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楼主: swsdlz
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[原创] 使用燃料交叉输送技术让非光杆火箭也有并联冗余设计

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ssizz 发表于 2018-10-14 17:31 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-14 15:28
RD-180两个喷管的距离是多少?任意一个喷管能上下和左右摆动吗?

每个喷管直径1.43米,两个喷管占宽3.15米。喷管间距0.29米。
RD-170的喷管是双摆的,RD-180应该也一样。
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:43 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-14 17:08
苗条主要是指  泵后摆,高空版更容易截断成短喷管。

泵后摆能减小摆动空间需求,更适合加大喷管,缩喷管主要还是要靠缩附件,分级煤油机零碎巨多,能缩多少是个问题。
ssizz 发表于 2018-10-14 17:43 | 显示全部楼层
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:01
100K是高空版,看不出有什么多机密集并联的需求,而且高空版都要上大喷管,用了大喷管自然显得苗条。

去年6月首次试车的泵后摆YF-100是起飞级用的。你的意思是这个只是用于验证泵后摆,实际应用对象是今年赶制出来的高空版?
joki 发表于 2018-10-14 17:46 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-14 16:45
是燃烧室压力越大,喷管面积比越高吧?
为什么YF100以18兆帕的室压有35的面积比,而RD180为什么以26兆帕 ...

室压高低和喷管面积比大小没有必然关系。
RD180的喷管衍生自RD170,而后者配套能源助推/天顶的直径只有3.9米,对紧凑特性要求高,喷管面积比不能取太大。当然面积比小也不全是坏事,地面推力更大且地面比冲较高,加上工作时间不长,其实是综合优化结果。
相对来说YF100室压低,但面积比取的较大。缺点就是地面推力相较小面积比要低一些比冲只有300(比RD180低11s),但真空比冲相对较高(跟RD180相当或低不到1s),加上工作时间比前者要长几十秒,这样平均比冲的差距比看起来要小,也是根据实际情况优化的结果。
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:48 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2018-10-14 17:43
去年6月首次试车的泵后摆YF-100是起飞级用的。

这个其实和起飞级还是高空级没关系,泵后摆并不是缩喷管的限制条件,附件的横向尺寸才是。
joki 发表于 2018-10-14 17:48 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2018-10-14 16:15
维姬上说RD180直径3150mm,高度3560mm,重量5480kg,膨胀比36.87

维基的数据仅供参考。。。。
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2018-10-14 17:43
去年6月首次试车的泵后摆YF-100是起飞级用的。你的意思是这个只是用于验证泵后摆,实际应用对象是今年赶 ...

有可能,100地面版有三种状态,改泵后收益最大的是双摆,对不摆的无用,感觉还是高空版用着收益更大。
oaki911 发表于 2018-10-14 18:04 | 显示全部楼层
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:48
这个其实和起飞级还是高空级没关系,泵后摆并不是缩喷管的限制条件,附件的横向尺寸才是。

看样子应该可以改进外扩尺寸:

                               
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郭夫子 发表于 2018-10-14 18:18 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-14 18:04
看样子应该可以改进外扩尺寸:

从这图上看,100还能加大喷管,77倒是能缩喷管。
jiyu_shi 发表于 2018-10-14 19:07 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
对比
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ssizz 发表于 2018-10-14 19:20 | 显示全部楼层
郭夫子 发表于 2018-10-14 17:48
这个其实和起飞级还是高空级没关系,泵后摆并不是缩喷管的限制条件,附件的横向尺寸才是。

嗯,我觉得限制CZ-7芯一级YF-100摆幅的就是附件
oaki911 发表于 2018-10-14 19:53 | 显示全部楼层
ssizz 发表于 2018-10-14 19:20
嗯,我觉得限制CZ-7芯一级YF-100摆幅的就是附件

没有精确数据,不好说附件的空间占用情况以及能否通过重新布置附件来缩小整体直径。
xtal 发表于 2018-10-14 20:04 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-12 08:26
长征5号的构型没有并联冗余设计,也不能回收复用,是落后了。
如果用起飞全是使用液氧煤油发动机的火箭, ...

