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请教总师一个关于YF75D的问题

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发表于 2016-4-11 18:49 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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YF75D有没有可能在其它参数大体不变的提高推力,譬如提高到13吨以上?我觉得上面级可以用单台YF75D,一来可以用大喷管提高比冲,二来发动机两台变一台对于减重提高干质比是有利的。考虑到长五是芯一级直接入轨,所以推力小些重力损失应该不是很大,提高比冲和干质比似乎更换算?只是TG似乎一直不太喜欢小推比上面级?
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发表于 2016-4-11 22:36 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

这个不可能的,你可以查一下推力公式。
喷气发动机的推力实际就是有动量决定的。
YF75D是真空发动机,推力就是一秒内的动量改变量。这里的动量是喷气速度和每秒喷射质量的乘积,喷气速度不会有大的改变,这每秒喷射质量就是发动机泵的总流量,加大总流量就是加大氧泵和氢泵的流量。
从9吨提高到13吨,这等于泵的流量得提高44%,YF75D的泵肯定得换了,燃烧室的容积也得换,管路的管径也得换,阀门也得换。
这样搞下来,等于重新研制新发动机了。

YF75实际用两台估计是双保险,坏了一台,另一台也能完成任务。
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发表于 2016-4-11 22:41 超大游击队员 | 显示全部楼层
呵呵,可以的。现在能量有富余,要是放开了跑,氢泵转速还能提高不少,泵后压力提升,燃烧室压力上去,相同喉部面积下流量会增加的,二楼看好啦。
只不过氢泵转速再增加,轴承和转子受不了了,可靠性大幅降低,很危险。
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发表于 2016-4-11 23:04 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-11 22:41
呵呵,可以的。现在能量有富余,要是放开了跑,氢泵转速还能提高不少,泵后压力提升,燃烧室压力上去,相同 ...

不光轴承和转子,泵后压力提升,泵到燃烧室的管路要换成更耐压的,燃烧室不变,室内推进剂多了,压力大了,燃烧情况变了,还能稳定燃烧吗?
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发表于 2016-4-12 07:09 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 歼击风 于 2016-4-12 07:20 编辑
修成金丹若等闲 发表于 2016-4-11 23:04
不光轴承和转子,泵后压力提升,泵到燃烧室的管路要换成更耐压的,燃烧室不变,室内推进剂多了,压力大了 ...


管内压力升个50%对管子的应力水平倒是影响不大,因为现在的使用应力也与材料的极限比还处于很低的水平。燃烧室压力大了,喷嘴压差也会增加,更有利于燃料雾化,燃烧会更好,不然你想想那些10MPa以上室压的发动机怎么办?
当发动机降低推力时,由于喷嘴压差不够燃料雾化差,同时喷嘴压差不能有效隔绝燃烧室的波动向上游传递时,会出现低频不稳定燃烧。
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发表于 2016-4-12 07:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
发现超大好多总师
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发表于 2016-4-12 08:59 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-11 22:41
呵呵,可以的。现在能量有富余,要是放开了跑,氢泵转速还能提高不少,泵后压力提升,燃烧室压力上去,相同 ...

顶楼推力也提升太多,室压起码6Mpa,恐怕得把给25机氢泵用的技术挪过来才能顶住吧。。。
其实可以考虑略微提升一点,单机推力到10吨,给CZ-834改进三级,类似于单机版半人马。混合比提升到6也有利于增加干质比,性能提升比较明显。而且,还可以考虑伸缩喷管。
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发表于 2016-4-12 09:28 | 显示全部楼层
长5发射LEO时芯级入轨,但发射GTO时可就离入轨差很多了
二级推力太小损失就大了
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发表于 2016-4-12 09:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
论坛游侠 发表于 2016-4-12 08:59
顶楼推力也提升太多,室压起码6Mpa,恐怕得把给25机氢泵用的技术挪过来才能顶住吧。。。
其实可以考虑略 ...

