От Николай Поникаров
К Exeter
Дата 29.05.2006 09:32:04
Рубрики Современность; Флот; Армия; Космос;

Странные вещи пишете

День добрый.

>Я слышал, что чуть ли не втрое, при прочих сопоставимых данных. Что, в общем-то, не удивительно, уважаемый writer123 - на твердотопливных мы имеем весьма сложную намотку корпуса из дорогостоящих полимерных материалов, сложное формирование обтекателей,

1) В намотке цилиндрического корпуса по нынешним временам ничего сложного нет. Всяко проще, чем корпус яхты или тральщика мотать :)
2) В любом случае, стоимость корпуса ракеты составляет малую часть от ее цены.
3) Материал корпуса и/или обтекателя не связан напрямую с выбором РДТТ - ЖРД.

> очень сложное и длительное формирование порохового массива заряда двигателей. У жидкостных же - простая штамповка деталей из АМГ, отлаженная у нас на множестве предприятий. Жидкие топлива тоже в разы дешевле смесевых твердых.

А вот это - причина.

С уважением, Николай.
От Exeter
К Николай Поникаров (29.05.2006 09:32:04)
Дата 29.05.2006 20:28:51

Нормальные вещи я пишу

Здравствуйте, уважаемый Николай Поникаров!


>>Я слышал, что чуть ли не втрое, при прочих сопоставимых данных. Что, в общем-то, не удивительно, уважаемый writer123 - на твердотопливных мы имеем весьма сложную намотку корпуса из дорогостоящих полимерных материалов, сложное формирование обтекателей,
>
>1) В намотке цилиндрического корпуса по нынешним временам ничего сложного нет. Всяко проще, чем корпус яхты или тральщика мотать :)

Е:
Тем не менее, таковая намотка в РФ для массовных корпусов освоена на двух предприятиях только.
Кроме того, я говорил не столько о сложности, сколько о стоимости. А стоимость композитных материалов намного выше, чем АМГ.


>2) В любом случае, стоимость корпуса ракеты составляет малую часть от ее цены.

Е:
Обоснования сможете привести?


>3) Материал корпуса и/или обтекателя не связан напрямую с выбором РДТТ - ЖРД.

Е:
Здрасьте! У твердотопливных баллистических ракет корпус ступеней представляет собой композитную оболочку двигателей (т.н. "прочноскрепленный" заряд). А ступени между собой соединяются межступенчатыми отсеками (которые у нас делаются из углепластиков вафельной конструкции).
А вот жидкостных баллистических ракет с мотанными композитными корпусами не было пока что в природе.



С уважением, Exeter
От Николай Поникаров
К Exeter (29.05.2006 20:28:51)
Дата 30.05.2006 10:36:04

Re: Нормальные вещи...

День добрый.

>>1) В намотке цилиндрического корпуса по нынешним временам ничего сложного нет. Всяко проще, чем корпус яхты или тральщика мотать :)
>
>Е:
>Тем не менее, таковая намотка в РФ для массовных корпусов освоена на двух предприятиях только.

А куда больше? У нас так много заказов, что два предприятия не справляются?

>Кроме того, я говорил не столько о сложности, сколько о стоимости. А стоимость композитных материалов намного выше, чем АМГ.

Придиразм: бессмысленно говорить о стоимости композитных материалов, нужно говорить о стоимости изделий из КМ.

>>2) В любом случае, стоимость корпуса ракеты составляет малую часть от ее цены.
>
>Е:
>Обоснования сможете привести?

Ну, сосуды давления такого размера из стеклопластика стоят десятки и сотни тысяч долларов. Тополь-М без боеголовки, вроде, порядка 300 млн руб.

>>3) Материал корпуса и/или обтекателя не связан напрямую с выбором РДТТ - ЖРД.
>
>Е:
>Здрасьте! У твердотопливных баллистических ракет корпус ступеней представляет собой композитную оболочку двигателей (т.н. "прочноскрепленный" заряд).

Композит применяют из-за его преимуществ, раньше ракеты с РДТТ делали стальными. Если б так боялись высокой цены, оставили бы сталь или АМГ и сейчас.

С уважением, Николай.
От Алекс Антонов
К Exeter (29.05.2006 20:28:51)
Дата 29.05.2006 20:57:50

Re: Нормальные вещи...


>А вот жидкостных баллистических ракет с мотанными композитными корпусами не было пока что в природе.

К слову отнюдь не от того что не пытались. Пытались:

"1 марта NASA объявило о прекращении финансирования работ в рамках программ Х-33 и Х-34 (см. НК №2, 2001)...

