>Я не помню, чтоб у F-1 были бы с жаропрочностью какие-либо проблемы, требующие каких-либо новых материлов, что для КС, что для сопла. Использовались традиционные методы охлаждения, которые применяются везде и всюду.
Так в этом-то и вся красота ситуации!
>Впрочем, может, они и были, просто я о том не знаю - я ж не двигателист. :)
Я тоже не двигателист, но, бог миловал, и не асторфизик. А просто физик.
А потому прекрасно знаю, что тепловые нагрузки на сопловой аппарат ракетных двигателей - наиболее высокие из всего, что создано человечеством.
И еще я знаю, что при увеличении диаметра сопла, излучающий объем газов(с раскаленными частичками сажи) возрастает пропорционально квадрату радиуса, а воспринимающая это излучение поверхность растет с радиусом линейно. Т.е. удельная тепловая нагрузка на стенки сопла растет в первом приближении пропорционально радиусу.
И еще я в руках держал те жаропрочные материалы, которые непрерывно разрабатывались для сопел. Например, прессованный порошковый вольфрам, пропитанный медью. Пока медь не испарится "потеющим медью" пористым вольфрамом, вольфрам не сгорает. А там и время работы движка, глядишь, кончилось. Уф-ф! - Еще бы чуть-чуть - и сопла превратились бы в белый порошок оксида вольфрама. И что бы тогда было с ракетой?
Видите, как все интересно!
И знаете, как соотносится это отсутствие проблем с жаропрочностью с версией лунной аферы?
А очень просто! Излучение струи пропорционально 4-ой степени температуры. Снизив температуру в КС с 3000 К до, скажем 2150, мы снижаем тепловой поток на стенки сопла в 4 раза.
Правда, при этом заодно изменяются тяга и удельный импульс двигателя(УИ уменьшается процентов на 20% - пропорционально корню квадратному из температуры в КС).
И мы автоматически приходим к центральной проблеме полета - слабости движков. Не припоминаете, как мне сразу почему-то не понравился цвет факела Ф-1?
И ведь даже разуваться не пришлось. Всего-то комбинация из трех пальцев! Фиг американцы летали, если при переходе к Ф-1 не решали проблемы новых жаропрочных материалов для сопла.
___________________________________
Впрочем, и регенеративное охлаждение КС, - следовало бы проверить на вшивость. На АЭС(где реализуются сопоставимые с КС тепловые потоки) температурный напор на стенках твэлов более тысячи градусов. В нашем случае удельный тепловой поток повыше. Перепад температур на стенках выше раза в 3, но и толщина стенок существенно не десятые доли мм, как в твэлах, - просто по условиям прочности. И какие такие обычные, не особо жаропрочные материалы способны на одной поверхности выдерживать нагрев до 3000 градусов и при этом передавать тепло с коэффициентом теплопроводности в несколько раз выше, чем у циркония? Мне даже любопытно.
Может, подскажете?
А вот когда температура в КС не 3000 К, а типа 2150-2200, то выбор разработанных материалов становится попроще.