压力不算大,就是转速高了问题大。现有轴承材料受不了。转子也会跑到三阶临界转速以上,很危险。估计整个转子系统包括轴系都要重新设计。
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发表于 2016-4-12 09:59 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-11 22:41
呵呵,可以的。现在能量有富余,要是放开了跑,氢泵转速还能提高不少,泵后压力提升,燃烧室压力上去,相同 ...

后面吧前面否定了。
一个涡轮泵可不是那么好搞的(知道刘是怎么调到涡轮泵的?)
以前的预研项目的涡轮泵开会曾经把某室主任问哭了(笑话吧,不过他已经离开所了)。
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发表于 2016-4-12 10:00 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

修成金丹若等闲 发表于 2016-4-11 22:36
这个不可能的,你可以查一下推力公式。
喷气发动机的推力实际就是有动量决定的。
YF75D是真空发动机,推 ...

“YF75实际用两台估计是双保险,坏了一台,另一台也能完成任务”--------不是这样的,一台出问题,就没法完成任务。
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发表于 2016-4-12 10:25 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-12 09:35
压力不算大,就是转速高了问题大。现有轴承材料受不了。转子也会跑到三阶临界转速以上,很危险。估计整个 ...

请教一下,RD-0146是不是已经到三阶转速以上了?
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发表于 2016-4-12 12:01 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

纸飞机 发表于 2016-4-12 09:28
长5发射LEO时芯级入轨,但发射GTO时可就离入轨差很多了
二级推力太小损失就大了


CZ5打GTO任务,一级关机速度应该比Delta4高。对照两者的二级推重比,高速任务二级重力损失可能没有想的那么大。
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发表于 2016-4-12 12:13 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-12 09:35
压力不算大,就是转速高了问题大。现有轴承材料受不了。转子也会跑到三阶临界转速以上,很危险。估计整个 ...

这么看改动太大,实在不划算。其实YF75D跟YF75发动机尺寸差不多,喷管更是一样的,为啥到了现在一院也没有给CZ734之类的新火箭更换的打算?连CZ7HO系列(现在可能要叫CZ8),也是沿用长三乙老氢氧级。Naga-l就算缩短改单机,还是用YF75,有点无语。。。
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发表于 2016-4-12 12:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
论坛游侠 发表于 2016-4-12 12:13
这么看改动太大,实在不划算。其实YF75D跟YF75发动机尺寸差不多,喷管更是一样的,为啥到了现在一院也没 ...


你给立项啊?又是典型的爱好者立场,搞航天在你眼里就是跟过家家一样,堆积木呢?而且我站在五院立场也反对,火箭够用了就行,别玩了,把钱投给我们卫星吧。
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发表于 2016-4-12 12:27 超大游击队员 | 显示全部楼层
航天钱就那么多,火箭也就一个载体,够用就行。搞那么多花花样干什么?一次性的东西别讲究了。如果是长九我坚决赞成,因为长九立项,载人就有大单。你一个长七改什么改?搞好稳定性,可靠性就行了。任务完成,不需要再投钱,卫星的缺口更多,多打几颗星,一院五院都挣钱才是王道,你好,我好,大家都好。
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发表于 2016-4-12 12:57 超大游击队员 | 显示全部楼层
eagleofhunan 发表于 2016-4-12 10:00
“YF75实际用两台估计是双保险,坏了一台,另一台也能完成任务”--------不是这样的,一台出问题,就没法 ...


只剩一台发动机工作,对整个第三级来说会产生推力不平衡,导致第三级转圈,是因为这样所以一台发动机没法完成任务吗?
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发表于 2016-4-12 13:49 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

老王是好人 发表于 2016-4-12 12:22
你给立项啊?又是典型的爱好者立场,搞航天在你眼里就是跟过家家一样,堆积木呢?而且我站在五院立场也 ...

没办法啊,我是火箭爱好者,对你们卫星无感。
这里换发跟需求关系不大,除非就是为了维持两种型号发动机YF75和YF75D,人为分饭吃,否则没必要维持一个推力量级两条生产线,何况还是一家的产品。
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发表于 2016-4-12 13:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
论坛游侠 发表于 2016-4-12 13:49
没办法啊,我是火箭爱好者,对你们卫星无感。
这里换发跟需求关系不大,除非就是为了维持两种型 ...