双小发并联已经不是落后能形容了。是总体设计的彻底失败。
 楼主| swsdlz 发表于 2018-10-14 20:08 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
xtal 发表于 2018-10-14 20:04
双小发并联已经不是落后能形容了。是总体设计的彻底失败。

失败还不至于,如果说失败,SLS、阿里安6、H3还在失败的路上狂奔呢。
ssizz 发表于 2018-10-15 00:56 | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2018-10-14 19:53
没有精确数据,不好说附件的空间占用情况以及能否通过重新布置附件来缩小整体直径。

不缩小附件,5米直径也能并联7台YF-100K,且不需要整流罩。
CZ-724如果芯级用YF-100K的话,泵后喷管摆动受限小,或许可以让助推器发动机不摆了。
xtal 发表于 2018-10-15 01:20 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-14 20:08
失败还不至于,如果说失败,SLS、阿里安6、H3还在失败的路上狂奔呢。

芯级玩双发并联是直接理论上的低可靠性。助推器分离后任何一个芯级发动机停机都会导致任务失败。而其他构型没这破事。
单发是失效概率明显低于双发失效一个。
3发 只要稍微后期一点,失效一个还能玩一下。
5发更不用说了。
而3发5发要失效两个的概率远低于双发失效一个
 楼主| swsdlz 发表于 2018-10-15 07:35 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
xtal 发表于 2018-10-15 01:20
芯级玩双发并联是直接理论上的低可靠性。助推器分离后任何一个芯级发动机停机都会导致任务失败。而其他构 ...


要这么说,芯级一台的才是可靠性最低的货。
假设一台可靠性0.998,两台并联可靠性是0.998^2,也就是大约0.996,它相对于0.998的可靠性是每500台发动机中才多一台失效。一些发动机一辈子也用不了500台。
所以,说单发是失效概率明显低于双发失效,这说法不对。
实际上在论证长征5号芯级用一台百吨级氢氧还是两台五十吨级氢氧就提到过这个。如果两台并联的可靠性明显低于一台的,那长征5号就不会省百吨级氢氧的研制费了。
正因为火箭使用两台五十吨级氢氧和一台百吨级氢氧没有明显区别,五十吨级氢氧的研制更省钱,所以上了五十吨级氢氧。

两发到后期也能抢救一下,长征5号遥二火箭的故障晚发生一段时间,说不定就抢救回来了。就是两发并联能抢救的时间,比3发5发更后期而已。

实际上,就算是只有一发,到了足够后的后期,熄火了也能抢救一下,历史上有过这事,忘了是阿里安5哪一次了,反正是有一次芯一级提前关机了,然后随机分离,二级开始工作,最后把载荷送入了低轨轨道。
jiyu_shi 发表于 2018-10-15 09:12 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-15 07:35
要这么说,芯级一台的才是可靠性最低的货。
假设一台可靠性0.998,两台并联可靠性是0.998^2,也就是大 ...

可以新搞一款氢氧机,一套泵系配两套YF77推力室喷管。
PS:我看见你在超大的帖子,里面那些喷子真是不堪入目啊
xtal 发表于 2018-10-15 10:07 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-15 07:35
要这么说,芯级一台的才是可靠性最低的货。
假设一台可靠性0.998,两台并联可靠性是0.998^2,也就是大 ...

那就是说,出故障的概率高一倍了。那么上次如果是100吨的单发,失效概率会低一半。
xtal 发表于 2018-10-15 10:08 | 显示全部楼层
swsdlz 发表于 2018-10-15 07:35
要这么说,芯级一台的才是可靠性最低的货。
假设一台可靠性0.998,两台并联可靠性是0.998^2,也就是大 ...

正因为火箭使用两台五十吨级氢氧和一台百吨级氢氧没有明显区别,五十吨级氢氧的研制更省钱,所以上了五十吨级氢氧
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省钱?上次发射失败如果是单发100吨,大概率就根本不会出问题。这一次报废的卫星都能填平研发费用了。
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