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>LE-9エンジンに採用したエキスパンダーブリードサイクルが大型化に向かない事による問題という根本的な設計ミスに起因するようなので、
というが、
前回の延期 [science.srad.jp]の直接要因は、
燃焼試験でタービンにひびが見つかったことが理由とされている。LE-9エンジンでは2018年の燃焼試験で共振による破損が起きていたが、1号機は共振領域外で運転し、2号機以降で改修する方針を示していた
というもの。燃料を送るポンプを駆動するタービンを持つのは、二段燃焼サイクル [wikipedia.org]も
燃料を送るポンプを駆動するタービンを持つのは、二段燃焼サイクル [wikipedia.org]もエキスパンダーブリードサイクル [wikipedia.org]も同じ。エキスパンダーブリードサイクルの方がタービン翼が壊れやすい要因という物があるのだろうか。
二段燃焼サイクルは高温高圧の燃焼ガスでタービンを駆動する。燃焼ガスには水分が含まれててタービンを侵す。難しい。
エキスパンダーブリードサイクルは単なる水素ガス（低温）がタービンを駆動する。水分は含まれない。かんたん。
それでは今回の話とは逆の方向の説明になってしまうと思うが。
設計者の目論見はこうだったけど、実際に作ってみたら水素ガスのせいで脆性破壊しちゃったってオチでは？知らんけど。
理論上は比較的簡単だけど十億円のものと一億円のものを比べて十倍安いと言ったところで手元に一億円が無ければやっぱり買えないみたいな話でしょ
てか新規設計のターボポンプなんか必ず共振かキャビテーションで破損するしそういうもん
> 燃焼ガスには水分が含まれてて
ではなく、液酸液水を燃焼させるのだから燃焼ガスはほぼすべて水蒸気。
> 水分が含まれててタービンを侵す。難しい。> 水分は含まれない。かんたん。
水蒸気より水素分子の方が化学的活性が高いし、水素ガスには水素脆性という金属を侵す性質がある。エキスパンダーブリードの方が壊れにくい要因って温度と圧力の低さくらいじゃない？この２つが低いというのは影響大きいと思うけど「水分含むかどうかが違い」というのはどこから出てきた話なのか気になる。
エキスパンダーブリードサイクルのタービンは燃焼してない水素ガスで回すので水分は含まれてないです。
二段燃焼サイクルだと水分を含んでるのでエンジン試験するたびに水分がタービン内に残っちゃって乾かさないといけない。
https://www.kenkai.jaxa.jp/publication/radio/contrast/pdf/radio_16.pdf [kenkai.jaxa.jp]「タービン駆動ガスがLE-7Aでは水を含む燃焼ガスであるのに対し、LE-Xでは水素ガスであるため、確認試験ごとの水分除去のためのパージ時間を短縮することが可能」
他のコメントを読んでもよく分からなかったんですが、なるほど、"エキスパンダーブリードサイクル"というのは、単にエンジンのクーリングジャケットを通って温まったクーラント液の圧力でターボポンプを回すものだから、燃焼ガスが発生するとかタービンに当たるという問題はないわけですね。そのクーラント液が液体水素だという問題はさておき。
車のエンジンでも、不用意に高温のラジエータ液系統を開放するとクーラントが吹き出すから気を付けるようにとか言われますが、ターボチャージャーの排気側がエンジン排気の代わりにその吹き出しているクーラントで回っているようなイメージなのかな。
・冷却に使った液体水素は熱を吸収して水素ガスになるためけっこうな圧力を持っている・とはいえ副燃焼室で燃やした場合と比較すると圧力や温度は低い・燃焼後の排気ガス(水蒸気)と水素ガスだと後者の方が質量が小さいため、同温同圧でも水素の方がタービンを回す力は弱い
エンジンが大型化するとたくさんの燃料を送れるようにタービンも大きくする必要があるため「エキスパンダーブリードでは力不足じゃない？」と言われていてH3では「熱吸収力を高めることで燃焼しなくても必要な圧力は得られる&冷却に使うだけで燃やさずに捨てる水素の量も減らせる」としていたのが、その冷却性能を得るために微細化した配管が振動で壊れてしまうみたいですね。おそらく壊れないように対策すると吸熱力が落ちることになり「エキスパンダーブリードサイクルでタービンを回すのに必要な圧力が得られるのか」となってしまうため、根本的な設計見直しをしないと解決できないのかもしれません。
それって事前テストで手を抜くために本番動作に難があるシステムを採用したってこと？本末転倒ですね。
本気でそう思ってんの…?一つ聞いたらそれがすべて!とか思いこんじゃうタイプ?