...Для обеспечения работоспособности аппарата в рамках принятой концепции пришлось разрабатывать топливный бак сложной формы из углерод-углеродного композиционного материала (КМ), способный выдерживать огромные полетные перегрузки, будучи «по горло» заполненным жидким водородом (ЖВ) при температуре -253°С...
...Между композитными стенками бака находился сотовый заполнитель. Во время испытаний на статическое нагружение в стенке возникли микроскопические трещины, через которые в соты проник воздух. При заливке ЖВ в бак этот воздух замерз. Как только испытание закончилось и водород был слит, бак нагрелся. Замерзший воздух снова стал газообразным, расширился, но не смог выйти так же легко, как вошел – трещины во внешнем слое стенки к тому времени закрылись. Воздух раздул соты подобно воздушному шару; графитовые стенки бака разрушились..." :-)

С уважением, Александр
От Николай Поникаров
К Алекс Антонов (29.05.2006 20:57:50)
Дата 30.05.2006 09:24:21

В дополнение к предыдущим ораторам

День добрый.

>...Для обеспечения работоспособности аппарата в рамках принятой концепции пришлось разрабатывать топливный бак сложной формы из углерод-углеродного композиционного материала (КМ),

Изделие из углерод-углеродного композита (УУКМ, CCCM) - это не углепластик намоткой, это гораздо более сложная и дорогая штука.

С уважением, Николай.
От Алекс Антонов
К Николай Поникаров (30.05.2006 09:24:21)
Дата 31.05.2006 00:25:22

Re: В дополнение...

>Изделие из углерод-углеродного композита (УУКМ, CCCM) - это не углепластик намоткой, это гораздо более сложная и дорогая штука.

Список оборудования, материалов и технологий, применяющихся при создании ракетного оружия, экспорт которых контролируется

[...]

II.3.7.7. Технология производства композиционных углерод-углеродных материалов с использованием метода намотки и выкладки для тонкостенных элементов конструкции

С уважением, Александр
От Николай Поникаров
К Алекс Антонов (31.05.2006 00:25:22)
Дата 31.05.2006 08:31:54

Все равно не углепластик

День добрый.

>II.3.7.7. Технология производства композиционных углерод-углеродных материалов с использованием метода намотки и выкладки для тонкостенных элементов конструкции

Там основные трудности именно со спеканием матрицы из каменноугольного пека (или другого подобного вещества). Если матрица - какая-либо полимерная смола (углепластик), то все проще.

С уважением, Николай.
От Александр Стукалин
К Алекс Антонов (29.05.2006 20:57:50)
Дата 29.05.2006 21:50:03

А это разве несущий бак? (-)
От Алекс Антонов
К Александр Стукалин (29.05.2006 21:50:03)
Дата 30.05.2006 00:04:06

А каким еще может быть бак для вертикально взлетающего одноступенчатого ВКС? :-)
От Александр Стукалин
К Алекс Антонов (30.05.2006 00:04:06)
Дата 30.05.2006 01:40:22

Re: А каким...

А он не только вертикально взлетающий, но и горизонтально садящийся, поэтому там обычные встроенные силовой набор планера баки (как и во многих самолетах).
От Алекс Антонов
К Александр Стукалин (30.05.2006 01:40:22)
Дата 31.05.2006 00:18:09

Re: А каким...

>А он не только вертикально взлетающий, но и горизонтально садящийся, поэтому там обычные встроенные силовой набор планера баки (как и во многих самолетах).

Фокус в том что вертикально взлетать этот шедевр научно-технической мысли должен был с полными баками, а садится... с пустыми.
Нагрузки как Вы понимаете в этих случаях распределялись очень по разному. Да не забыть бы еще про высочайшие требования к минимизации массы всей конструкции (от того и не подходили металлические баки).

С уважением, Александр
От Александр Стукалин
К Алекс Антонов (31.05.2006 00:18:09)
Дата 31.05.2006 03:00:20

Re: А каким...

> Фокус в том что вертикально взлетать этот шедевр научно-технической мысли должен был с полными баками, а садится... с пустыми.
> Нагрузки как Вы понимаете в этих случаях распределялись очень по разному.
Но от этого бак несущим не становится, см. фото сборки на стапеле и принципиальную схему конструкции -- там все видно.

>Да не забыть бы еще про высочайшие требования к минимизации массы всей конструкции (от того и не подходили металлические баки).
Оттого потом к ним и вернулись, да было поздно -- программа ёк!
От Exeter
К Алекс Антонов (29.05.2006 20:57:50)
Дата 29.05.2006 21:36:04

Композитные баки - это другое

Строго говоря, бензобаки из пластмассы еще на самолетах в ВМВ появлялись, уважаемый Алекс Антонов.


С уважением, Exeter
От Алекс Антонов
К Exeter (29.05.2006 21:36:04)
Дата 30.05.2006 00:02:20

Несущие пластмассовые бензобаки. Очень интересно. (-)
От Llandaff
К Алекс Антонов (30.05.2006 00:02:20)
Дата 30.05.2006 11:10:41

В формуле-1 сейчас есть несущие углепластиковые

коробки передач. Т.е. корпус коробки передач - из углепластика, и является несущим элементом. У Хонды такое ноу-хау, уже год или два.
От Алекс Антонов
К Llandaff (30.05.2006 11:10:41)
Дата 31.05.2006 00:32:51

Пластмассы могут входить в состав композитов, но пластмассы не относятся к КМ.

Определение КМ - многосложные гетерогенные (разнородные) структуры, образованные комбинацией армирующих элементов и изотропного связующего. Армирующие элементы в виде тонких волокон, нитей, жгутов или тканей обеспечивают физико-механические характеристики материала, в частности, высокую прочность и жесткость в направлении ориентации волокон, а связующее, или матрица, обеспечивает его монолитность.

Определение пластмасс - материалы, содержащие в своём составе полимер, который в период формования изделий находится в вязкотекучем или высокоэластичном состоянии, а при эксплуатации — в стеклообразном или кристаллическом состоянии.

С уважением, Александр
От Александр Стукалин
К Exeter (29.05.2006 20:28:51)
Дата 29.05.2006 20:56:40

Re: Нормальные вещи...

>>1) В намотке цилиндрического корпуса по нынешним временам ничего сложного нет. Всяко проще, чем корпус яхты или тральщика мотать :)
Ну, тут еще надо сказать, что требования к материалу и качеству изготовления изделия для яхты и РДТТ различаются на несколько порядков.

>Е:
>Тем не менее, таковая намотка в РФ для массовных корпусов освоена на двух предприятиях только.
>Кроме того, я говорил не столько о сложности, сколько о стоимости. А стоимость композитных материалов намного выше, чем АМГ.
Со сталями надо сравнивать все-таки, АМг не очень катит для РДТТ.

>Е:
>Здрасьте! У твердотопливных баллистических ракет корпус ступеней представляет собой композитную оболочку двигателей (т.н. "прочноскрепленный" заряд). А ступени между собой соединяются межступенчатыми отсеками (которые у нас делаются из углепластиков вафельной конструкции).
Николай просто доказывает, что из стали тоже можно делать. Ну да, можно, были и такие ракеты, кстати тот же "Минитмен". Но композит круче.

>А вот жидкостных баллистических ракет с мотанными композитными корпусами не было пока что в природе.
Ну, для криогенных компонентов топлива на верхних ступенях уже применяют цилиндрические несущие баки из КМ, правда на космиеских РН.
От Александр Стукалин
К Николай Поникаров (29.05.2006 09:32:04)
Дата 29.05.2006 11:55:13

Re: Странные вещи...

>3) Материал корпуса и/или обтекателя не связан напрямую с выбором РДТТ - ЖРД.
А какая альтернатива по материалу существует для корпусов РДТТ?
От Николай Поникаров
К Александр Стукалин (29.05.2006 11:55:13)
Дата 29.05.2006 12:56:58

Сталь

День добрый.

>А какая альтернатива по материалу существует для корпусов РДТТ?

Конечно, композит дает ряд практических преимуществ, но начинали именно со стали. Можно сделать замечание в другую сторону - для ракеты с ЖРД композитный корпус сделать труднее, чем для ракеты с РДТТ.

С уважением, Николай.
От Александр Стукалин
К Николай Поникаров (29.05.2006 12:56:58)
Дата 29.05.2006 18:38:21

Re: Сталь

>Можно сделать замечание в другую сторону - для ракеты с ЖРД композитный корпус сделать труднее, чем для ракеты с РДТТ.
А зачем его делать?
От Constantin
К Николай Поникаров (29.05.2006 12:56:58)
Дата 29.05.2006 18:07:06

Re: Сталь

>Конечно, композит дает ряд практических преимуществ, но начинали именно со стали. Можно сделать замечание в другую сторону - для ракеты с ЖРД композитный корпус сделать труднее, чем для ракеты с РДТТ.


