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楼主: jiyu_shi
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[提问] 能否实现膨胀——抽气联合循环?

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hyperion 发表于 2019-6-18 14:16 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-15 09:21
泵功率是质量比


且去读书。以RD-0120为例,氢泵44MW,氧泵加起来也才16MW。
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hyperion 发表于 2019-6-18 14:21 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2019-6-17 23:07
为什么氢泵功率大?不是氧的流量比氢大吗?

算体积流量呀!W=Pa*m3/s
 楼主| jiyu_shi 发表于 2019-6-18 19:51 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
今天想到,闭式膨胀循环比较适合单机多室的构型。因为限制推力提高的因素是推力室喷管的热交换能力,那么多个推力室喷管并联是可以驱动更大的泵的。
比如25吨膨胀机,使用时肯定是双机并联的,那不如直接设计成50吨的双室单机。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2019-6-18 20:02 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-18 14:21
算体积流量呀!W=Pa*m3/s


既然是氢泵功率大,那么就膨胀氢气驱动氧泵,推力室抽气驱动氢泵。这样只能放大3倍左右。
郭夫子 发表于 2019-6-18 20:06 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2019-6-18 19:51
今天想到,闭式膨胀循环比较适合单机多室的构型。因为限制推力提高的因素是推力室喷管的热交换能力,那么多 ...

多室机膨胀比很难做大。
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 00:03 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-18 14:16
且去读书。以RD-0120为例,氢泵44MW,氧泵加起来也才16MW。

是我搞错了 那这样就用富氢燃气涡轮直驱氢泵 和同轴发电机 电动机带氧泵 这样原本氧泵与富氢燃气的密封问题也不复存在了
hyperion 发表于 2019-6-19 05:21 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 00:03
是我搞错了 那这样就用富氢燃气涡轮直驱氢泵 和同轴发电机 电动机带氧泵 这样原本氧泵与富氢燃气的密封问 ...

其实有严重密封问题的也就是SSME,这种两个涡轮分别驱动氢氧泵的设计。像是RD0120这样单涡轮同轴驱动两泵就没啥密封难题了。
hyperion 发表于 2019-6-19 05:23 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2019-6-18 19:51
今天想到,闭式膨胀循环比较适合单机多室的构型。因为限制推力提高的因素是推力室喷管的热交换能力,那么多 ...

干脆加个喷管抽气的换热器好了。或者用什么环形燃烧室的方案
outman 发表于 2019-6-19 06:36 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 05:21
其实有严重密封问题的也就是SSME,这种两个涡轮分别驱动氢氧泵的设计。像是RD0120这样单涡轮同轴驱动两泵 ...

rd0120 单轴这个是刚性轴吗?
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 08:18 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 05:23
干脆加个喷管抽气的换热器好了。或者用什么环形燃烧室的方案

那不是气塞喷管嘛
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 08:20 | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 05:21
其实有严重密封问题的也就是SSME,这种两个涡轮分别驱动氢氧泵的设计。像是RD0120这样单涡轮同轴驱动两泵 ...

是的 不过 同轴双泵要牺牲泵效率 让两个泵都不工作在最佳效率点。
如果用电传动,两个泵都可以工作在各自最佳工作点,且启动更容易吧
hyperion 发表于 2019-6-19 08:42 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 08:18
那不是气塞喷管嘛

环形燃烧室不是非得搭配气塞喷管,你看双膨胀火箭发动机就是环形燃烧室搭配钟形喷管的
hyperion 发表于 2019-6-19 08:43 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 08:20
是的 不过 同轴双泵要牺牲泵效率 让两个泵都不工作在最佳效率点。
如果用电传动,两个泵都可以工作在各 ...

但是复杂度和推重比上没优势了。而且十几MW级超轻量化电传动很难实现的。
hyperion 发表于 2019-6-19 12:32 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2019-6-18 19:51
今天想到,闭式膨胀循环比较适合单机多室的构型。因为限制推力提高的因素是推力室喷管的热交换能力,那么多 ...

十吨级的RL10还是一二四并联都有呢
1717jy 发表于 2019-6-19 13:16 | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-19 08:20
是的 不过 同轴双泵要牺牲泵效率 让两个泵都不工作在最佳效率点。
如果用电传动,两个泵都可以工作在各 ...

毛子的同轴泵一般都是选氢泵最优转速,没听说选两头不搭边的中间转速。
 楼主| jiyu_shi 发表于 2019-6-19 14:49 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 12:32
十吨级的RL10还是一二四并联都有呢


估计因为普惠不习惯多室单机,而搞多室单机的苏联又搞不定膨胀循环,所以就一直没有出现多室膨胀机。
hyperion 发表于 2019-6-19 16:32 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
jiyu_shi 发表于 2019-6-19 14:49
估计因为普惠不习惯多室单机,而搞多室单机的苏联又搞不定膨胀循环,所以就一直没有出现多室膨胀机。


而且对上面级,多室单机似乎没什么必要?宇宙神的1/2机RL10构型很好了,没必要搞成单/双室的。
PS苏联不是搞不定膨胀循环,而且不重视高比冲上面级吧?毕竟米帝搞RL10不是很早的事吗,苏联何至于那么多年都跟不上呢?
 楼主| jiyu_shi 发表于 2019-6-19 17:07 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 16:32
而且对上面级,多室单机似乎没什么必要?宇宙神的1/2机RL10构型很好了,没必要搞成单/双室的。
PS苏联 ...


美帝不搞多室单机,主要还是技术习惯的原因吧。如果都是双/四机应用,那研发的时候直接上双室机是合理的,如果有了单室机,就没必要为了双室而双室。
25吨机如果有单机应用,可以用两台YF-75d,因此就没有单机需求,那不如直接上双室50吨,减少泵系提高可靠性。
郭夫子 发表于 2019-6-20 08:41 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
hyperion 发表于 2019-6-19 12:32
十吨级的RL10还是一二四并联都有呢

土星1用过6机并联。
hansens 发表于 2019-6-20 10:47 | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-6-18 10:43
第三点:1、全电机系统重量更大。 全电泵需要一个发电机和两个电动机,而且氧泵功率远远高于氢泵。联合循环 ...

1个发电机带一个电机  VS 一个发电机带两个电机。 感觉差异不大,并且全电控应该对控制系统更有力。
对于类似于猎鹰9这样的多发布局,也许还可以采用 一个大型的主发电机 + 9个电泵的方式。比如一个燃气发生器带一个大的发电机,然后9个发动机就是一个电动燃料泵一个电动氧化泵。高度简化和便于控制。
可以高度简化整体泵系。
如果电机的重量下来的话,看起来也没什么不可以
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