Rosyjski Raptor

To w sumie żadna nowość, ale jako że jeszcze nie wspominałem o tym silniku, to warto coś napisać. Chodzi o silnik RD-0162 (oraz pokrewny RD-0164). Mają one być napędzane metanem i ciekłym tlenem i osiągać ciąg rzędu 300 ton. Mają one także być wielokrotnego użycia (do 25 uruchomień). Założenia są bardzo podobne jak w przypadku silnika Raptor SpaceX. Silniki są projektowane od 2006 roku, ale jak na razie nie słychać o jakichś większych postępach (no może poza tym że silnie zmodyfikowany RD-0110 został przetestowany na mieszance metanu i tlenu).
Dlaczego warto popatrzeć na ten silnik? Przede wszystkim dlatego że w odróżnieniu od Raptora, wiele informacji o tym silniku jest publicznych. A jako że ma on podobny jak Raptor ciąg, to można założyć że wiele innych cech będzie podobnych. Na przykład okazuje się że Rosjanie wybrali bardzo ciekawy skład mieszanki. Jak pewnie wiecie w większości silników rakietowych stosuje się mieszankę w której za dużo jest paliwa. To po to by spalanie następowało przy możliwie niskich temperaturach i żeby nie istniało ryzyko przejścia deflagracji w detonację. Dlatego wszelkie badania jakie prowadzono wcześniej używały co najwyżej stosunku 1:2.9 metan/tlen. Jednak przy takim stosunku paliwa do utleniacza silnik napędzany ciekłym metanem ma dość kiepskie osiągi. Dlatego Rosjanie planują użycie stosunku 1:3.5 – pozwoli to na osiągnięcie bardzo wysokiego ciśnienia w komorze spalania (17-23 MPa) i temperatury spalania (3900-4200K). 
Możemy więc podejrzewać że Raptor SpaceX będzie miał podobny skład mieszanki, oraz ciśnienie i temperaturę w komorze spalania. Ciekawostką jest to że osobie analizującej parametry silnika RD-0164 na forum NASASpaceFlight.com wyszło że opłaca się zrobić silniki z krótszymi dyszami niż wynikało by to z optymalnego stopnia rozprężania w próżni. Przede wszystkim dlatego że można zaprojektować silnik o płynnej regulacji ciągu od 100% do 133% – ciąg 133% używany byłby przy starcie a następnie zmniejszany tak by utrzymać optymalny stopień rozprężania gazów w zależności od ciśnienia zewnętrznego – w ten sposób silnik miałby prawie optymalny stopień rozprężania w pełnym zakresie ciśnień (od 1 Atm do zera – konkretnie to dysza była by troszkę za długa przy starcie i troszkę za krótka w próżni, ale była by optymalna przez większość lotu). Z symulacji wychodzi że takie rozwiązanie może dać większy udźwig niż obecnie stosowane rozwiązania gdzie rozmiar i kształt dyszy silników pierwszego stopnia dobiera się tak by dały one idealny stopień rozprężenia spalin na poziomie morza, co powoduje że dysza staje się zdecydowanie za krótka już kilkadziesiąt sekund po starcie. 
admin Opublikowane przez: