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.


Вы здесь » Народный космос-Z » Освоение околоземного космоса » Сверхдешевая космическая ракета


Сверхдешевая космическая ракета

Сообщений 1 страница 15 из 15

1

#1 2006-02-18 18:45:01
  ОБЩАЯ СХЕМА СВЕРХДЕШЕВОЙ
ШЕСТИСТУПЕНЬЧАТОЙ КОСМИЧЕСКОЙ РАКЕТЫ

Первая и вторая ступень состоят из простых ракет высотой 3.5 метра и диаметром
0.8 метра, каждая из которых оборудована единственным ЖРД. Перва и вторая
ступень разгоняют ракету до 3 км/сек. Благодаря своему незначительному весу
элементы первой и второй ступени приземляются без повреждений и поэтому являются
многоразовыми. Таким образом, данная система на 75 процентов является
многоразовой.
3-5 ступени изготовлены для их удешевления из полиэтилена. 3-6 ступени имеют
единую двигательную систему. Шестая ступень по совместительству является
системой спасения при аварии.
Общая масса капсулы с пассажиром составляет 600 кг.  Общая масса ракеты
составляет 28 тонн.
При массовых полетах эта ракета в состоянии обеспечить полет туриста на орбиту
за 200 тысяч долларов.
Когда на Луне будет создана промышленность, и материал для термозащиты
спускаемых аппаратов будет поставляться с Луны на орбиту Земли, ракета сможет
выводить на орбиту трех пассажиров. Билет будет стоить 80 тысяч долларов.
Со временем на орбите появится ионный каботажник, который будет доставлять
капсулы с туристами в орбитальную гостиницу.

2

#2 2006-02-20 15:28:04
Здесь, возможно будет картинка.

3

#3 2006-02-26 11:47:05
  Вот строго выведенные формулы
для скорости истечения газа из сопла.
Если вам известны скорости истечений и прочие параметры для конкретных топлив,
можете убедиться, что формулы дают абсолютно точные результаты.
v^2 = (2*T*P0*ln(P/P0))/(ro0*T0)
v^2 = (2*T*P0*ln(m/m0))/(ro0*T0)
T-температура в рабочей камере
T0-273,15 градусов Кельвина
P- давление в рабочей камере
P0- давление на выходе из сопла.
ro0- реальная или псевдоплотность газовых продуктов сгорания при 0 градусов
Цельсия и нормальном атмосферном давлении. Правильней конечно заменить
  ro0=(мю*10^3)/22.4 - где мю - средняя молярная масса смеси продуктов горения.
m-масса газа во всем сопле
m0-масса газа в сопле впереди сечения газа, скорость которого мы вычисляем.

Отсюда нетрудно найти, что
dL*s*P0 = 2*m0*v*dv
то есть задав расстояние от вершины сопла и закон, по которому изменяется
сечение сопла -s, мы без проблем найдем скорость струи  на этом расстоянии от
вершины сопла.

4

#4 2006-02-27 17:18:03
  Сейчас, проверяя строго свои
рассуждения, обнаружил ошибку в расчетах рабочей камеры. К счастью, в меньшую
сторону. Так что мой кустарный движок не развивал 5 кгс. Часть топлива улетало
впустую.
В общем, теоретически, с движком у меня все в порядке. Осталось просчитать и
начертить. И ruata matsu смеяться не будет. 
Но пока торопиться некуда, потому что не представляю, как сделать надежное
зажигание.

5

#5 2006-03-01 12:48:50
  Завтра выложу алгоритм для
приблизительного расчета рабочей камеры РД. Когда я делал расчеты для кустарного
РД, который я изготовил, я не учел скорость химической реакции. Поэтому
пренебрегать изменением температуры, как в сопле, при расчете рабочей камеры
нельзя. Точные расчеты я сделаю, если найду формулу или хороший график
зависимости температуры от расстояния до вершины РБ. Но и этих будет достаточно,
чтобы не взорваться.

6

#6 2006-03-03 18:48:01
  Поскольку в алгоритме рабочей
камеры нашлась изюминка, думаю выкладывать его пока не надо. Взамен выложу
алгоритм вывода сверхдешевой ракеты на орбиту. Его осталось немножечко боле-мене
оформить. Поскольку второй ярус ракеты снабжен единственным маломощным
двигателем, расчет круговой орбиты оказался делом довольно сложным. Однако
сегодня я добился полярной орбиты с апогеем 260 км и перигеем 135 км. Это
соответствует круговой с высотой где-то 200 км. Похоже, что для сверхдешевой
ракеты удельная тяга не может быть меньше 2800 м/сек, разве что запускать ее с
экватора.
В общем, пора пока с проектированием СКА закругляться. Вывод -сделать ее можно.

7

#7 2006-03-04 09:19:54
  С удельным импульсом меньше
меньше 2620 м/сек вывести СКР на полярную орбиту невозможно. С у.и. 2620 мне
удалось вывести СКР почти на круговую полярную орбиту с апогеем 198 км и
перигеем 171 км. Я даже попытался учесть сопротивление воздуха. Правда  это
справедливо до 300 м/сек. При сверхзвуковой скорости сопротивление воздуха
рассчитывается по формуле k*x - где x-число Маха, k- коэффициент, зависящий от
высоты. Желающие могут добавить эту формулу и посмотреть,что выйдет.
Кто хочет, может поэкспериментировать, на какую орбиту можно запустить СКР,
например с экватор или Байконура. 

  // Traektr0View.cpp : implementation of the CTraektr0View class
  // для MFC
  #include "cmath"
  /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  double gm0;
  double a;
  double R;//Радиус орбиты
  double R0;//Радиус Земли
  double vy;
  double vx;
  double dvy;
  double dvx;
  double v;//скорость ракеты
  double alfa;//угол полета
  double dl;
  double dt;
  double dR;
  double dbeta;
  double beta;//угловой путь ракеты
  double x;
  double y;
  double c;
  double pi;

  int    i0a;
  int    j0a;
  int    fl;
  char znm2[20]={0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0};

  double mn;//масса ракеты
  double m1;//масса газов, выбрасываемых за секунду
  double v1;//удельный импульс
  double kx1;
  double kx2;
  double gama;//угол положения ракеты
  double vn;
  double v2;
  double nu;//вязкость воздуха
  double r;//лобовой радиус ракеты

  CTraektr0View::CTraektr0View()
  {
      // TODO: add construction code here
  R=6371000;R0=6371000;
  c=6371000/150;
  vx=0;dvx=0;dvy=0;vy=0;dt=0.01;
  v1=2650;
  fl=100;
  r=3.2;
  alfa=0;pi=3.141592;
      gm0=6.672*5.978*10000000000000;
      v=0;//sqrt(pow(vy,2)+pow(vx,2));
  }

  void CTraektr0View::OnDraw(CDC* pDC)
  {
      CTraektr0Doc* pDoc = GetDocument();
      ASSERT_VALID(pDoc);
      // TODO: add draw code for native data here
  CClientDC    ClientDC(this);
  //if(fl==10)goto a1;
      a=gm0/pow(R,2);
  if(alfa<pi)alfa=acos(vx/v);
  else asin(vy/v);
  dl=vx*dt;
  dR=vy*dt;
  R=sqrt(pow((R+dR),2)+pow(dl,2));
  dbeta=asin(dl/R);

      v_ot_m();
      vy=vy-a*dt;
      vx=vx+dvx;vy=vy+dvy;
      v=sqrt(pow(vy,2)+pow(vx,2));

  vx=vx*cos(dbeta)-vy*sin(dbeta);
  vy=vy*cos(dbeta)+vx*sin(dbeta);

  beta=beta+dbeta;
  x=R*sin(beta)/c;
  y=R*cos(beta)/c;
  pDC->SetPixel(250+(int)x,200-(int)y,19);
  x=R*sin(beta)*20000/6371000;
  y=R*cos(beta)*20000/6371000;
  pDC->SetPixel(10+(int)x,20520-(int)y,19);

  ClientDC.TextOut(430,0,"Скорость:                                    ");
  j0a=0;
  sprintf(znm2,"%f",v);
      for(i0a=0;i0a<20;i0a++){
  ClientDC.TextOut(i0a*12+500,j0a*15,znm2[i0a]);
      }

  ClientDC.TextOut(440,15,"Радиус:                                    ");
  j0a=1;
  sprintf(znm2,"%f",R);
      for(i0a=0;i0a<20;i0a++){
  ClientDC.TextOut(i0a*12+500,j0a*15,znm2[i0a]);
      }
  ClientDC.TextOut(440,45,"Высота:                                    ");
  j0a=3;
  x=R-R0;
  sprintf(znm2,"%f",x);
      for(i0a=0;i0a<20;i0a++){
  ClientDC.TextOut(i0a*12+500,j0a*15,znm2[i0a]);
      }
          RECT Rect;
          Rect.left=0;//i00*10;
          Rect.top=0;
          Rect.right=Rect.left+500;
          Rect.bottom=Rect.top+600;
          InvalidateRect(&Rect,FALSE);
  //fl=10;
  //a1:;
  }

  /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  // CTraektr0View message handlers
  void CTraektr0View::v_ot_m()
  {
  CClientDC    ClientDC(this);
      if(fl==100){mn=26040;m1=216;gama=0;fl=0;kx10();}
      if(fl==0){if(mn<=16968){mn=mn-1008;m1=108;fl=1;kx10();}}
  //отстрел первой ступени, 1008 - масса 6 пустых блоков
      if(fl==1){if(mn<=6888){mn=mn-708;m1=18;fl=2;kx10();}}
  //отстрел второй, 708 - это масса шести пустых блоков
      if(fl==2){if(mn<=4668){mn=mn-68;fl=3;kx10();}}
  //третьей
      if(fl==3){if(mn<=3088){mn=mn-68;fl=4;kx10();}}
  // 4
      if(fl==4){if(mn<=1508){mn=mn-68;m1=18;fl=5;kx10();}}
  // 5-ой
  /////////регулировка угла положения ракеты
  if(v>=1)gama=(v+4152)*pi/(10000*2);
  if(gama>=(pi/2))gama=pi/2;
  ////////
      if(fl<=5){
          if(mn>685){
              vn=kx1/mn;
              mn=mn-kx2;
              nu=1.72/pow(2.718,(0.000125*(R-R0)));
              v2=6*pi*nu*r*v*dt/mn;
              vn=vn-v2;
             
              dvx=vn*sin(gama);dvy=vn*cos(gama);
          }
          else {dvx=0;dvy=0;}
      }
  ClientDC.TextOut(440,30,"Масса:                                    ");
      j0a=2;
  memset(znm2,32,sizeof(znm2));
  sprintf(znm2,"%f",mn);
      for(i0a=0;i0a<20;i0a++){
  ClientDC.TextOut(i0a*12+500,j0a*15,znm2[i0a]);}
  }

  void CTraektr0View::kx10()
  {
  kx1=m1*v1*dt;kx2=m1*dt;
  }

8

#8 2006-03-07 07:51:46
  А вот и материал для
топливных и окислителя баков ступеней второго яруса.
  Теоретический предел механической прочности полиэтилена в 2 раза выше
  высоколегированной стали. Если учесть, что плотность полиэтилена в 8 раз ниже
  плотности стали, то теоретическая удельная прочность полиэтилена выше
  прочности стали в 16 раз! Если бы удалось приблизить свойства полиэтилена к
  теоретическим пределам
http://www.thermolid.ru/ru/articles/enc … 435435345/
http://www.sovmat.ru/material/m160.htm

9

#9 2006-03-09 15:26:44
  Долго думал, почему
сопротивление воздуха в моей программе не оказывает влияния. Оказалось,
обыкновенный жук. Вместо v  в одном месте я написал vn. Вот новые цифры v1=2650,
v2=6*pi*nu*r*v(а не vn)*dt/mn if(v>1)gama=(v+4152)*pi/(10000*2)

10

#10 2006-03-10 09:54:55
 
Движки лучше покупать, но на всякий случай, если поначалу покупка движков
окажется не по карману, нужно разработать гаражный движок. Вот его общая схема,
пока без размеров. Красными кружочками помечены сварные швы. Области, где
изменением давления пренебрегать нельзя усилены  дюралевыми листами, в которых
для охлаждения просверлены каналы.

11

#11 2006-03-14 09:58:33
  Нашел более приемлемый способ
расчета рабочей камеры. Но быстро сделать не получится. Мужики, не молчите, а то
PunBB к молчунам строг как Kuasar.

12

#12 2006-03-27 10:06:02
  Покупать движки? Эт врят ли...
Это кто ж даст в наше "суровое терорестическое время" Сделать свой собственный
можно пожалуй. Но хотелось бы для начала прозондировать почву на предмет:
- потенциальных возможностей гаражного производства;
- после производства их нужно испытать и проконтролировать качество, кто, когда
и где?
Вывод: сначала нужно подумать об испытательных площадках и станках...

13

АРХИВ

#13 2006-03-27 10:15:31
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Далее:
- многоразовость да еще и гаражность понятия не совместимые, так мы зайдем в
тупик.
- по мне так лучше использование гибридных двигателей с комбинированных
охлаждением стенок двигателя одним из компонентов. Поскольку толщина стенок у
этих двигателей довольно значительна почти как у РДТТ, может быть и получится
идея и многоразовости.
Для начала предлагаю все-таки выложить расчетные данные (какие компоненты
топлива), в том числе и по профилированию сопла. Если подача компонентов при
помощи ТНА то и по нему выкладки.
Пакетная схема или любая другая будет понятно после оценки концепции отдельной
ступени в целом.
Неактивен
#14 2006-03-27 10:20:02
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  http://img228.imageshack.us/img228/7622/rd01wp.jpg
  ... в которых для охлаждения просверлены каналы...
У сверленого канала большая шероховатость поверхности - не пойдет, жидкость
закипит. Разве что потом дополнительно проводить мехобработку, лучше (IMHO) либо
штамповка либо пробивка, а если вытачивать из цельной заготовки, то
фрезировка...
Неактивен
#15 2006-03-28 10:54:54
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  Сделать свой собственный можно пожалуй. Но хотелось бы для начала
  прозондировать почву на предмет:
  - потенциальных возможностей гаражного производства;
Тут одна надежда, голь на выдумку сильна. Для испытаний нужен свой человек в
глухомани. Можно и на даче, в вырытой яме, шоб осколками никого не задело.
Dieng:
  Для начала предлагаю все-таки выложить расчетные данные (какие компоненты
  топлива), в том числе и по профилированию сопла.
Температура 1200 градусов, у.и. - 220с. А лучше посмотрите на
http://forum.cosmoport.com/index.php в темах "В космос на велосипеде", и
"Маленькие идеи для большого космоса".
Из температуры вообще обойтись без рубашки охлаждения. Зато движок получится
легче и проще. Исследуя теоретически РД я пришел к парадоксальному выводу, что
рабочая камера вообще не нужна, заодно движок становится безопасен и еще легче.
Правда в космос с космонавтом выходит только из приэкваториальной зоны,
приходится добавлять еще ступень и стартовая масса соответственно возрастает
почти до 38 тонн.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#16 2006-03-29 14:20:33
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Предупреждаю тех, кто
собрался строить движок на основе привиденного здесь рисунка. Движок наверняка
взорвется. На рисунке приведена лишь самая общая идея. Нужны опыты, и без меня
вы врядли обойдетесь.  Куча мелочей, которые решают все.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#17 2006-03-29 17:09:49
  серж
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-02-27
  Сообщений: 58 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Компромис неплохо, но он не
всегда возможен. шестиступенчатая ракета слишком сложная и по определению не
может быть дешевой. Самая простая ракета - 2 х ступенчатая типа Зенит, и она
вполне может претендовать на сверхдешевизну, при условии сверхдешевых
двигателей. Но с турбокомпессором и насосом РД в принципе не может быть
дешевым...
Неактивен
#18 2006-03-29 21:50:33
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.серж написал:
  Компромис неплохо, но он не всегда возможен. шестиступенчатая ракета слишком
  сложная и по определению не может быть дешевой
А шаттл сколькиступеньчатый? По существу ракета трехступеньчатая. Хорошо бы
конечно продумать схему так, чтобы все двигатели первого яруса включались на
земле. Но я че-то не соображу. Уменьшить мощность двигателей что-ли, выгода для
надежности, а топливо перекачивать давлением во вторую ступень? А во втором
ярусе просто баки отделяются как у шаттла, но парами.  И ничего сложного. У меня
загвоздка с рулями. Управлять поворотом двигателя слишком сложно, а газовые рули
сжирают и без того небольшой у.и. И тоже непросто. Предлагаю сделать в рулевых
соплах боковые открывающиеся псевдосопла, но как это скажется на работе
двигателя? А в двигателе второго яруса этот номер, наверно, вообще-вообще не
пройдет. Там, наверное, придется все-таки поворотом двигателя. В общем, думать
надо.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#19 2006-03-30 11:18:44
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    серж написал:
    Компромис неплохо, но он не всегда возможен. шестиступенчатая ракета слишком
    сложная и по определению не может быть дешевой
  А шаттл сколькиступеньчатый? По существу ракета трехступеньчатая. Хорошо бы
  конечно продумать схему так, чтобы все двигатели первого яруса включались на
  земле. Но я че-то не соображу. Уменьшить мощность двигателей что-ли, выгода
  для надежности, а топливо перекачивать давлением во вторую ступень? А во
  втором ярусе просто баки отделяются как у шаттла, но парами.  И ничего
  сложного. У меня загвоздка с рулями. Управлять поворотом двигателя слишком
  сложно, а газовые рули сжирают и без того небольшой у.и. И тоже непросто.
  Предлагаю сделать в рулевых соплах боковые открывающиеся псевдосопла, но как
  это скажется на работе двигателя? А в двигателе второго яруса этот номер,
  наверно, вообще-вообще не пройдет. Там, наверное, придется все-таки поворотом
  двигателя. В общем, думать надо.
Любое вмешательство в расчетное истечение реактивной струи приведет лишь к
снижению на 2...5 процентов (в зависимости от метода) УИ. Даже впрыск в
закритическую часть сопла управляющего вещества приводит к нерасчетному давлению
на выходном сечении сопла и следовательно к снижению импульса. На мой взгляд
управление в случае пакетной схемы было бы разумным добится дросселированием
двигателей по периметру потери были бы минимальны, но этот процесс применим при
хорошо управляемой подаче компонентов топлива, например с помощью ТНА. А при
вытеснительной системе подачи время обратной связи в системе управления будет
весьма существенным.
По поводу дешевизны могу добавить, что она хороша до определенной степени, и
если выбирать между копированным кислород - углеводородным двигателем и новым с
иными компонетами топлива, то последний так или иначе дороже выйдет. Помимо
расширенной отработки двигателя в целом потребуется отработка отдельных его
систем, что приведет к большому объему испытаний и расходов на них. На мой
взгляд нужно попытаться свести пакет к схеме 2(1 ступень)+1(2 ступень) например
как сделали амеры на "Титане" есть и еще множество примеров.
Неактивен
#20 2006-03-30 13:03:12
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  На мой взгляд управление в случае пакетной схемы было бы разумным добится
  дросселированием двигателей по периметру потери были бы минимальны, но этот
  процесс применим при хорошо управляемой подаче компонентов топлива, например с
  помощью ТНА
  Помимо расширенной отработки двигателя в целом потребуется отработка отдельных
  его систем, что приведет к большому объему испытаний и расходов на них. На мой
  взгляд нужно попытаться свести пакет к схеме 2(1 ступень)+1(2 ступень)
  например как сделали амеры на "Титане" есть и еще множество примеров.
Я над этим думал. Сложно и при большом крене ракету на курс уже не вернуть. Все
таки лучше всего поворот двигателя, но в одной плоскости и в двух коненых
положениях. Поворот двигателя с помощью пневмоцилиндра. Благо давления по
замыслу на ракете море.
Вы правильно поняли идею, сделать все как можно проще, а значит надежней. Это с
виду нарисованная схема сложная, но зато выкидывается куча внутренних узлов с
которыми возиться возможно только очень солидным организациям. Перейдя на схему
2+1, мы сразу теряем 75% многоразовость. А покопаться дальше, так придем прямо к
"Союзу" и цене 20 млн. баксов. Вы всек-таки ознакомьтесь с материалами на
НА http://forum.cosmoport.com/index.php. Начали с 15 ступеньчатой  ракеты на
воздухе, потом перешли на паровик, в результате появилась куча интересных идей.
Расшифруйте, пожалуйста, ТНА.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#21 2006-03-30 14:41:54
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  Я над этим думал. Сложно и при большом крене ракету на курс уже не вернуть.
  Все таки лучше всего поворот двигателя, но в одной плоскости и в двух коненых
  положениях. Поворот двигателя с помощью пневмоцилиндра. Благо давления по
  замыслу на ракете море.
  Вы правильно поняли идею, сделать все как можно проще, а значит надежней. Это
  с виду нарисованная схема сложная, но зато выкидывается куча внутренних узлов
  с которыми возиться возможно только очень солидным организациям. Перейдя на
  схему 2+1, мы сразу теряем 75% многоразовость. А покопаться дальше, так придем
  прямо к "Союзу" и цене 20 млн. баксов. Вы всек-таки ознакомьтесь с материалами
  на
  НА http://forum.cosmoport.com/index.php. Начали с 15 ступеньчатой  ракеты на
  воздухе, потом перешли на паровик, в результате появилась куча интересных
идей.
  Расшифруйте, пожалуйста, ТНА.
Поворотное сопло далеко не самый простой в реализации и надежный вариант, он
требует применения тугоплавких материалов в поворотном соединении, усложняется
система охлаждения двигателя (подвод хладагента производится по гофротрубам или
через высокотехнологичные шарниры), усложняется конструкция в целом, такую в
гараже точно не сделать. Поворот сопла выполняется с помощью так называемых
рулевых машин (РМ), они как правило гидравлические, либо на основе шаговых
двигателей - требуется точное, максимально быстрое и главное, плавное изменение
положения. Двумя оконечными положениями не получится эффективно управлять, будет
непрерывное рыскание РН следовательно потеря хар. скорости носителя. Давления на
ракете не такое уж и море - это выразится либо в весе газогенератора, либо, при
отборе из КС двигателя, в снижении его удельных характеристик. Уплотнение в
двигателе с поворотным соплом - это наиответственнейший элемент в его
конструкции, поскольку он находится около критического сечения сопла, то даже
микронные зазоры приводят к катострофическим последствиям (Температура порядка
полутора тысяч градусов, давление десятки атмосфер и пр.). А если предусмотреть
какое-то подобие диафрагмы то потребуется либо выполнять его из дорогих
жаропрочных сплавов защищенных абляционным покрытием либо создавать отдельную
систему для её охлаждения.,
Я не настаиваю на схеме 2+1 - это всего лишь вариант: три двигателя тягой по 150
кН, к примеру.
ТНА - турбонасосный агрегат самый сложный и критичный элемент в современных
жидкостных ракетах, но имеет свои преимущества:
- позволяет в полете менять соотношение компонетов топлива, как и их секундный
массовый расход;
- снижает и очень серьезно суммарную пассивную массу ракеты до 10...20% (это
особенно заметно при давлении в КС свыше десятка атмосфер);
- простое управление характеристиками ТНА как и изученность процессов в нем
сведут к минимуму отработку.