Нафига ракете с ЖРД композитный корпус? - там амг 3-х мм очень технологичный и коррозионностойкий. С композитами геморрой еще тот будет - не забывайте что в бак еще много надо напихать.
От Николай Поникаров
К Constantin (29.05.2006 18:07:06)
Дата 30.05.2006 09:26:59

Согласен, но я про другое

День добрый.

Ракеты с РДТТ тоже вполне могут быть металлическими. Нет жесткой зависимости "ЖРД - металл, РДТТ - композит".

С уважением, Николай.
От Александр Стукалин
К Николай Поникаров (29.05.2006 12:56:58)
Дата 29.05.2006 14:11:03

Re: Сталь

>Конечно, композит дает ряд практических преимуществ, но начинали именно со стали.
Тока сталь здесь еще дороже обойдется и сточки зрения конструкции -- не оптимальный вариант...
От Николай Поникаров
К Александр Стукалин (29.05.2006 14:11:03)
Дата 29.05.2006 16:06:11

Re: Сталь

День добрый.

>Тока сталь здесь еще дороже обойдется и сточки зрения конструкции -- не оптимальный вариант...

Преимущества композитного корпуса:
1) меньшая РЛ заметность
2) меньшая опасность при внешнем пожаре (корпус размягчается и "ползет", сбрасывая давление газов горящего топлива).
3) не корродирует
4) некоторый выигрыш в весе.

БОльшая часть преимуществ с РДТТ не связана. Утверждение "у ракеты с РДТТ корпус может быть только композитным" неверно.

С уважением, Николай.
От Esq
К Николай Поникаров (29.05.2006 16:06:11)
Дата 29.05.2006 19:14:35

Rе: Сталь

>БОльшая часть преимуществ с РДТТ не связана. Утверждение "у ракеты с РДТТ корпус может быть только композитным" неверно.


Не поленился, сьездил на площадку 39B, поднялся на уровень 60 (футов), пробрался и потрогал корпус SRB (по-русски это твердотопливный ускоритель Шаттла). Холодный. Проходящий мимо удивленный специалист подтвердил, что корпус SRB сделан из сплава AL 2024-Т81.
От Exeter
К Esq (29.05.2006 19:14:35)
Дата 29.05.2006 20:31:30

Дык, этот ускоритель-то многоразовый, спасаемый (-)
От Александр Стукалин
К Николай Поникаров (29.05.2006 16:06:11)
Дата 29.05.2006 18:29:23

Re: Сталь

>Преимущества композитного корпуса:
>1) меньшая РЛ заметность
Не думаю, что для РДТТ это преимущество опрделяющее. :-)
>2) меньшая опасность при внешнем пожаре (корпус размягчается и "ползет", сбрасывая давление газов горящего топлива).
Не понял (???). Где пожар и что куда "ползет"? :-))
>3) не корродирует
Ну да.
>4) некоторый выигрыш в весе.
По сравнению со сталями значительный.

>БОльшая часть преимуществ с РДТТ не связана.
Вообще у многих конструкционных материалов есть куча абстрактных преимуществ перед другими... Но у конструкторов задача конкретная -- из чего оптимальнее сделать корпус РДТТ? Из стали, композита или титана, например? По состаянию на сегодняшний день получается, что из композитов (исходя из их удельных прочностных и прочих характеристик).

>Утверждение "у ракеты с РДТТ корпус может быть только композитным" неверно.
Согласен. У РТ-1 корпус был из стеклопластика, не прокатило -- не была отработана технология. У РТ-2 сделали из стали. На РТ-2ПМ вернулись к композитам (научились).
А так -- можно было и дальше из стали делать...
От Николай Поникаров
К Александр Стукалин (29.05.2006 18:29:23)
Дата 30.05.2006 09:44:13

Re: Сталь

День добрый.

>>1) меньшая РЛ заметность
>Не думаю, что для РДТТ это преимущество опрделяющее. :-)

ПРО?

>>2) меньшая опасность при внешнем пожаре (корпус размягчается и "ползет", сбрасывая давление газов горящего топлива).
>Не понял (???). Где пожар и что куда "ползет"? :-))

Это актуально скорее не для МБР, а для всяческих ЗУР, ПКР и т.п., особенно при эксплуатации на корабле. При воздействии открытого огня в композитном корпусе вследствие ползучести будет много пор, и давление газов загоревшегося твердого топлива будет меньше, чем для металлического корпуса. Разница примерно как между безоболочечным ВУ и ВУ в металлической оболочке :)

С уважением, Николай.