От 7-40 Ответить на сообщение
К Лучезар
Дата 08.08.2010 17:10:29 Найти в дереве
Рубрики Прочее; Россия-СССР; История; Война и мир; Версия для печати

Re: Дроселлирование ЖРД...

>>Если вдали, то можно оценить. А когда ракета вблизи, то можно и рассчитать. Я в этом не специалист, но специалисты Вам помогут.
>
>Кто эти специалисты?

Люди, которые занимаются этими вопросами. Имеются работы на эту тему, имеются методики. Предполагаю, это требуется, в частности, для регистрации и опознавания пусков МБР. На "Авиабазе" вопрос поднимался пару лет назад. Кажется, и ссылки давались.

> Вам лично знаком такой человек?

Нет. Я вообще не специалист в этом вопросе, говорил уже.

> Возможно ли посчитать тягу по факелу двигателей на "ролике Покровского"?

На том самом ролике, что смотрел Покровский - не думаю, там слишком низкое разрешение, мало что видно. Но если взять исходную кинозапись или ее копию с хорошим разрешением, то, предполагаю, можно сделать оценку неплохой точностью.

>Нам надо объяснить, почему тяга уменьшилась за вторую половину времени работы I ступени.

"Нам" - это кому? Вы говорите за себя? Попов, мне кажется, вовсе не думает, что ему надо что-то объяснять. Да и Покровский, похоже, тоже так не думает. Он уже сочинил несусветную галиматью и, вроде, вполне этим доволен, а на все остальное ему наплевать. Разве не так?

> У меня есть вопросы по поводу т.н. "дроселлирования".

Вот это уже лучше. Не стесняйтесь задавать вопросы, Лучезар. Я именно что помогаю Вам, без меня Вы даже не узнали бы о проблеме. :)

> Вы писали о "глубоком дроселлировании". А что произойдет, если ЖРД открытого цикла как Ф-1 попытаемся дроселлировать "неглубоко"? Т.е. уменьшим поток горючего на 20-25%, возможно при этом изменив соотношение кислорода к керосина? Что произойдет с двигателем? Продолжит ли он работать на меньшей тяги?

Попробую объяснить. У глубокого дросселрования есть два аспекта, можно назвать их техническим и физическим. Технический аспект состоит в том, что просто так расход топлива не уменьшить. Для этого требуется, во-первых, чтобы ТНА (турбонасосный агрегат) мог работать с пониженной производительностью, а это обеспечить не так просто. Требуется значительное усложнение ТНА. Так как сегодня имеется множество экземпляров двигателя (в музеях), то проверка устройства ТНА принципиальных трудностей не представляет. Значительно более серьезный технический аспект - при пониженном расходе компонентов давление в камере сгорания (КС) упадет, и процесс смесеобразования нарушится. Поэтому потребуется либо форсунка с изменяемой площадью (это значительное изменение конструкции КС), либо введение в камеру тела для уменьшения ее объема (причем тело должно охлаждаться). Все это - очень значительное изменение и усложнение конструкции КС. В то же время КС в музеях находится у всех на виду. Кроме того, при таком изменении будут проблемы с установкой карданного подвеса; а периферийные двигатели, как известно, устанавливались на карданах, без них управление полетом невозможно.

Но технические аспекты - это, в общем, мелочи по сравнению с физическим аспектом. Можно даже придумать какие-то способы их обойти. Физический аспект много проблематичнее.

Вы, может быть, слышали, Лучезар, что главной проблемой при создании Ф-1 были так называемые высокочастотные колебания (ВС) в КС. На борьбу с ними ушло несколько лет. Это очень большая проблема для любого ЖРД такого типа. И эта проблема быстро усложняется с увеличением размера КС. По сути, именно ВС делают создание двигателей с большой КС такой сложной проблемой. Обеспечение тяги - это ерунда, это не проблема вообще. Тяга сама по себе возрастет при увеличении размера КС и расхода топлива. Обеспечение УИ - это не проблема, у Ф-1 был довольно низкий УИ и невысокое давление в КС. Обеспечение охлаждения - это вообще не проблема (в отличие от того, что мнится Покровскому), чем больше размер камеры, тем проще ее охлаждать (так что охлаждать большую камеру проще, чем маленькую). У Ф-1 на охлаждение шло всего лишь 70 % горючего, тогда как у РД-170 (с той же тягой, но намного меньшими камерами) на охлаждение идут все 100 %.

