChaos]
presne tak moduly na TPH nie su ani prilis lacne ani usporne ani ekologicke ale je to sposob ako prihrat zakazky vyrobcovi strategickych a taktickych rakiet.
citace:je to sposob ako prihrat zakazky vyrobcovi strategickych a taktickych rakiet.
No tak je fakt, že 1.stupeň Vegy a boostery pro Ariane 6 vyrábí https://en.wikipedia.org/wiki/Avio což je skutečně nějaká italská zbrojovka, pokud to dobře čtu. Takže asi ano... je to prostě přesměrování existujících kapacit do kosmonautiky, úspor se dosahuje tím, že tyhle produkční kapacity stejně existují a v době míru pro ně není až tak moc uplatnění.
Souhlasím, že TPH ekologické není. Zahazování lithiových baterií pro elektrická čerpadla po každém letu ale samozřejmě taky ne. Když už by někdo trval na "čistotě" kosmických letů, tak fakticky vícenásobné použití je asi jediné, co se počítá (navíc ideálně v kombinaci s kyslíkovodíkovým pohonem).
Zase ale celkové množství spáleného paliva se při větším počtu letů počítá taky... takže pokud něco dokáže malá družice místo velké, tak je to taky zajímavé.
Navíc na spoustu zajímavých cílů ve vnější Sluneční soustavě (a hlavně mimo ní) budeme zřejmě vždycky schopni navést pouze daleko menší sondy, než ty mnohatunové, které posíláme dnes - takže vývoj čehokoliv miniaturního v kosmu se rozhodně počítá.
to xChaos:
ked som pisal o ekologickom aspekte nemal som na mysli "uhlikovu" stopu ale priamo toxicitu paliva alebo spalin : to plati nielen pre TPH boosterov ale aj pre hypergolicke kombinacie na baze hydrazinu ktore pouziva napr. Proton uz v prvom stupni (mimochodom takisto pozostatok vojenskeho projektu), cinske "dlhe pochody" 1-4 a takisto indicke nosice.
Aj všetky Titany lietali na UDMH+N2O4... Výhoda je zrejmá - zmes je hypergol, takže motor je menej citlivý na stabilitu dodávky paliva a horenie je plynulejšie a tlaky v spalovacej komore môžu byť nižšie.
Z hľadiska ekologie sú motory na TPH horšie ako ktorékoľvek kvapalné palivo s výnimkou boranov, zvlášť vo výškach nad 15km - palivá spravidla obsahujú hliník, a ako okysličovadlá veľmi často chloristany alebo chlorečnany (sú lacnejšie ako dusičnany).
citace:No tak je fakt, že 1.stupeň Vegy a boostery pro Ariane 6 vyrábí https://en.wikipedia.org/wiki/Avio což je skutečně nějaká italská zbrojovka, ...
v zmysle platnej legislativy akakolvek zmes horlaviny z oxidantom je vybusnina, v akomkolvek pomere a v akomkolvek mnozstve...
v tej chvili som od uvah o TPH motoroch upustil, pretoze navazna legislativa je tvrdy oriesok + riziko je mozno zo vsetkych motorov najvacsie. i ked iv inej faze (TPH v procese vyroby, KPH zas pri starte.)
takze aj realne vzate, kto iny ako zbrojovnka by mal TPH vyravat?
12.12. Rocket Lab ohlásila, že nosič je připraven pro testy a čeká jen na povolení od úřadů Nového Zélandu a USA. Předpokládají, že testovací lety budou zahájeny na začátku tohoto roku.
citace:12.12. Rocket Lab ohlásila, že nosič je připraven pro testy a čeká jen na povolení od úřadů Nového Zélandu a USA. Předpokládají, že testovací lety budou zahájeny na začátku tohoto roku.
citace:... že by postupně odhazoval bloky baterií a zbavoval se tak mrtvé váhy. Ale třeba to vůbec není třeba...
odhadzovanie je dalsia komplikacia a ak maju cielovu nosnost aj s bateriami, tak je to vtipne a jednoduche riesenie.
a pri malej rakete mozno i porovnatelne s turbocerpadlom.
Ja nehovorim ze to nejde, dokonca sa mi to riesenie paci, ale ak hovorime o 200kg baterii, tak to je ekvivalent cca 35kg paliva LOX/RP.
pri malych rozmeroch mozno 60kg LOX/RP.
-uspora na cerpadle a mame rozdiel cca 120kg + trvalu zataz az do vyhorenia stupna.
stoji to elektronu za to?
zjavne ano.
kedze elektrika dava zmysel najma u malych systemov (napr. koncove stupne) je preto asi spravodlivejsie poronavat ju s pretlakovym systemom a nie turbocerpadlovym.
Viem si predstavit ze baterie + em mozu byt v sumare lahsie (tu by to chcelo presnejsi prepocet) ako silnostenne pretlakove nadrze a potrubie.
citace:kedze elektrika dava zmysel najma u malych systemov (napr. koncove stupne) je preto asi spravodlivejsie poronavat ju s pretlakovym systemom
co som sice uz pisal, ale nevadi Skratka su aplikacie, kde viac zalezi na jednoduchosti a spolahlivosti, nez na tahu - male rakety, horne stupne, sondy...
Cize ano, treba porovnavat hlavne s pretlakovymi systemami. A taktiez treba brat do uvahy ze to je prva realna aplikacia. Ak sa ukaze zivotaschopna, mozeme pocitat s tym ze tazke baterie sa vymenia za nieco sikovnejsie (superkapacitory, SMES - kryopalivo si to priam pyta)
za prvé účinnost turbíny - spotřeba paliva je vyšší, než jenom to, co vyjde z přepočtu energetické hodnoty
v odkazovaném článku uvádějí spotřebu cca 700 kg paliva a okysličovadla, nevím, jestli je reálná účinnost 10 %, ale v otevřeném cyklu moc velká není
za druhé, hmotnost baterií je asi menší, ve stejné diskusi se nejdříve operuje s 250 kg, pak ale dojdou k nějakým 88 kg, což je rozdíl
za třetí škálovatelnost velikosti turbíny je omezená, složitost (cena) a váha neklesá spolu s klesajícím výkonem, a navíc čím menší výkon, tím bude blběji vycházet účinnost
elektromotory mají taky velmi rychlý náběh, což je pro malou raketu výhodné
prostě pro malé motory (a rakety) využití elektromotorů a čerpadel vycházet bude (koneckonců by to jinak nepoužili), zajímavá bude mez, kdy se to zlomí a přestane to být výhodné (osobně si myslím, že limitní je právě váha, výkon a účinnost turnočerpadel, nedovedu si představit, že se výkon všech turnočerpadel merlinů u F9 měl realizovat z baterií, to by se neodlepilo od země, od turbočerpadlech SSME ani nemluvě)
nezabudajme na tretiu moznost - hybridny pohon cerpadla. Skratka vacsinu vykonu doda turbina, elektromotor len "asistuje" a pridava cast vykonu plus rychlejsi a spolahlivejsi nabeh (a lepsia regulacia tahu).
To ma dopad jednak na nizsiu narocnost konstrukcie turbiny, jednak docerpat (kryo)palivo je logisticky narocna zalezitost, dobit baterku je naopak trivialne. Vyuzitie vidim hlavne v aplikaciach zahrnajucich doplnanie paliva na orbite alebo na inej planete
citace:za prvé účinnost turbíny ...nevím, jestli je reálná účinnost 10 %, ale v otevřeném cyklu moc velká není...
1/ ucinnost turbiny som typol na 30% , ale zalezi od tlakov, regeneracie, konstrukcie,...
10% ucinnost si moze dovolit len uzavrety cyklus, kde ale ani nie je moc na vyber... n=1-T2/T1
2/ LOX/RP ma cca 9MJ/kg pre 30% je to 2,7MJ/kg paliva
3/ baterie 0,9 MJ/kg pri ucinnosti 85% je to 0,77MJ/kg
citace:čerpadel vycházet bude (koneckonců by to jinak nepoužili
Klidně i tak by je mohli použít - baterie jsou běžné, na elektromotory jsou specializované firmy co vím - pak jedině mít zřejmě již jen vlastní čerpadlo. Prostě se to dá někde koupit zřejmě na rozdíl od turbo-čerpadla. A to může být dostatečný důvod - proč použít elektrické čerpadlo.
Stejně jako kutilové musí vycházet z toho co se dá někde koupit - nikoliv jen z toho co by bylo pro danou konstrukci optimální.
citace: A to může být dostatečný důvod - proč použít elektrické čerpadlo.
kedze velka cast vyvoja motora je vyvoj cerpadla, tak obidenie tohto problemu pouzitim elektromotora povazujem tiez za pozitivnu inovaciu.
Este sa vratim k "technickej optimalnosti". Ak sa bavime o hornych stupnoch alebo sondach, tak mimo vyssej spolahlivosti a "blbuvzdornosti" el. cerpadla v porovnani s klasickym cerpadlom, a zrejme nizsej hmotnosti v porovnani s pretlakovou dodavkou, je tu dalsi parameter - bateria ako taka. Ak zrovna nepohana cerpadlo, moze sa nabijat a sluzit ako zasobnik/rezerva energie. Moze poskytovat energiu pre energeticky narocne operacie atd.
Skratka, technicka optimalnost cerpadla je jedna vec, ale uzitkova hodnota elektrocerpadla+baterie je druha vec. Hmotnostne nevyhodnejsie riesenie moze nakoniec zasadne zvysit hodnotu celeho stroja.
citace: pro malé motory (a rakety) využití elektromotorů a čerpadel vycházet bude (koneckonců by to jinak nepoužili), zajímavá bude mez, kdy se to zlomí a přestane to být výhodné (osobně si myslím, že limitní je právě váha, výkon a účinnost turnočerpadel, nedovedu si představit, že se výkon všech turnočerpadel merlinů u F9 měl realizovat z baterií, to by se neodlepilo od země, od turbočerpadlech SSME ani nemluvě)
Presne. Elektromotormi poháňané čerpadlá budú zrejme vhodné a výhodné v "prechodovej" oblasti výkonov, na hornej hranici oblasti, kde sa doteraz používala pretlaková dodávka paliva a spodnej hranici pre použitie turbočerpadiel.
