Народный космос-Z

Объявление

ВНИМАНИЕ.

Гости могут оставлять сообщения только на форуме "Поговорим".

Экскосмиты могут оставлять сообщения только в "РУГАТЬСЯ - СЮДА" и на собственном форуме, если таковой имеется.

ПОРТАЛ.

Освоение космоса.

Форум Космопорта--astrotema--Космодром "Плесецк"--"НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ"--ОБЩЕПЛАНЕТАРНЫЙ ФОРУМ им. Королёва.Академия космоса и космонавтики--Owalon--Путешествие в космос--Сайт "Знания-сила "

Астрономия.

Астрофорум--Y-Astro

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



Скр-2

Сообщений 81 страница 100 из 134

81

Roger Wilco написал(а):

На миниракеты ТНА ставить никто не собирается...
Хм-м-м... Кстати, а можно колецо центробежного насоса отлить? Не слишком ли гиморно будет его потом до ума доводить?
Не, мысль не эта: что, если сделать ТНА, только с питанием турбины не от ГГ, а от АД ? Или бред? Мне просто, признаюсь, лень сейчас считать... То есть, баланс мощностей ТНА может и посчитаю, а вот как турбинку кормить - точно сейчас не смогу.

Отлить колесо ЦН дело не сложное нужно только располагать чертежами (естественно на базе расчетов) и некоторым количестом наличностей. В качестве турбины можно бвло бы приспособить уже существующие системы, например автомобильную (естественно мощности не те но для верхней ступени пойдет)... Питание от основных компонентов топлива есть единственно верный путь... Первичную раскрутку турбины можно производить от внешних источников либо стартового ГГ (например шашки ТТ).

82

Это что от спортивных автомобилей - турбонаддув?
Глупости - турбонаддув дает ничтожные прибавления давления

Что касается многосупенчатых движков, то вы конечно были и не правы, ибо вторая и третья ступени должны быть раширяющимися, а не сужающимися....

83

серж написал(а):

Что касается многосупенчатых движков, то вы конечно были и не правы, ибо вторая и третья ступени должны быть раширяющимися, а не сужающимися....

Очень разумное соображение. Добавлю еще, что в КС отношени входного и выходного давлений не может скорее всего быть больше 1,5 раза из-за ограниченности скорости горения.
Ну, я вижу вы здесь действительно самый умный. Так может без меня сообразите, как обойтись без ТНА и гуся при давлении в баках до 15 атм.? :D
Еще  раз подсказываю - обратите внимание на динамическое давление. :)

84

серж написал(а):

Это что от спортивных автомобилей - турбонаддув?
....

Я говорю о том ,что нам нужен не турбонаддув, а экономичная турбина работающая на паре Углеводород/кислород для привода колес насоса горючего и окислителя. Но нужно подробнее рассмотреть типовые решения возможно что скорость вращения вала не подойдет...

85

Можно использовать более медленный, чем обычная турбина, привод, пожертвовав размерами (и, сделовательно, массой) ТНА - просто увеличив диаметр колеса насоса. Надо ещё посчитать - может для небольших двигателей (тягой, скажем, до нескольких тонн) возможно приводить ТНА от небольшого ДВС?
Это позволило бы на начальном этапе сэкономить массу сил и времени.

86

На автомобилях турбины есть только для турбонаддува, на пароходах есть газовые турбины, но они точно не подойдут. подходящей турбины не найдете, а если где то что и есть, то слишком дорогое.
ТНА приводить от ДВС не нужно, поскольку ТНА сам приводит гидронасос горючего...
ДВС вместо ТНА не подойдет, поскольку ДВС работает от атмосферы и на низком давлении работать перестанет...

Если при высокой перегрузке использовать большую длину топливопровода, то давление внизу его будет весьма высоким, но такое использовать опасно, поскольку из-за этого родятся мощные низкочастотные колебания в системе, и вообще работа движка при разных ускорениях будет сильно неустойчивая...

Реально лучше и всего на первой ступени использовать вытеснительную систему подачи, а на второй или гусь, или минитурбинку с приводом от твердотопливного газогенератора, или длинное сопло придется делать на движке

Еще в многоступенчатом кривом сопле невозможно разогнать поток до сверхзвуковых скоростей, на поворотах во внешних областях будет сплошной пучек ударных волн...

87

ТНА приводить от ДВС не нужно, поскольку ТНА сам приводит гидронасос горючего...

Пардон. Я, конечно же, имел в виду не весь ТНА, а только его насосы.

ДВС вместо ТНА не подойдет, поскольку ДВС работает от атмосферы и на низком давлении работать перестанет...

Проблема из разряда решаемых: баллон со сжатым воздухом+редуктор. Впрочем, это уже слегка извращение...