С материалами на форуме более или менее ознакомился, но это по большей части
пустые теоретизирования и демагогия, а таких конкретных документов как на
странице http://forum.cosmoport.com/viewtopic.ph … p;start=60 см.
http://www.revenants.biz/data/RD.doc единицы, а они наиболее интересны.
Тем не менее мне понравилась общая концепция КВ для путешествий, можно было бы
добавить например возможность совмещения головного обтекателя с корпусом КА.
Если он, к примеру, будет выполнять одновременно и роль силового набора
герметичной капсулы КА или его приборного отсека, то и отбрасывать его не
обязательно. Двухступенчатая, пакетная схема РН позволит к примеру использовать
одну СУ расположенную на самом КА. На мой взгляд при серъезной переработке
орбитального корабля можно подойти к тонне на орбите без существенных потерь в
качестве, существующие КА это как правило очень универсальные и широкопрофильные
изделия с соответствующим двух-трехкратным увеличением массы, даже если не
учитывать их давности разработки и соответствующей тому времени элементной базы.
Неактивен
#22 2006-03-30 18:40:06
  серж
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-02-27
  Сообщений: 58 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Шатл был полутораступенчатый,
для водорода это подходит, а для керосина нет, минимум - две ступени.
Этот проект не очень отличается от космического велосипеда. Пассажирская ракета
не должна быть свехдешевой, а должна быть сверхнадежной и спасаемой при любых
обстоятельствах, а это весьма непросто. Сверхдешевая должна быть грузовая
ракета.
Ракета в 30 т напоминает Джемини, в котором американцы сидели согнувшись в три
погибели... Миллионеры не будут платить деньги. за диогенову бочку с коленками
выше головы...
Одноместный корабль против правил, разрешено минимум 2-3 человека запускать, и с
приличным запасом жизнедеятельности примерно на неделю, поскольку не всегда
возможно быстро спуститься... Так что 30 т это малореально. Экономия на топливе
это мизер, основная экономия на двигателе и прочих системах корабля, которые
гораздо дороже топлива.

