TsSKB Progress propone crear un motor de cohete que funcione con GNL

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En el programa de desarrollo de la astronáutica, pueden aparecer nuevos elementos, de acuerdo con los cuales la industria creará un nuevo vehículo de lanzamiento y un motor para él. Según los informes de los medios rusos, Samara TsSKB Progress preparó un paquete de documentos relacionados con un cohete portador prometedor de la clase súper pesada. En el futuro, este cohete puede usarse para entregar varias naves espaciales a la Luna.

TsSKB Progress propone crear un motor de cohete que funcione con GNL


Según Izvestia, con referencia a la documentación de TsSKB Progress, el proyecto propuesto a Roskosmos implica la creación no solo de un vehículo de lanzamiento, sino también de un motor prometedor para ello. Para lograr un alto rendimiento, el nuevo cohete súper pesado debe estar equipado con motores líquidos que utilicen un par de combustible de gas natural licuado (GNL) y oxígeno líquido. El combustible propuesto tiene algunas ventajas sobre el queroseno usado actualmente, que puede afectar positivamente el funcionamiento de la tecnología de cohetes.

Las principales ventajas del GNL son la simplicidad comparativa de la minería y la manufactura y, como resultado, un menor costo. Además, el gas natural licuado comparado con el queroseno tiene una base de materia prima más amplia. Teniendo en cuenta la situación en el campo del combustible para cohetes, el bajo costo y la base de recursos son de gran importancia. Izvestia señala que en los documentos presentados, TsSKB Progress describe las perspectivas para varios tipos de combustible para cohetes. Por ejemplo, los primeros cohetes soviéticos y rusos utilizaron keroseno obtenido del petróleo del campo Anastasievsko-Troitskoye (Territorio de Krasnodar). Los depósitos se agotan con el tiempo, debido a que los cohetes deben llenarse con el combustible obtenido al mezclar varios tipos de queroseno. En el futuro, la escasez de materias primas solo aumentará.

Un motor que utiliza vapor de combustible LNG-oxígeno líquido se creará solo en un futuro bastante lejano. Por lo tanto, el período de explotación activa de misiles con una central eléctrica similar puede ocurrir en un momento en que los campos petroleros se agotarán, lo que afectará el costo del queroseno. Por lo tanto, el gas natural licuado será el combustible más eficiente en términos de eficiencia.

Al mismo tiempo, LNG permite reducir el costo de los lanzamientos ahora, a los precios actuales del combustible. En el futuro, cuando se usa LNG y oxígeno líquido, es posible reducir el costo de arranque de los tiempos 1,5-2 en comparación con el par de combustible de queroseno y oxígeno. Además, el gas natural licuado puede ser un combustible para motores de cohetes reutilizables. En este caso, el procedimiento para limpiar el motor en preparación para el nuevo vuelo se simplifica lo más posible: es suficiente para evaporar el gas licuado restante.

Cabe señalar que el gas natural licuado y el metano licuado han estado interesados ​​durante mucho tiempo en los diseñadores de motores de cohetes. En comparación con los combustibles utilizados actualmente, el LNG y el metano permiten lograr un mayor rendimiento. Sin embargo, tanto el GNL como el metano aún no han alcanzado la operación activa. La razón principal de esto es las características específicas de estos tipos de combustible, así como su combinación con el costo.

Se sabe que un motor que usa GNL y oxígeno líquido tiene un impulso específico mayor en comparación con una planta de energía que utiliza queroseno. Sin embargo, los combustibles a base de metano son menos densos que el queroseno. Como resultado, el cohete necesita un tanque de combustible más grande, que afecta su tamaño y masa inicial. En última instancia, un cohete con motores que funcionan con GNL o metano no tiene ventajas significativas sobre el "queroseno" que le permitiría encontrar su lugar en el programa espacial.

Además, el beneficio económico del uso de combustibles alternativos no siempre es apropiado. Izvestia cita las palabras del miembro correspondiente de la Academia Rusa de Cosmonáutica. Tsiolkovsky A. Ionin. Según el especialista, solo una fracción del porcentaje del costo total del lanzamiento se gasta en la compra de combustible. En este caso, los ahorros no son demasiado grandes. Del mismo modo, la situación con los aspectos ambientales: A. Ionin señala que los cohetes vuelan muy rara vez para tener un impacto notable en la situación ambiental.

Sin embargo, los estudios de los prometedores motores de cohetes están en marcha, además, comenzaron hace mucho tiempo. Desde principios de los años ochenta, NPO Energomash ha estado explorando plantas de energía prometedoras para vehículos de lanzamiento, incluidas aquellas con motores que utilizan metano licuado y oxígeno líquido. Según algunos datos, actualmente NPO "Energomash" se dedica al estudio de la apariencia técnica de un nuevo cohete portador ligero. La primera etapa de este cohete puede obtener un prometedor motor líquido de cámara única con un par de combustible de metano-oxígeno que puede desarrollar empuje a 200 toneladas.