是啊,大家立场不同而已。一院起码根基稳固,我们有大批竞争者,压力更大,而且火箭只是载具,可靠性要求高,而卫星是面向客户的,更追求极限性能。航天是一个系统工程,性能的取舍是必然的。站在卫星的角度,我当然如此认为,一院想搞极限性能还是做军品吧
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发表于 2016-4-12 13:59 超大游击队员 | 显示全部楼层
而且换发不换发还要考虑长七的定位和长七发射目标的节点,要知道某种意义上,我们算一院的甲方
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发表于 2016-4-12 14:05 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

老王是好人 发表于 2016-4-12 13:55
是啊,大家立场不同而已。一院起码根基稳固,我们有大批竞争者,压力更大,而且火箭只是载具,可靠性要求 ...

生存环境不同罢。发射市场国内连个像样的竞争对手都没有,八院也就分分SSO的饭,改进的问题确实不迫切。
卫星这块现在一大波资金涌入,追求极限性能的有,但我觉得将来这一块恐怕是劣币驱逐良币,低端货会占领不少市场。
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发表于 2016-4-12 14:30 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

老王是好人 发表于 2016-4-12 13:59
而且换发不换发还要考虑长七的定位和长七发射目标的节点,要知道某种意义上,我们算一院的甲方

甲方同志,虽然CZ-734的运力比长三乙提升了不少,但是距离DFH5单星的运力需求还差了点吧。。。虽然你们多半会搞配套猴版星。
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发表于 2016-4-12 16:32 超大游击队员 | 显示全部楼层
老王是好人 发表于 2016-4-12 12:27
航天钱就那么多,火箭也就一个载体,够用就行。搞那么多花花样干什么?一次性的东西别讲究了。如果是长九我 ...

说的在理,中国航天很忙,要干的急事很多;又不像倭奴,每年单个型号才撸个一两发,只能靠几个参数转牛角尖来争面子~
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发表于 2016-4-13 05:52 超大游击队员 | 显示全部楼层
纸飞机 发表于 2016-4-12 10:25
请教一下,RD-0146是不是已经到三阶转速以上了?

他转速高,但不一定就在三阶以上。他那根氢泵的轴比我们的粗,临界转速高。具体多少我得问问搞泵的同志有没有反算过。
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发表于 2016-4-13 11:15 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-13 05:52
他转速高,但不一定就在三阶以上。他那根氢泵的轴比我们的粗,临界转速高。具体多少我得问问搞泵的同志有 ...

请问的其它问题,YF-77改抽气循环有没有较大的意义?
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发表于 2016-4-13 12:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
oaki911 发表于 2016-4-13 11:15
请问的其它问题,YF-77改抽气循环有没有较大的意义?

没有。性能收益不大,却相当于把发动机推倒重来。
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发表于 2016-4-13 19:29 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-13 05:52
他转速高,但不一定就在三阶以上。他那根氢泵的轴比我们的粗,临界转速高。具体多少我得问问搞泵的同志有 ...

谢谢,顺便还有个关于RD-0146的问题,这个发动机的气体先推动氧泵再推动氢泵是因为高转速的原因吗?
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发表于 2016-4-13 20:19 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-11 22:41
呵呵,可以的。现在能量有富余,要是放开了跑,氢泵转速还能提高不少,泵后压力提升,燃烧室压力上去,相同 ...


这张图里面的“连续试车30000秒”太丧心病狂了吧?3000秒都绰绰有余了。
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发表于 2016-4-13 20:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 歼击风 于 2016-4-13 20:31 编辑
rottenweed 发表于 2016-4-13 20:19
这张图里面的“连续试车30000秒”太丧心病狂了吧?3000秒都绰绰有余了。


累计。指的是连续多久不出问题,是好多台加起来的,表明发动机的设计可靠,生产线连续生产出来的发动机质量可靠,具备飞行条件了。单台我们一般试6-8次。
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发表于 2016-4-13 20:24 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-13 20:22
累计。指的是连续多久不出问题,是好多台加起来的,表明发动机的设计可靠,生产线连续生产出来的发动机可 ...