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一つのことを行い、またそれをうまくやるプログラムを書け -- Malcolm Douglas McIlroy
よくわからんが (スコア:0)
>LE-9エンジンに採用したエキスパンダーブリードサイクルが大型化に向かない事による問題という根本的な設計ミスに起因するようなので、
というが、
前回の延期 [science.srad.jp]の直接要因は、
燃焼試験でタービンにひびが見つかったことが理由とされている。
LE-9エンジンでは2018年の燃焼試験で共振による破損が起きていたが、1号機は共振領域外で運転し、
2号機以降で改修する方針を示していた
というもの。
燃料を送るポンプを駆動するタービンを持つのは、二段燃焼サイクル [wikipedia.org]も
Re:よくわからんが (スコア:0)
燃料を送るポンプを駆動するタービンを持つのは、二段燃焼サイクル [wikipedia.org]もエキスパンダーブリードサイクル [wikipedia.org]も同じ。
エキスパンダーブリードサイクルの方がタービン翼が壊れやすい要因という物があるのだろうか。
二段燃焼サイクルは高温高圧の燃焼ガスでタービンを駆動する。燃焼ガスには水分が含まれててタービンを侵す。難しい。
エキスパンダーブリードサイクルは単なる水素ガス（低温）がタービンを駆動する。水分は含まれない。かんたん。
Re: (スコア:0)
それでは今回の話とは逆の方向の説明になってしまうと思うが。
Re: (スコア:0)
設計者の目論見はこうだったけど、実際に作ってみたら水素ガスのせいで脆性破壊しちゃったってオチでは？知らんけど。
Re: (スコア:0)
理論上は比較的簡単だけど
十億円のものと一億円のものを比べて十倍安いと言ったところで
手元に一億円が無ければやっぱり買えないみたいな話でしょ
てか新規設計のターボポンプなんか必ず共振かキャビテーションで破損するし
そういうもん
Re: (スコア:0)
> 燃焼ガスには水分が含まれてて
ではなく、液酸液水を燃焼させるのだから燃焼ガスはほぼすべて水蒸気。
> 水分が含まれててタービンを侵す。難しい。
> 水分は含まれない。かんたん。
水蒸気より水素分子の方が化学的活性が高いし、水素ガスには水素脆性という金属を侵す性質がある。
エキスパンダーブリードの方が壊れにくい要因って温度と圧力の低さくらいじゃない？この２つが低いというのは影響大きいと思うけど「水分含むかどうかが違い」というのはどこから出てきた話なのか気になる。
Re: (スコア:0)
エキスパンダーブリードサイクルのタービンは燃焼してない水素ガスで回すので水分は含まれてないです。
二段燃焼サイクルだと水分を含んでるのでエンジン試験するたびに水分がタービン内に残っちゃって乾かさないといけない。
https://www.kenkai.jaxa.jp/publication/radio/contrast/pdf/radio_16.pdf [kenkai.jaxa.jp]
「タービン駆動ガスがLE-7Aでは水を含む燃焼ガスであるのに対し、LE-Xでは
水素ガスであるため、確認試験ごとの水分除去のためのパージ時間を短縮す
ることが可能」
Re:よくわからんが (スコア:2)
他のコメントを読んでもよく分からなかったんですが、なるほど、"エキスパンダーブリードサイクル"というのは、単にエンジンのクーリングジャケットを通って温まったクーラント液の圧力でターボポンプを回すものだから、燃焼ガスが発生するとかタービンに当たるという問題はないわけですね。そのクーラント液が液体水素だという問題はさておき。
車のエンジンでも、不用意に高温のラジエータ液系統を開放するとクーラントが吹き出すから気を付けるようにとか言われますが、ターボチャージャーの排気側がエンジン排気の代わりにその吹き出しているクーラントで回っているようなイメージなのかな。
Re:よくわからんが (スコア:1)
・冷却に使った液体水素は熱を吸収して水素ガスになるためけっこうな圧力を持っている
・とはいえ副燃焼室で燃やした場合と比較すると圧力や温度は低い
・燃焼後の排気ガス(水蒸気)と水素ガスだと後者の方が質量が小さいため、同温同圧でも水素の方がタービンを回す力は弱い
エンジンが大型化するとたくさんの燃料を送れるようにタービンも大きくする必要があるため「エキスパンダーブリードでは力不足じゃない？」と言われていて
H3では「熱吸収力を高めることで燃焼しなくても必要な圧力は得られる&冷却に使うだけで燃やさずに捨てる水素の量も減らせる」としていたのが、その冷却性能を得るために微細化した配管が振動で壊れてしまうみたいですね。
おそらく壊れないように対策すると吸熱力が落ちることになり「エキスパンダーブリードサイクルでタービンを回すのに必要な圧力が得られるのか」となってしまうため、根本的な設計見直しをしないと解決できないのかもしれません。
うじゃうじゃ
Re: (スコア:0)
それって事前テストで手を抜くために本番動作に難があるシステムを採用したってこと？
本末転倒ですね。
Re: (スコア:0)
本気でそう思ってんの…?
一つ聞いたらそれがすべて!とか思いこんじゃうタイプ?