Ako píšete - turbočerpadlo je náročný kúsok letového hardware a jeho vývoj je tá náročnejčia časť vývoja celého motoru, ale hlavne a predovšetkým - jeho výroba je mimoriadne náročná záležitosť, v dôsledkoch náročnejšia ako výroba normálnych reaktívnych motorov. "Normálne" elektricky poháňané čerpadlo je technicky a technologicky zvádnuteľnejšie.
V podstate - veľká časť debaty sa točí okolo nevyslovenej otázky "prečo to teda doteraz nikto nepoužil?" - odpoveď je prostá: neboli vhodné baterie a vhodná technologia pre ich nasadenie.
... nerad, ale zase asi budu za skeptika. Obrovské množství problémů všech čerpadel a turbín přichází v okamžiku, kdy opustíte oblast nízkých výkonů. Pro ilustraci dalšího se nejprve podívejte na jednotku Safir (což je sice opačný tok výkonu, ale problémy jsou obdobné):
Už u relativně malého výkonu 40kVA a krátkodobě 70kVA se dostáváte do oblastí proudů ve stovkách až tisících ampérů, časová omezení doby chodu, opotřebení mechaniky, problémy s náběhem a zastavením, ...
Obecně si myslím, že toto je zhruba limit podobného zařízení. Přitom Safír vychází menší, lehčí, jednodušší a spolehlivější než elektrické řešení a jeho propriety (baterie+řízení+výkonové obvody+turbočerpadlo). [Upraveno 29.3.2017 HonzaB]
citace:...
Obecně si myslím, že toto je zhruba limit podobného zařízení. Přitom Safír vychází menší, lehčí, jednodušší a spolehlivější než elektrické řešení a jeho propriety (baterie+řízení+výkonové obvody+turbočerpadlo).
... ještě dodám, že výkon motoru Rutherford engine je 37 kW. Což docela koreluje s výše uvedeným. ;-)
to Jan Baštecký: nie som si isty ci som spravne pochopil co ste chceli povedat, ale v oblasti malych vykonov, povedzme do 100 kW maju "problemy" (resp. nie su efektivne) prave turbiny.
A naopak v oblasti strednych a velkych vykonov exceluju co sa tyka pomeru vykonu k hmotnosti (ci velkosti).
Ak pohon cerpadiel Ruthefordu vystaci s 37 kW, je to vykonova oblast ktora hovori skor v prospech e.m. Na trhu su e.m. s hmotnostami pod 10 kg pre takyto vykon. Dalsia moznost je potom pouzit piestovy motor, ktory v tejto oblasti vykonu vyjde mozno tiez efektivnejsie ako turbina a bude moct pouzit navyse ako palivo kerosen.
pet.rok - 100kW môže byť nejaká medza pre turbočerpadlové agregáty s generátorom plynu na báze raketového motoru, spalujúceho rovnaké palivo ako "hlavný" raketový motor - teda RP+LOX, ale trochu inak to bude vyzerať napríklad pre pohon palivom UDMH+NOX, alebo pohon paroplynom z rozkladu peroxidu vodíka.
Druhá vec - automaticky z hry vypadavajú všetky motory využívajúce atmosferický kyslík. Boli by použiteľné len do výšky 8-10km, maximálne 12km, pritom aj na prvom stupni rakety je potrebné zabezpečiť činnosť do výšok minimálne okolo 50km, skôr nad 70km
Zafir - pôvodne bol určený pre L-39 Albatros. Bohužiaľ žiadny z podobných "motorčekov" nie je použiteľný na pohon čerpadiel, aj keby výkonovo stačili - pracujú s atmosferickým kyslíkom a teda výška okolo 10-12 km (resp. ekvivalentný tlak) je maximálna horná hranica ich použiteľnosti, a to nebudem špekulovať o ich využiteľnom výkone, ktorý bude hlavne v hornej tretine výškového rozsahu silne klesať. A prerobiť takýto malý prúdový motor na turboagragát na kerosín + kyslík nejakým jednoduchým spôsobom nejde - ten "ohriaty dusík" zo vzduchu tam bude proste vždy chýbať.
Ostatne - o "na atmosfere nezávislých" pohonoch by vedeli povedať dosť aj tvorcovia námorných torpéd, kde sa tak isto rieši otázka výkonu, hmotnosti a ďalších problemov.
Bylo by možné odklonit část plynů že spalovací komory a ty použít pro roztočení generátoru elektřiny?
Pak by totiž baterie byly třeba jenom na rozběh, ale je mi jasné, že by to technickou mohlo vyjít ještě složitěji, než samostatná turbina
Skratka su aplikacie, kde viac zalezi na jednoduchosti a spolahlivosti, nez na tahu - male rakety, horne stupne, sondy...