От 7-40
К Лучезар
Дата 07.08.2010 23:01:00
Рубрики Прочее; Россия-СССР; История; Война и мир;

Re: Определение тяги...

>>> Сколько там двигателей работают трудно сказать
>>Вам трудно? Ну так спросите у сведущих людей, и они Вам посчитают по величине факела тягу двигателей. В чем вопрос?
>
>А РАЗВЕ ЭТО ВОЗМОЖНО?!

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

>>> но при А-14 точно видны только 2 в эту полминуту.
>>Это где?
>
>На http://www.youtube.com/watch?v=1HobB01qFi4

Там то же, что с А-8: два двигателя сильнее заслоняются дымом, но в некоторые моменты они совершенно четко сквозь дым проглядывают. А после выключения двигателей все 4 сопла видны совершенно ясно, хотя это и телевизионная трансляция. Поставить, что ли, диск с записями А-14? У меня ведь на полке есть. :)

>>> Эта причина кроется в двигателе Ф-1 или в какой-нибудь недооценки, например импульса двигателя (263 с - слишком низко)
>>Это физически невозможно. Я же Вам уже объяснял.
>
>Согласился после прочтения http://www.dunnspace.com/isp.htm

Ого! Вы прочли такой талмуд вместо того, чтобы просто поверить мне на слово. :)

>Ну, последний рубеж - самый трудный. Будем думать.

Что-то с трудом верится, что Вы будете думать, уж извините. Покровскому я с самого начала сказал, что его результат физически невозможен, уже года 3 прошло - и что? Он не двинулся дальше бреда о том, что где-то незаметно выключили двигатели. Попов о таких вещах вообще не задумывается, потому что он элементарных вещей не знает и не хочет знать. Вы в прошедшие пару дней прошли путь от невозможных идей ("а там тяговооруженность 1,02! а там удельный импульс 311 секунд!") до бреда в стиле Покровского, только вместо "расщепляющих факел обтекателей" придумали ещё более забавные генераторы дыма. Так что я думаю, что на этом обещании подумать Вы просто тему "сольете" и будете стараться ее всячески избегать, как сейчас Покровский, но чепуху про скорость 1 км/с повторять не перестанете. Я угадал?
От Лучезар
К 7-40 (07.08.2010 23:01:00)
Дата 08.08.2010 15:56:10

Дроселлирование ЖРД с открытым циклом

>>>Вам трудно? Ну так спросите у сведущих людей, и они Вам посчитают по величине факела тягу двигателей. В чем вопрос?
>>А РАЗВЕ ЭТО ВОЗМОЖНО?!
>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? Вам лично знаком такой человек? Возможно ли посчитать тягу по факелу двигателей на "ролике Покровского"?

>>Ну, последний рубеж - самый трудный. Будем думать.
>Что-то с трудом верится, что Вы будете думать, уж извините. Покровскому я с самого начала сказал, что его результат физически невозможен, уже года 3 прошло - и что? Он не двинулся дальше бреда о том, что где-то незаметно выключили двигатели. Попов о таких вещах вообще не задумывается, потому что он элементарных вещей не знает и не хочет знать. Вы в прошедшие пару дней прошли путь от невозможных идей ("а там тяговооруженность 1,02! а там удельный импульс 311 секунд!") до бреда в стиле Покровского, только вместо "расщепляющих факел обтекателей" придумали ещё более забавные генераторы дыма. Так что я думаю, что на этом обещании подумать Вы просто тему "сольете" и будете стараться ее всячески избегать, как сейчас Покровский, но чепуху про скорость 1 км/с повторять не перестанете. Я угадал?

Нет. Нам надо объяснить, почему тяга уменьшилась за вторую половину времени работы I ступени. У меня есть вопросы по поводу т.н. "дроселлирования". 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?
От 7-40
К Лучезар (08.08.2010 15:56:10)
Дата 08.08.2010 17:10:29

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. ;)
От Лучезар
К 7-40 (08.08.2010 17:10:29)
Дата 09.08.2010 13:12:35

Вычисление тяги по факелу, ВЧ колебания в КС, поворот на 45°, светлые точки (А8)

>>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.

А Вы не можете вспомнить как называлась эта тема, чтобы я смог поискать "ветку" на этом форуме?

>> 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.

Исходная кинопленка недоступна. Можно попытаться сделать это на другие ролики, но я не знаю какое для этого нужно разрешение. У факела есть "волны" - может быть, демонстрация высокочастотных колебаний в тяге?

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

Да, это так. Я уже поблагодарил Вас за это в другой "под-ветке" :) Кстати, я планировал ознакомиться с проблемой веса ракеты и горючего, но позже. Теперь понимаю, что это надо было делать в первую очередь.

О проблеме мы все-таки узнали бы, но на более позднем этапе. И люди сказали бы: "Ух, вроде люди технически грамотные, а азы ракетной техники не знают, раз уж такое проглядели". Стыдно было бы!

А "зарывать голову в песок", делая вид, что такой проблемы нет, не стоит. Так обманешь только самого себя. (Кстати, только люди "зарывают голову в песок" - страус этого не делает, его наклеветали! :)

>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.

Спасибо Вам за подробные разъяснения! Я знаю, что и стабильность горения была большой проблемой для Ф-1. По-английски "высокочастотные колебания" применительно к КС ЖРД - "high-frequency oscillations", да? Или они используют какой-то другой термин? Кстати, о каких частотах идет речь? Порядка 100 Гц? 1000 Гц или больше? Резонансное ли это явление?

После Вашего разъяснения я стал сомневаться, что проблему высокочастотных колебаний огромной КС двигателя Ф-1 решить вообще удалось. Представьте себе: двигатель взрывается, как только его запустят. Ужас-то какой! Прибавьте к этому и проблема стабильности... Если и вправду они успели эти проблемы решить, то это - инженерный подвиг! Что-то не верится...

Ну ладно, отмечаем дросселирование как невозможность для Ф-1 и пойдем дальше. А невозможно ли было поворачивать периферийные двигатели на 45°? Вот так (двигатели внизу):
 |
 |
/|\
Может, и сумасшедшая идея, но таким образом можно объяснить сразу две вещи: ослабление тяги по направлении движения ракеты и большой угол факела.

И последнее. Все-таки меня смущает факт, что на ролике разделения ступеней А-8 (анимированный GIF и ролик YouTube) в момент прекращения работы I ступени видны красные пятнышка всех двигателей (включая центрального), а до того - центральный двигатель, вроде отключён, но всё же светится! И еще - как дым факела затемняет других 2 периферийных двигателя, а вот центральный, который вроде и не работает, не затемняет?! Если Вы сомневаетесь, что светится именно центральный двигатель, посмотрите момент, когда начинают светится и другие. Тогда-то и видно, что именно он и был виден до того. Как Вы можете объяснить эти странности?

См.
http://www.fileden.com/files/2007/9/14/1431389/staging_apollo8.gif