Реально лучше и всего на первой ступени использовать вытеснительную систему подачи, а на второй или гусь, или минитурбинку с приводом от твердотопливного газогенератора, или длинное сопло придется делать на движке

:) Весь мир наоборот делает - ТНА вниз, вытесниловку наверх.
А длинное сопло на верхах, скорее всего, по-любому делать придётся. Благо - у нас места в поперечном направлении завались (габариты капсулы получаются в разы больше габаритов двигателя подходящей размерности)

Если при высокой перегрузке использовать большую длину топливопровода, то давление внизу его будет весьма высоким, но такое использовать опасно, поскольку из-за этого родятся мощные низкочастотные колебания в системе, и вообще работа движка при разных ускорениях будет сильно неустойчивая...

Вот за это я не беспокоился бы. Прирост давления за счёт столба жидкости крайне незначителен - менее 1 атм. Да и разброс ускорений будет поддерживаться (искусственно, если придётся) в пределах 1..4g

88

Если искусственно сделать длинный трубопровод, то давление в нем может возрасти прилично, особенно при высоких ускорениях, наверно именно об этом и намекает Зених
Вытесниловку наверх нельзя ведь делать, поскольку нужна максимальная экономия веса конструкций (толстостенных баков)

89

серж написал(а):

Вытесниловку наверх нельзя ведь делать, поскольку нужна максимальная экономия веса конструкций (толстостенных баков)

Хлопци, нэ мучайтись, а возьмите книжку по прямоточному двигателю и разберитесь, как он работает. А потом я с вами поговорю. :)

90

серж написал(а):

Вытесниловку наверх нельзя ведь делать, поскольку нужна максимальная экономия веса конструкций (толстостенных баков)

Согласен, но в противном случае, придётся заморачиваться на систему осадки топлива.
Можно пойти на некий компромисс: бак под давление, скажем, 3-5 атм (нормальное давление наддува) и турбонасос, но компоненты находятся в мягких мешках, как при вытеснительной подаче на КА. Система не сильно сложная, прибавка к весу тонкостенных баков незначительна, зато не надо заморачиваться на осадку топлива перед запуском ТНА - просто наддаём немного давления в баки, открываем вентили, компоненты под небольшим давлением пойдут в систему подачи (кстати, неплохо бы её как-нибудь заранее наполнить), а там уже ТНА подхватит эстафету.

Это я как бы целюсь на необходимость запускать маршевую ДУ в космосе несколько раз. При этом придётся подорбать компоненты, находящиеся в нормальном состоянии при космических условиях.
Если бак не будет одноразовым элементом, сбрасывающимся после основной отработки ДУ, придётся заморочиться на систему теплорегуляции. Для начала хотелось бы просто узнать, какова будет средняя температура в баках при, скажем, вращении бака вокруг продольной оси. Просто для ориентировки.

P.S.
Есть слабое место - центровка КА. Точнее, распределение мешков с компонентами внутри баков. Для минимизации смещения центра масс можно использовать следующие меры:
1) разделить большой бак на много маленьких. ("-": много лишней массы)
2) некоторым образом зафиксировать оболочку внутри баков ("-": сложность реализации)
3) Просто тупо сделать длинные узкие баки - тогда смещение ЦМ будет, но не будет превышать некоторой рассчитываемой величины ("-": ... не знаю... будет много гимора с прочностью КА, если мы собираемся его на Землю сажать. Придётся доп каркас делать -> потеря массы).

Такое вот имхо.

91

Мужики, я не то что вам выкладывать свою мысль боюсь, я боюсь даже на моем компе, который пока он в инете, он проходной двор, расчеты делать. Меня надо прямо в Минобороны тащить. Только там я готов самолично убедиться, что моя мысля - туфта. :mrgreen:

92

Да ты не бойся - мы тут тебе всё расскажем и покажем, где ты там не прав :)

93

Roger Wilco написал(а):

Да ты не бойся - мы тут тебе всё расскажем и покажем, где ты там не прав

А впрочем в минобороны заныкают под сукно, и космонавтика еще тридцать лет будет на месте топтаться. :mrgreen:
Ну ладно. Давайте по порядку. Вам понятно как получается выражение ?
dP=ro*v*dv
А так как для газа в двигле ro - величина переменная, то
dP=ro0*T0*P*v*dv/(T*P0), ro0,T0,P0 - плотность, температура и давление соответственно при нормальных условиях?

94

Боже ж ты мой, неужели такая трудная задачка? Roger Wilco, вас уже должны были научить применять интегрирование на практике.
Ну ладно расскажу более подробно.
v=dl/dt, a=dv/dt -> a=v*dv/dl (00)
Это понятно?
Теперь для простоты понимания возьмем длинную трубку с расширяющимся газом один торец которой заглушен. Из чего будет складываться давление на закрытый торец этой трубки? Из суммы давлений бесконечно тонких слоев газа в трубке
dP=dF/s или dP=dm*a/s (01)
Очевидно ж, что каждый такой слой газа движется с ускорением а.
dm=dl*s*ro (02)
Это понятно?
Подставим (02) и (00) в (01)
получим
dP=ro*v*dv
Теперь, учтя что плотность зависит от давления и температуры, а температура от плотности, предоставляю вам вывести классическую формулу для скорости истечения газа из этого выражения самостоятельно.
Нечто я сомневаюсь, что вы найдете в ваших учебниках эти рассуждения.
Когда поймете, я объясню вам, как работает первая ступень трехступенчатого двигла, заменяющая заодно ТНА. :)

95

Размышления понятны и логичны на первый взгляд...
Давайте так: в понедельник так или иначе решится вопрос с последним зачётом - после этого я смогу нормально думать на эту тему. Обрабатывать несколько проблем, требующих сколько-нибудь глубокого вдумывания, я сейчас не способен.
Так что, ждите моего ответа по теме (если он вам интерестен) в понедельник-среду.