Самая главная проблема - это ВС. Чтобы двигатель мог работать, нужно избавиться от ВС. Но избавиться от ВС очень трудно. Обычно это удается сделать только при каком-то одном режиме работы, в довольно узком диапазоне расхода. Чем больше КС, чем сложнее проблема ВС - тем проблематичнее расширить диапазон режимов, где от ВС удалось избавиться. Я приведу пример: двигатель посадочной ступени ЛМ удалось дросселировать до 10 %, это уникальная величина. Однако даже на этом двигателе, с КС намного меньше, чем у Ф-1, дросселирование от 100 % до 60 % было невозможно из-за ВС: он дросселировался только от 60 % до 10 % и мог работать на 100 %. Двигатели "Шаттла" по техническому заданию должны были дросселироваться до 55 %, но разработчики смогли обеспечить уверенное дросселирование только до 65 %, причем для безопасности так глубоко его в реальности не дросселируют. При этом КС у двигателей "Шаттла" намного меньше, чем у Ф-1, и он работает на водородном топливе, для которого проблемы ВС меньше, чем для керосина.

Создателям Ф-1 после нескольких лет трудов удалось избавиться от ВС на режиме нормальной тяги. Но если заставить построенный Ф-1 работать с пониженным хоть на 5 % расходом - давление в КС упадет, режим изменится, моментально возникнут ВС и двигатель сразу взорвется. В дальнейшем разработчики планировали сделать возможным двухрежимную работу с дросселированием примерно на эти самые 5 %, но это требовало немалых дополнительных работ. Чтобы обеспечить его дросселирование на десятки % без возникновения ВС, потребовался бы я даже не знаю какой героизм. Это была бы сложнейшая задача. По сравнению с этой задачей создание недросселируемого двигателя с тягой Ф-1 - это детская игра. Я об этом Вам уже говорил.

Поэтому если Вы придумаете теорию, в которой американские конструкторы умудрились дросселировать КС двигателя Ф-1 на десятки процентов, но не смогли обеспечить в нем тягу в 690 тонн, была бы такой же нелепой, как, например, теория о том, что советские конструкторы смогли построить РД-170, но не смогли повторить двигатель от Фау-2.

Если Вы не верите мне, то я вряд ли смогу чем-то Вам помочь. Я рассказываю Вам факты, а уж воспринимать их или нет - дело Ваше. Вы можете закрыть глаза на то, что я сказал, и придумать глубоко дросселируемый Ф-1. Но это будет заведомая нелепица, сразу предупреждаю. Если Вас интересует более квалифицированное мнение, нежели мое - Вы можете обратиться к более квалифицированным специалистам. На "Авиабазе" участники Никомо и Перегрев неплохо разбираются в аспектах ЖРД, могу порекомендовать спросить у них. Или можете попробовать спросить на форуме журнала "Новости космонавтики". Но тогда тему имеет смысл открывать прямо в "Черной дыре" http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewforum.php?f=9&sid=df11b93ff97d874271afd6d5509a9f2f и не педалировать вопрос "лунной аферы", там этот флейм под запретом. Однако если Вы ограничитесь техническими вопросами вроде "можно ли глубоко дросселировать Ф-1" или "мог бы ли в принципе "Сатурн-5" разогнаться до 1 км/с на стадии работы 1-й ступени и как это технически осуществить", то Вы можете рассчитывать на компетентные ответы. Я, со своей стороны, могу пообещать Вам протекцию, т. е. просить ответить Вам по существу и не банить, если у модераторов возникнет такое желание. Я так думаю, всегда лучше узнать правду от специалистов, чем на манер Попова прятать голову в песок, выдумывая идиотские теории и избегая их проверки компетентными людьми. ;)