Las perspectivas exactas del vehículo de lanzamiento propuesto y el motor que usa GNL no están claras. Los funcionarios "Roskosmos" aún no comentaron sobre la propuesta. La documentación se encuentra actualmente en examen. En este sentido, es demasiado pronto para hablar sobre el momento de inicio y finalización del trabajo, así como el momento de los primeros lanzamientos de misiles prometedores. Aparentemente, el trabajo de diseño activo en el nuevo proyecto comenzará solo después de algunos años, y llevar a cabo todas sus fases requerirá al menos 10-12 años. Por lo tanto, la operación del nuevo vehículo de lanzamiento súper pesado con el motor del nuevo sistema no puede comenzar antes de la segunda mitad de los años veinte.


En los materiales de los sitios:
http://izvestia.ru/
http://ria.ru/
http://i-mash.ru/
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13 comentarios
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  1. +7
    20 Mayo 2014 09: 58
    ¡Cansado de ello! Algunos proyectores, pero todavía volamos en los "siete" reales. Al observar todos estos cambios, inevitablemente sacará la conclusión de que Dios no le dio al liderazgo actual de Roscosmos una visión estratégica para el desarrollo de la cosmonáutica.
    1. +1
      20 Mayo 2014 10: 47
      Cita: Jurkovs
      y todavía volamos en el "siete" real


      Volamos durante mucho tiempo en el Proton, pero ahora ya se están cambiando al Angara. "Seven" dejó de usar hace mucho tiempo.
      1. +5
        20 Mayo 2014 13: 15
        ¿No son Soyuz-2 y Soyuz-FG modificaciones de los Siete?
        ¿Quizás vale la pena que el material se actualice?
        1. +1
          21 Mayo 2014 14: 42
          Cita: Bersaglieri
          ¿No son Soyuz-2 y Soyuz-FG modificaciones de los Siete?
          ¿Quizás vale la pena que el material se actualice?


          Hablé sobre los Sevens mismos y no sobre sus modificaciones. Y así, estoy de acuerdo en que también tienes razón.
  2. +3
    20 Mayo 2014 10: 02
    Gracias por una mayor cobertura del tema planteado la semana pasada.
  3. +1
    20 Mayo 2014 11: 25
    Perspectiva sombría. Durante 30 años, los khrunechevitas han estado fabricando el queroseno-oxígeno "Angara", todavía no lo han hecho, pero resulta que el queroseno está a punto de agotarse. Presumiblemente, para cuando el "progreso" haga que sea exactamente el mismo cohete a gasolina con blackjack y xxx LNG, también terminará repentinamente. Está claro que los "Khrunechevites" ofrecerán inmediatamente su nuevo, exactamente el mismo cohete sobre petróleo crudo, que también estará terminado para ese momento, y solo quedará carbón para el "progreso", con el que, aparentemente, en el momento del desarrollo, también habrá problemas.
    Tal vez de todos modos, hay algo que arreglar en el conservatorio, de lo contrario, estos jscs y refinerías ya están completamente jodidos y no están interesados ​​en nada más que en obtener dinero.
    Ya puede invertir normalmente y hacer un puerto espacial para cohetes normales de hidrógeno-oxígeno, con una infraestructura normal y sistemas de seguridad, de lo contrario, todo este circo durará para siempre. Sin mencionar que el dinero invertido en este desastre habría sido suficiente durante mucho tiempo.
    1. +1
      20 Mayo 2014 19: 07
      Ganó Rusia-M estaba con hidrógeno en la segunda etapa y lo cortó
      1. el cartero
        0
        21 Mayo 2014 02: 13
        Cita: saag
        Ganó Rusia-M fue con hidrógeno

        1. ¿Cuándo estuvo ella?
        2. No Rus-M, pero "Rus-MP" / Rus-MT-35 / Rus-MT-50.
        Desarrollado, diseñado como parte del PPTS
        3.RD-0146 es un análogo del motor estadounidense RL-10V-2, una gran parte de la financiación de la empresa estadounidense Pratt & Whitney (contrato con KBHA para la venta de motores en todo el mundo, excepto en los países de la CEI).
        Y aunque TNA KBKHA es "el más inteligente" del mundo, hasta ahora total horas de funcionamiento en 1680 s, a una potencia del 60-70% del valor nominal
        Cita: saag
        y la picamos

        renovar / terminar ¿A DÓNDE IR?

        El vehículo de lanzamiento "Angara" con variaciones NO ESTÁ CERTIFICADO para vuelos tripulados, y probablemente no lo estará, ya que no se asegura la continuación del vuelo en caso de falla de uno de los motores y la capacidad del vehículo de lanzamiento para dejar la salida incluso si falla uno de los motores. Y la "unión" ya es bastante pequeña
  4. +3
    20 Mayo 2014 13: 17
    El RD alimentado con GNL (más precisamente, con un modo de operación híbrido: GNL / oxígeno o hidrógeno / oxígeno) se desarrolló en los años 80 para los proyectos MAKS y VKS Tu-2000. Entonces el tema "se congeló" (por razones objetivas).
    Aparentemente, decidieron reanimar lo que es razonable.
  5. +2
    20 Mayo 2014 15: 53
    Aquí están los proyectos de metano:
    http://www.kbkha.ru/?p=8&cat=11&prod=59

    РД0110МД, РД0162. Proyectos de metano. Perspectiva de vehículos reutilizables de lanzamiento.