96

Автор: Roger Wilco

Думать буду завтра. Заранее хочу отметить - с математикой я дружу не очень...

А тут не будет никакой особой математики. Почти арифметика, если вы поняли как расширяется газ в трубке.
Вы не зря сомневаетесь в гусе. Меня тоже берут сомнения по поводу скорости охлаждения с помощью форсунки. Так что альтернативный проект наверное лучше разрабатывать.
А вот в том, что я напишу ниже, засомневаетесь не только вы, но сильно сомневаюсь и я сам.
Но к делу.
Из dP=ro*v*dv для идеальной жидкости получим v^2=2*(P-Pv)/ro -  давление на входе и на выходе соответственно. Очень хорошо подходит для жидкостей с низкой вязкостью в отличие от замысловатого уравнения Бернулли.
Для простоты рассуждений предположим, что плотность жидкости и прочие свойства как у воды.
Тогда при перепаде давлений с 4 до 2 атмосфер получим v=20 м/сек для жидкости на выходе.
Понятно?
Пока все.

97

Гхм. Я думать только начал, поэтому пока прокомментирую только ваше последнее сообщение, вырванное, ткскзть, из контекста:

Из dP=ro*v*dv для идеальной жидкости получим v^2=2*(P-Pv)/ro -  давление на входе и на выходе соответственно. Очень хорошо подходит для жидкостей с низкой вязкостью в отличие от замысловатого уравнения Бернулли.

Это вы, простите, о какой жидкости говорите? О жидкостях в трубопроводах, или о продуктах сгорания?
Если именно о жидкостях - то уравнение Бернулли сильно облегчает расчёты трубопроводов... Имхо.

Вы не зря сомневаетесь в гусе. Меня тоже берут сомнения по поводу скорости охлаждения с помощью форсунки.

В гусе (кстати - откуда такое название?) меня не это смущает...
Принципиально он, конечно, просто, но здесь нужен очень серьёзный тепловой расчёт, чтобы выходное давление было близко к требуемому. Кроме того, такая тепловая схема увеличения давления зависит от кучи факторов которые, иногда, не то что учесть - перечислить бывает невозможно.
Поэтому, имхо, эта схема будет давать очень приближенные значения давления, и значение это, весьма вероятно, будет сильно плавать.

Если вы действительно собираетесь довести его до железа, подбирая параметры экспериментально - делайте запас по давлению порядка 1.5-2 и после гуся ставьте редуктор.

Отредактировано Roger Wilco (2006-07-05 19:53:07)

98

Roger Wilco написал(а):

Это вы, простите, о какой жидкости говорите? О жидкостях в трубопроводах, или о продуктах сгорания?

О жидких компонентах топлива. Но пока в виде идеальной жидкости. По существу это будет турбина, но раскручиваться в ней будут не лопатки, а жидкость. Изготовить - раз плюнуть.
Но к делу. Далее мы жидкость уже предварительно нагретую, догреваем в той же трубке до кипения из расчета чтобы получить скорость паров метров 150 в сек. Динамическое давление получится для паров идеальной жидкости около 0.1 атм. Далее мы в эти пары впрыскиваем холодную жидкость чтобы массы и того и другого проходящие через сечение за единицу времени были равны. Получим конденсат. Напомню, что при охлажении тоже совершается работа. В результате получим конденсат, который осадим центробежной силой, конденсат движущийся со скоростью 75 м/сек. Получим динамическое давление 56 атмосфер.
Понятно? Али нет? :)

99

Ладно, вижу мысль не понята. Тогда введем обычные навороты так, что мысль станет доступна и ребенку.
Возьмем кольцевой желоб, заполненный водой  и будем из шланга, в который поступает воздух дуть на воду под острым углом на воду в желобе. Понятно что вода в желобе начнет разгоняться.
Теперь будем дуть на воду в желобе не воздухом, а паром, который будет полностью, представим себе такую гипотетическую ситуацию, поглощаться водой. Теперь через касательное отверстие мы сможем отбирать из желоба жидкость так, чтобы ее количество в желобе оставалось постоянным.
А теперь уберем все эти навороты и получим мой жидкостный "ТНА".
Теперь понятно?

100

Мысль понята ещё вчера. Идёт осмысление деталей.