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[原创] 一种煤油和氢氧混合芯级的设想

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ArcheanEon 发表于 2019-11-26 08:21 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层 |阅读模式

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楼主提出一种新的构型:芯级直径5米,使用2台yf100液氧煤油机+2-3台yf77氢氧发动机,煤油机和氢氧机共用氧箱,四-五发并联,三个储箱:液氧箱、液氢箱、煤油箱,起飞推力340-400吨。既克服了液氢体积大、煤油能量密度低质量大的劣势,又充分利用了煤油机和氢氧机的优点。
储箱从上到下的排列顺序是:液氢箱-液氧箱与煤油箱。其中,煤油箱在液氧箱外侧,环绕液氧箱。温度从低到高,密度从小到大,头轻脚重,头冷脚热。
这种构型和氢氧机捆绑煤油机构型相比的优势在于:捆绑构型需要多一个氧箱,以及外壳等结构,节省了重量。

方案一:2台yf100+2台yf77作为第一级,氢氧机和煤油机都燃烧300-320秒左右,同时关机。
方案二:2台yf100+3台yf77,煤油机工作300秒左右关机同时分离(抛煤油箱),三台氢氧机工作到500秒关闭两台同时分离,另一台工作到550秒,实现一级入轨。

这种设计是氢氧机和煤油机的折中和优化,纯氢氧比冲高,但是体积大,推力小,煤油推力大,但是比冲低。因此,这种液氢煤油混合燃料的设计从成分上讲类似于甲烷机,却优于甲烷机。第一,这种设计是利用现成的液氧煤油发动机和氢氧发动机,而不需要研制新的甲烷机;第二,能够获得比甲烷机更高的比冲。
 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 08:48 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
储箱从上到下的排列顺序是:液氢箱、液氧箱、煤油箱,温度从低到高,密度从小到大,头轻脚重,头冷脚热。
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qsayy 发表于 2019-11-26 09:02 | 显示全部楼层
想法是可以,但是用两种发动机不能认同。这种共芯储箱适合三组元发动机,海平面用煤油,用小股液氢冷却燃烧室喷管并提升室压,再入燃烧室和煤油一起燃烧,能增加些中高空比冲,到高空切换纯氢氧推进。
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cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 09:05 | 显示全部楼层
这哪里节省了重量了?一级半火箭液氧煤油助推烧完就分离不再成为死重了,且芯级氢氧燃烧时间长 充分利用了氢氧高比冲。你这个煤油氢氧不分离 捆一起燃烧有啥意义?
如果是氢氧煤油同时关机,那么煤油拖累氢氧的比冲 总冲下降。如果像长五那样煤油180秒 氢氧480秒 那煤油箱、大氧箱、煤油机在后300秒可都是死重了
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中华土鸡 发表于 2019-11-26 09:07 | 显示全部楼层
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 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:11 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 09:05
这哪里节省了重量了?一级半火箭液氧煤油助推烧完就分离不再成为死重了,且芯级氢氧燃烧时间长 充分利用了 ...


氢氧煤油都是300秒左右,纯氢氧比冲高,但是体积大,推力小,煤油推力大,但是比冲低
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 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:14 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 09:05
这哪里节省了重量了?一级半火箭液氧煤油助推烧完就分离不再成为死重了,且芯级氢氧燃烧时间长 充分利用了 ...

这种设计是氢氧机和煤油机的折中,相当于甲烷机,但是,是利用现成的发动机,而不需要研制新的甲烷机
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郭夫子 发表于 2019-11-26 09:17 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 09:05
这哪里节省了重量了?一级半火箭液氧煤油助推烧完就分离不再成为死重了,且芯级氢氧燃烧时间长 充分利用了 ...

重新发明轮子,而且还是个方轮子。
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中华土鸡 发表于 2019-11-26 09:22 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
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 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:36 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
郭夫子 发表于 2019-11-26 09:17
重新发明轮子,而且还是个方轮子。

当年有人看不惯火车,拿马车和火车赛跑。有人看不惯轮船,1807年“克莱姆特号”试航时被称为“富尔顿的蠢物”
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cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 09:37 | 显示全部楼层
ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:36
当年有人看不惯火车,拿马车和火车赛跑。有人看不惯轮船,1807年“克莱姆特号”试航时被称为“富尔顿的蠢 ...

你拿斯蒂芬孙和富尔顿自比是哪里来的自信
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 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:38 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
中华土鸡 发表于 2019-11-26 09:22
不能这么说,航天的趋势是复用,无论什么方案增加入轨(不仅入轨)死重已经不可避免。一次性火箭时代你是 ...

说得对,不能用守旧的思维看待新事物,不能刻舟求剑。
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oaki911 发表于 2019-11-26 09:39 | 显示全部楼层
氢氧机其实就是研发及发射成本高几倍,尤其是二百吨级氢氧机更是如此,希望能基于YF-220技术衍生出大甲烷机(最好是倒过来先搞YF-220m甲烷机再衍生YF-220氢氧机)用于下一代火箭。

蓝箭的甲烷机以及YF-77m(由YF-77氢氧机技术衍生出来的甲烷机)都马上就成功首飞了,似乎没有必要省经费了。
斗七摇光 发表于 2019-11-26 09:47 | 显示全部楼层
一天天搞这些睿智言论秀智商累不累?
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 楼主| ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:56 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
斗七摇光 发表于 2019-11-26 09:47
一天天搞这些睿智言论秀智商累不累?

十年前,有人觉得互联网传输数据太慢,给信鸽腿上绑上数据卡和互联网比传输速度。
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hyperion 发表于 2019-11-26 10:16 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
中华土鸡 发表于 2019-11-26 09:22
不能这么说,航天的趋势是复用,无论什么方案增加入轨(不仅入轨)死重已经不可避免。一次性火箭时代你是 ...

不过三元火箭发动机通常都是用在SSTO上嘛。利用烃级密度比冲大推重比大和氢级比冲大的优势。可是要是二级构型的话,一级和二级都没必要三元呀
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cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 10:37 | 显示全部楼层
ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:56
十年前,有人觉得互联网传输数据太慢,给信鸽腿上绑上数据卡和互联网比传输速度。

大量数据传输用交通工具运硬盘更快 现在大型的数据中心还在用卡车转移数据
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郭夫子 发表于 2019-11-26 11:03 来自航空航天港手机版! | 显示全部楼层
cooldiy_cn 发表于 2019-11-26 10:37
大量数据传输用交通工具运硬盘更快 现在大型的数据中心还在用卡车转移数据

欧南台阔绰一点,用飞机运硬盘。
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joki 发表于 2019-11-26 11:07 | 显示全部楼层
单级入轨,要想取得理想的载荷系数,减重压力山大。这个设计可能需要把所有极端减重技术都用上,还不一定好使。而且也就是只管到LEO,高速任务还是得加二级。如果只是标准二级构型,一级回收复用路线。这个设计关机速度太高,与再入限制条件背道而驰。纯烃推进剂更好,关机速度低、结构也简单。
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斗七摇光 发表于 2019-11-26 11:08 | 显示全部楼层
ArcheanEon 发表于 2019-11-26 09:56
十年前,有人觉得互联网传输数据太慢,给信鸽腿上绑上数据卡和互联网比传输速度。

从古至今一直不缺众人皆醉我独醒自以为是不自知的东西。
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