也就是“累积无故障运行时间”,而不是“单机单次连续试车”?
后一种测试一般用什么词?
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发表于 2016-4-13 20:32 超大游击队员 | 显示全部楼层
rottenweed 发表于 2016-4-13 20:24
也就是“累积无故障运行时间”,而不是“单机单次连续试车”?
后一种测试一般用什么词?

单机连续不下台试车
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发表于 2016-4-13 20:50 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

本帖最后由 启航太阳系 于 2016-4-13 21:01 编辑
歼击风 发表于 2016-4-12 09:35
压力不算大,就是转速高了问题大。现有轴承材料受不了。转子也会跑到三阶临界转速以上,很危险。估计整个 ...


三阶临界转速……超频成这样还不如重新设计个大泵吧?
话说当初立项的时候为啥选择搞小推力高参数、跟原来一样双机并联,而不是搞个大推力和相对低参数的?
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发表于 2016-4-13 21:43 超大游击队员 | 显示全部楼层
启航太阳系 发表于 2016-4-13 20:50
三阶临界转速……超频成这样还不如重新设计个大泵吧?
话说当初立项的时候为啥选择搞小推力高参数、跟 ...

要省钱,连喷管都舍不得换个大点的,你还想要求什么?
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发表于 2016-4-13 23:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
启航太阳系 发表于 2016-4-13 20:50
三阶临界转速……超频成这样还不如重新设计个大泵吧?
话说当初立项的时候为啥选择搞小推力高参数、跟 ...

双机并联有它的好处,并不是一无是处。可滚控,可节省研制经费,可缩短级间段长度等。
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发表于 2016-4-14 01:40 超大游击队员 | 显示全部楼层
歼击风 发表于 2016-4-12 09:35
压力不算大,就是转速高了问题大。现有轴承材料受不了。转子也会跑到三阶临界转速以上,很危险。估计整个 ...

为什么闭式膨胀循环的涡轮转速会这么高?按说闭式膨胀循环的压比低,用亚音速涡轮;开式膨胀循环和燃气发生器循环的压比高,用超音速涡轮。
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发表于 2016-4-14 09:00 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-13 12:22
没有。性能收益不大,却相当于把发动机推倒重来。

多谢解惑!那要是重新研制,是否具有减轻重量、提高可靠性的意义呢?
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发表于 2016-4-14 09:33 超大游击队员 | 显示全部楼层
这个不好说。从燃烧室引出3000多度的燃气然后把它冷却到600度去驱动涡轮,这个冷却结构的可靠性是否比一个单独的低温燃气发生器高,需要实际做了才知道。
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发表于 2016-4-14 17:06 超大游击队员 | 显示全部楼层
启航太阳系 发表于 2016-4-14 01:40
为什么闭式膨胀循环的涡轮转速会这么高?按说闭式膨胀循环的压比低,用亚音速涡轮;开式膨胀循环和燃气发 ...

首先泵出口压力很高,需要更高的转速。另外膨胀循环系统需要很高的涡轮泵效率,提高转速可以提高效率。
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发表于 2016-4-14 17:44 | 显示全部楼层

RE: 请教总师一个关于YF75D的问题

歼击风 发表于 2016-4-14 17:06
首先泵出口压力很高,需要更高的转速。另外膨胀循环系统需要很高的涡轮泵效率,提高转速可以提高效率。

膨胀循环2:1左右的压比推的起这么高的转速和叶尖速度?或者涡轮直径做小了?
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发表于 2016-4-14 21:42 超大游击队员 | 显示全部楼层
启航太阳系 发表于 2016-4-14 17:44
膨胀循环2:1左右的压比推的起这么高的转速和叶尖速度?或者涡轮直径做小了?


我不是搞泵的,太详细的就不清楚了。
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