Naib: Блог

В общем, начинаю ветку.

Чёрная металлургия
Думаю, все более-менее представляют путь от кричного передела до доменного процесса.
С ростом размеров она постепенно превратилась из глинобитной трубы в огромную печь и перестала выпускать железо, превращая его в чугун. Потом появились процессы передела чугуна обратно в железо и сталь. Итак:
Руда – чугун – сталь.

Руда – гематит и магнетит. Пусть гематит, его гораздо больше в природе
Идеальная реакция
Fe2O3 + 1,5C = 2Fe + 1,5CO2.

160 г требуют 18 г углерода и дают 112 г железа. На тонну железа нужно 160 кг углерода.
Сейчас расходуется от 500 до 2000 кг, и это не считая электроэнергии, на которую тоже расходуются энергоносители. В общем, магистральный путь (уменьшение расхода топлива) вроде очевиден, но практически не идёт. Кроме того, ежегодно, например, с красными шламами при производстве глинозёма выбрасывается примерно 150-200 Мт железной руды. И нет практически никакой возможности её использовать, так как щелочные компоненты шлама просто прожгут футеровку. Точно так же нельзя использовать пыль с электропечей (до 2% от массы металла, получаемого электроплавкой). Содержащийся в ней цинк даёт вязкий шлак, да и “козлит” домну запросто. А этой пыли только в РБ накапливается порядка 80 000 т год, а по миру – миллионы тонн. И так далее.
Эволюционно эти вопросы доменным процессом не решаются. Революции… что-то не наблюдается.

Доброго времени суток!

Вопрос, наверное, детский, но прошу просветить.
Сейчас ДЭПЛ комплектуются дизель-генераторами как основными источниками электроэнергии. Машины это довольно тяжёлые и габаритные. Почему нельзя поставить газотурбинные двигатели для той же цели?

Легче почти на порядок, меньше по размерам, проблем с надёжностью не испытывают, многотопливные.

Основной сайт

Вообще - собрание документов весьма интересное и познавательное.

Из последнего, что меня там заинтересовало - редкоземы

И вот тут я малость офигел от прочитанного. По большинству позиций в России большие доказанные запасы и почти отсутствует разработка и добыча. Плюс из добытого изрядная часть поставляется на экспорт в виде рудных концентратов, а потом импортируется в виде металлов/сплавов.

Ну и технологии...
Это всё описано в классических учебниках 60-х годов. И с той поры, выходит, поменялось очень немногое.

Доброго времени суток!
Может кто знает, были ли разработки гибридных двигателей с топливной шашкой самостоятельного горения?
Суть такова: топливная шашка имеет состав, в принципе способный гореть самостоятельно, но имеющий сильный дисбаланс по Red/Ox, либо высокую энергию активации перед горением. Например – те же нитратные топлива (НА). В результате, при невысоком давлении (и невысоком тепловом потоке на топливо) шашка не горит. Для горения в канал цилиндрической шашки насосами подаётся топливная пара (амил/гептил), которая сгорает, обеспечивая мощность нагрева и следовательно - горение твёрдой шашки. При прекращении подачи жидкого топлива – шашка самостоятельно тухнет.
Плюсы:
РДТТ многократного включения (в том числе в вакууме) без наворотов с бронировкой и так далее.
Увеличение тяги в сравнении с чисто ЖРД на том же расходе компонентов. При этом степень увеличения может быть многократна и скажем, ЖРД тягой 5 тонн с таким усилением можно довести до 30-50 тонн. Так как расход жидких компонентов топлива небольшой в сравнении с тягой, то можно обойтись электронасосами + батареи, без высокопроизводительных ТНА. Или вообще только системой наддува.
Камерой сгорания является канал топливной шашки, то есть это наипростейший ЖРД (хотя и не самый простой РДТТ ) То есть двигатель без КС, форсунок, охлаждения и так далее. По массе – на единицу тяги будет несколько легче РДТТ, хотя понятное дело – тяжелее, чем ЖРД.

Минусы
УИ будет снижаться в сравнении с ЖРД не менее чем на 20-30%.
По мере разгара канала шашки будет меняться тяга и расход ЖРД компонентов.

Возникла пара-тройка вопросов, которые не совсем понятно как рассчитывать.

Классический расчёт УИ предполагает внешнее давление либо вакуум в статическом режиме (то есть движение внешней среды на порядки уступает скорости истечения продуктов сгорания и его можно не учитывать). Ракета при этом либо покоится, либо двигается против вектора истечения.

Теперь вопросы
Первый.
Плотная упаковка двигателей, типа как в Ф-9. Выхлоп центрального двигателя попадает в зону динамического высокого давления (от кольца остальных двигателей вокруг). То есть давление среды в которую истекают газы может быть и несколько атмосфер. В сравнении с Н-1 - расстояние в ней было значительно больше, то есть проблема это не только не новая, но и наверняка решённая. Правда, я не понимаю на каких принципах строить более-менее достоверную оценку внешнего динамического давления.

Второй.
Реактивное торможение, типа как в Ф-9-1. Ракета движется со скоростью 2000 м/с в направлении истечения газов. Если учесть, что скорость их истечения в вакуум примерно 3100 м/с, то разница скоростей (с ракетой) составляет всего 1100 м/с, то есть УИ снижается в разы. Как его оценивать в этом случае?