От Pokrovsky~stanislav Ответить на сообщение
К А.Б.
Дата 25.09.2007 19:21:54 Найти в дереве
Рубрики Крах СССР; Манипуляция; Версия для печати

Re: Именно.

>>Американцам что, не удалось создать КС нужной жаропрочности?
>
>Вплоть до того, что от проходящего потока тепла "дельта Т" на стенках сопла (у камеры сгорания - еще хуже ситуация) составляет несколько сот градусов. В итоге... сопло разрушается возникшими от теплового расширения напряжениями. Как стакан в который крутой кипяток плеснули - дзинь - и на куски. :)

Дзинь - и на куски. - Если бы и вправду попытались создать двигатель формата Ф-1 при имевшихся на тот момент материалах.
____________________________________
В одной из ушедших в подвал веток я поставил вопрос о жаропрочности следующим образом.

Если пламя КС не слишком оптически плотное, т.е. длина пробега излучения сопоставима с радиусом камеры, то излучающий объем нарастает как куб радиуса, а воспринимающая поток стенка - только как квадрат. Соответственно удельный поток тепла на стенку растет пропорционально радиусу камеры сгорания.

Другой предельный случай - это когда пробег излучения очень мал - типа одного санитиметра. И излучающая поверхность практически равна поверхности воспринимающей излучение. Удельный поток не зависит от радиуса.

Промежуточный, наиболее реалистичный, вариант - длина пробега излучения несколько сантиметров. И моделью излучающего тела является поверхность меньшего на несколько сантиметров радиуса, чем воспринимающая излучение. Для двигателей малого радиуса отношение излучающей модельной поверхности к воспринимающей - мало. И мегаватты на метр квадратный излучения превращаются в сотни тысяч киловатт на стенке.
При росте радиуса отношение излучающей и воспринимающей поток поверхностей приближается к единице. При одной и той же температуре горящих газов удельный поток на стенку становится все больше по мере роста радиуса камеры сгорания.

Поскольку при равных температурах и давлениях тяга Ф-1 в несколько раз превосходит тягу любого созданного в те годы двигателя, я вправе предположить, что это связано в числе прочих причин еще и с проблемами стеночных материалов. По крайней мере я совершенно точно знаю, что вопрос о стеночных материалах очень остро встал при создании "Энергии".

И о ужас! - Вижу, что американцы в 60-х не решились применить в Ф-1 жаропрочную сталь, а воспользовались материалом, который только предстоит еще разработать. Дорогостоящий материал, который к моменту изготовления Ф-1 в остальном цивилизованном мире вел себя странным образом - не проявлял устойчивости прочностных характеристик при высоких температурах.
А вот прекрасно, надежно работающую сталь X10NiCrAlTi32.20(цитирую: "При температурах ~ 900 С сталь обладает еще относительно высокой длительной прочностью")... - похерили.
Похерили и другие стали с высокой жаропрочностью, известные даже с 1940-х(сталь X5NiCrTi26.15).

Я могу только чувствовать, что не могли американцы в отчете НАСА назвать эти стали - теплофизики моментально усомнились бы. Не поверили бы в столь низкие температуры на стенке. Пришлось писать, что такая-то фирма разработала особый жаропрочный сплав. Из групы тех сплавов, про которые уже с 1970 года идет слава, как о суперсплавах.

Еще раз. Я ни в коем случае не предлагаю проблему никелевых сплавов рассматривать как доказательство того, что американцы не летали.
Возвращаю Вас к исходному вопросу: мол, все проблемы были инженерными. В СССР и ФРГ к 1967 году, т.е. к моменту первого пробного полета на Ф-1, проблема указанных никелевых сплавов была глубоко научной. И требовала напряжения извилин и применения нового революционного подхода к работе с материалами.

И американские инженеры, которым еще совсем недавно их президент Кеннеди говорил: учите физику,- не только никелевые сплавы в момент разработали. Они в том же двигателе применили еще и новый жаропрочный кобальтовый сплав. По которым у всего цивилизованного мира были, судя по всему, аналогичные проблемы(положительные результаты появились вслед за результатами по никелевым - ну... чуточку позже - в 1972 причины упрочнения еще изучались).

Лунные экспедиции на двигателях Ф-1 - это как бы гимн воинствующей антинаучности, гимн большим мешкам денег - в решении больших технических проблем!