Raumcon

Raumfahrt => SpaceX => Thema gestartet von: lngo am 14. Oktober 2016, 00:10:14

Titel: Druckgespeiste Methan/O2 Manövriertriebwerke
Beitrag von: lngo am 14. Oktober 2016, 00:10:14
Eine Frage an die Theorieexperten:
Ich versuche gerade den ISP eines hypothetischen Steuertriebwerkes zu berechnen, gespeist vom Tankdruck der Haupttanks.

Immerhin soll ja das ITS statt Helium verdampften Treibstoff sowie Sauerstoff als Druckgas verwenden. Was liegt also näher als gewichts- und wartumgsarm für das Steuern zu verwenden.
Der Aufwand sollte (Vermutung 1), bis auf die Zündvorrichtung, vergleichbar zu hypergolen druckgespeisten Treibstoffen, jedoch einen besseren ISP (=Vermutung 2) haben. Die Regelbarkeit zu Kaltgastriebwerken ist vermutlich geringer (=Vermutung 3), jedoch spart man Tanks und dadurch Gewicht ein.

Der Druck in den Tanks ist soweit ich weiß irgendwo zwischen 5 und 20 bar. Also gar nicht so schlecht fuer die Triebwerke. Aber kann ich den den typischen ISP für Methan bei so geringen Drücken (und der Tatsache, dass gasförmige Treibstoffe verwenden werden) überhaupt nehmen?

Ich habe mal mit http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/propulsion/3-how-you-calculate-specific-impulse.html (http://www.qrg.northwestern.edu/projects/vss/docs/propulsion/3-how-you-calculate-specific-impulse.html) angefangen, aber ich kann Kammertemperatur nicht herleiten und stecke auch so fest.

Was meint ihr?
Titel: Re: Druckgespeiste Methan/O2 Manövriertriebwerke
Beitrag von: tobi am 14. Oktober 2016, 00:27:03
Du kannst NASA CEA benutzen: https://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/ (https://www.grc.nasa.gov/WWW/CEAWeb/)
Titel: Re: Druckgespeiste Methan/O2 Manövriertriebwerke
Beitrag von: lngo am 14. Oktober 2016, 22:03:37
Sehr interessant, danke fuer den Link. Und nach 2h in Excel geklicke weiss ich jetzt nun auch warum ein hoher Brennkammerdruck soviel ausmacht!
Specific Impulse in m/s to Atm

bar 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
O/F
1.9 1391.5 1457.4 1509.1 1551.5 1586.9 1617.4 1643.9 1667.3 1688.2 1707.0 1724.1
2 1410.0 1477.8 1531.1 1574.7 1611.3 1642.8 1670.1 1694.4 1716.0 1735.4 1753.2
2.1 1423.8 1493.1 1547.9 1592.7 1630.3 1662.7 1691.0 1716.0 1738.3 1758.4 1776.7
2.2 1433.2 1504.0 1559.9 1605.8 1644.5 1677.8 1706.8 1732.5 1755.4 1776.1 1795.0
2.3 1439.2 1511.1 1568.1 1614.9 1654.3 1688.3 1718.0 1744.4 1767.9 1789.2 1808.6
2.4 1442.1 1514.9 1572.7 1620.3 1660.4 1695.1 1725.4 1752.3 1776.3 1798.1 1818.0
2.5 1442.5 1516.0 1574.4 1622.6 1663.3 1698.5 1729.3 1756.6 1781.1 1803.3 1823.5
2.6 1440.8 1514.8 1573.7 1622.3 1663.4 1699.0 1730.2 1757.8 1782.8 1805.2 1825.7
2.7 1437.5 1511.8 1571.0 1619.9 1661.3 1697.2 1728.6 1756.6 1781.7 1804.4 1825.2
2.8 1433.0 1507.3 1566.7 1615.8 1657.4 1693.4 1725.0 1753.1 1778.5 1801.4 1822.4
2.9 1427.5 1501.9 1561.3 1610.4 1652.1 1688.2 1719.9 1748.2 1773.6 1796.6 1817.7


Specific Impulse in m/s to Vac

bar 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
O/F
1.9 2826.5 2817.1 2809.7 2803.3 2797.8 2792.8 2788.7 2785.1 2782.0 2778.8 2776.2
2 2951.3 2940.4 2930.6 2922.9 2916.4 2910.4 2904.9 2900.4 2896.0 2892.0 2888.7
2.1 3067.5 3055.0 3045.0 3036.1 3028.3 3021.9 3015.9 3010.5 3005.7 3000.8 2997.2
2.2 3171.6 3158.9 3148.8 3139.3 3131.7 3124.7 3118.3 3112.5 3107.2 3102.1 3098.1
2.3 3263.8 3251.0 3241.1 3231.6 3223.5 3216.9 3210.0 3204.7 3199.2 3194.3 3190.2
2.4 3341.2 3329.6 3320.0 3311.9 3304.2 3297.2 3291.6 3286.0 3280.1 3275.9 3271.6
2.5 3404.2 3394.1 3385.1 3377.5 3371.5 3365.0 3359.3 3354.3 3350.1 3345.7 3341.1
2.6 3454.0 3444.5 3437.3 3430.5 3424.3 3419.7 3414.7 3409.5 3406.2 3401.6 3397.9
2.7 3490.1 3482.7 3475.3 3470.6 3465.3 3460.6 3456.5 3452.3 3448.9 3445.2 3442.4
2.8 3514.0 3507.6 3502.5 3497.7 3493.4 3489.7 3485.6 3482.4 3480.1 3477.4 3474.7
2.9 3527.6 3523.6 3518.4 3514.7 3511.5 3507.8 3504.9 3502.8 3500.5 3497.8 3496.1