>Теперь об одной ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ проблеме создания двигателей. В первом приближении двигатель представляет собой сетку. К одним дыркам подводится жидкий кислород, к другим - керосин. Горение, усиливающееся в одной из областей, быстро усиливает горение и соседних(лучше условия испарения топлива и окислителя). Лучшее испарение - изменяет условия на выходе из дырочки - меньше гидравлическое сопротивление).
Вы, в общих чертах, правильно поняли проблему. Чтоб было понятнее, опишу устройство реальной КС. Форсуночная головка представляет собой плоское днище, в котором в определенном порядке установлены форсунки горючего и окислителя. Главная проблема разработчиков – равномерное смешение и распределение компонентов топлива по всему объему КС. В идеале это недостижимо, а приближение к идеалу достигается т.н. многоярусным смешением. Форсунки имеют разный угол распыления. Например, струйные форсунки имеют маленький угол распыления, а центробежные – большой. Имея форсунки с двумя угдами распыления можно организовать трехярусное смешение компонентов. 1. Большой – большой угол. 2. Большой – малый. 3. Малый – малый. Расстояния между форсунками подбираются таким образом, чтоб смешение происходило не хаотически, а в нескольких плоскостях. Если равномерность смешения не обеспечивается – возникает т.н. вибрационное горение и при определенных условиях КС не выдерживает броска давления. Есть другие методы. На Фау-2 пытались решить проблему, смешивая компоненты в предкамерах. Позже от этого метода отказались. Короче говоря, с ростом размеров камеры проблема становиться сложнее в кубе. Конструкторы пошли по пути дробления объема КС на несколько камер. Двигатели стали многокамерными. Турбонасосный агрегат и автоматика одни, а КС несколько. Управление усложняется, весовые характеристики ухудшаются. На Ф-1 проблема создания мощнейшего однокамерного двигателя была каким-то образом решена всего за несколько лет. Притом, что успешного опыта создания крупных двигателей у американцев совсем не было. Правда удельный импульс получился хуже, чем у гораздо меньшего РД «Востока» и весовые характеристики тоже (сам не проверял, говорю со слов 7-40), что, в общем-то, странно. Ни американцам, ни кому другому не удалось создать другой однокамерный двигатель с хотя бы близкой к Ф-1 тягой. Не считая РДТТ, где проблем ЖРД нет. А ведь при создании Ф-1 они должны были бы решить сложные конструктивные и технологические проблемы изготовления и установки такого мощного двигателя. И весь этот задел, по сути, выбрасывается?
>Возникает процесс с сильной положительной обратной связью.
>Далее. В области лучшего горения гораздо успешнее производятся продукты горения и нарастает их температура. Давление этой части факела(не внешнего, а в камере сгорания) - подавляет условия горения в соседних участках, а само устремляется в расширившуюся за счет соседей область пространства - к соплу. И уже насосы не поспевают обеспечить горение топливом и окислителем.
>Это - демонстрационная схема. Не сильно придирайтесь, если что не так. Смысл: флуктуации процесса сгорания создают как положительные, так и отрицательные обратные связи, усиливающие или наоборот ослабляющие горение.
Проблема работы сверхмощного ТНА – это отдельная статья.
>На Ф-1 проблема создания мощнейшего однокамерного двигателя была каким-то образом решена всего за несколько лет.
Что значит "каким-то образом"? Вы что, не знаете, каким образом? Тогда спросите. Вообще-то весь мир знает, как эта проблема была решена. Во всяком случае, все, кто интересуются вопросом, могут это прочесть.
>Притом, что успешного опыта создания крупных двигателей у американцев совсем не было.
Как это "не было"? С чего Вы взяли?
>Правда удельный импульс получился хуже, чем у гораздо меньшего РД «Востока» и весовые характеристики тоже (сам не проверял, говорю со слов 7-40), что, в общем-то, странно.
Что тут странного? Если двигатель сознательно создаётся в расчёте на малое давление (сравните с РД-170), по открытой схеме - то что ж странного, что у него удельные характеристики хуже?
>Ни американцам, ни кому другому не удалось создать другой однокамерный двигатель с хотя бы близкой к Ф-1 тягой.
Вы просто не знаете. В СССР был создан однокамерный ЖРД c тягой, практически равной тяге Ф-1. Он был практически доведён, испытания уже шли успешно, только тема была закрыта. Сами найдёте, или подсказать?
>Не считая РДТТ, где проблем ЖРД нет. А ведь при создании Ф-1 они должны были бы решить сложные конструктивные и технологические проблемы изготовления и установки такого мощного двигателя. И весь этот задел, по сути, выбрасывается?
А кому этот задел нужен? Кому нужен однокамерный ЖРД такой большой тяги и с такими хреновыми характеристиками? Я понимаю, Вас не удивляет, что советский задел по такому же движку тоже был выброшен - Вы ведь просто не знаете, что такой движок был...
>Проблема работы сверхмощного ТНА – это отдельная статья.