    Cita
    Para el trabajo experimental en el estudio de una nueva combinación de combustible: oxígeno y gas natural licuado (GNL) para motores de cohetes de propulsión líquida de prometedores vehículos de lanzamiento reutilizables. El motor de cohete de demostración RD0110MD con combustible de metano, desarrollado sobre la base del motor serie RD0110, fue desarrollado y probado.
    Las pruebas de fuego del RD0146M en componentes de oxígeno-GNL se han llevado a cabo con éxito.
    Los datos experimentales obtenidos y la experiencia adquirida en el trabajo con GNL se utilizan en el desarrollo de motores para vehículos de lanzamiento reutilizables prometedores.
    De 2002 a 2005 El trabajo se llevó a cabo conjuntamente con socios de Europa occidental para crear un motor de cohete de propulsor líquido de propulsor múltiple de metano europeo con un empuje de 200 tf (proyecto Volga). Desde 2006, se ha trabajado para crear un motor de cohete múltiple de metano doméstico RD0162 con un empuje de 203,9 toneladas para MRKS-1.
    El motor RD0162 SD está diseñado para pruebas de vuelo del demostrador del sistema del bloque de misiles de regreso (primera etapa reutilizable) del cohete MRKS-1 y el complejo espacial. El motor RD0162SD también está planeado para usarse como parte del sistema de propulsión en pleno vuelo del nuevo cohete espacial de pequeño tamaño.
  6. -1
    20 Mayo 2014 23: 21
    TsSKB Progress propone crear un motor de cohete que funcione con GNL

    Rama sin salida, definitivamente.
  7. el cartero
    0
    21 Mayo 2014 01: 55
    Se sabe que un motor que usa GNL y oxígeno líquido tiene un impulso específico más alto en comparación con una planta de energía que usa queroseno.
    1. Densidad de GNL = 400 kg / m³.
    Valor calorífico específico: 28–46 MJ / m³
    2. La densidad del queroseno es de 780-850 kg / cm³

    El calor específico de combustión es de aproximadamente 43 MJ / kg.
    ¿Hay alguna pregunta?
    solo +, más ligero que el aire (vapor de GEI), por lo tanto no se acumula, sino que se eleva
    arriba y desaparece
    ==========
    y, por supuesto, sí: se llevaron a cabo pruebas de incendio ("MVKhrunichev State Space Research and Production Center") del motor RD0146DM de combustible líquido-GNL líquido, probablemente no hay nada que hacer, probablemente esté basado en hidrógeno-oxígeno
    1. 0
      21 Mayo 2014 20: 57
      Cita: cartero
      Se sabe que un motor que usa GNL y oxígeno líquido tiene un impulso específico más alto en comparación con una planta de energía que usa queroseno.


      Buenas noches, Vasily. ¿Pero cuál es el problema entonces? ¿En tecnología? ¿O política? Por lo que recuerdo, hace 25 años, estábamos trabajando en un motor de gasolina en el Tu-155.
  8. 0
    21 Mayo 2014 04: 09
    Espero lo mejor ... ¡Pero no importa cómo sucedió que este nuevo motor terminado no se vendió a nadie más! Y ellos mismos volarían viejos. Rusia es rica, pero ¿por qué los extranjeros deben desarrollar un nuevo motor para conducir una tonelada de dinero cuando los rusos ya tienen esto y casi por nada ... Pero, todavía espero que lo hagan ellos mismos, volar y ganar dinero en el transporte de carga comercial y astronautas extranjeros.
  9. 0
    21 Mayo 2014 06: 56
    En realidad, el progreso de CSCB nunca ha sido tratado por motores, OJSC Kuznetsov está involucrado en esto en Samara. En general, el precio del combustible no es un parámetro tan crítico en el costo del vehículo de lanzamiento, y el impulso específico máximo siempre fue para el hidrógeno y el oxígeno.
    1. -1
      30 julio 2015 14: 14
      y el impulso específico máximo siempre fue con hidrógeno y oxígeno.

      El hidrógeno tiene flúor, pero el combustible es más tóxico.
  10. 0
    21 Mayo 2014 06: 56
    En realidad, el progreso de CSCB nunca ha sido tratado por motores, OJSC Kuznetsov está involucrado en esto en Samara. En general, el precio del combustible no es un parámetro tan crítico en el costo del vehículo de lanzamiento, y el impulso específico máximo siempre fue para el hidrógeno y el oxígeno.
  11. 0
    21 Mayo 2014 14: 32
    Una de las ventajas más importantes del GNL como combustible para cohetes, su temperatura criogénica, que proporciona un mejor enfriamiento de la boquilla y, en consecuencia, permite elevar las características del motor, no está indicada.

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