Потом вы ведь не знаете как надо бороться с различными колебаниями в ЖРД, и я
тоже не все знаю. Потому проще использовать РДТТ
Неактивен
#23 2006-03-31 08:56:44
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.серж написал:
  ...Потом вы ведь не знаете как надо бороться с различными колебаниями в ЖРД, и
  я тоже не все знаю. Потому проще использовать РДТТ
А вы знаете Все отрицательные стороны РДТТ? И колебаний там нет?? Это при том
что объем камеры на порядок больше... И почему же в Нашей стране самые умные
головы (впрочем и как вся мировая космонавтика) предпочли начать с ЖРД??? Не
надо думать о себе, что ты умней всех - это заблуждение.
В РДТТ есть масса проблем: непредсказуемость характеристик заряда ТТ и плохая
управляемость процессом его горения, разгар сопла от двухфазности потока,
большая масса конструкции, низкий УИ даже для смесевых ТТ и еще очень многих
других (нет времени перечислять).
РДТТ преобрели популярность по трем основным причинам: просто хранить и
эксплуатировать, высокая степень готовности к применению и надежность.
Неактивен
#24 2006-03-31 09:33:29
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Рулевой двигатель для
сверхдешевой ракеты.
Общая схема.

Вот, ничего примитивнее не придумал. И сразу возникло две проблемы. Хоть на СКР
давления, по идее, море, воспользоваться им для пневмоцилиндров не нашел никакой
возможности. Вторая проблема, как единственным двигателем второго яруса гасить
тангаж?
Тангаж гасится на первом ярусе одновременным поворотом и наклоном всех трех
рулевых двигателей.
Зато выяснилось, что на первом ярусе лучше обойтись семью двигателями. Тогда в
полете нужно будет запускать только единственный двигатель второго яруса. СКР
стала совсем похожа на двухступеньчатую.
серж:
  Потом вы ведь не знаете как надо бороться с различными колебаниями в ЖРД, и я
  тоже не все знаю. Потому проще использовать РДТТ
Чем проще, тем надежней.
Господя, какие могут быть проблемы с колебаниями у движка тягой меньше 8 тонн? И
я знаю, как с ними бороться. Правда, это бабка надвое гадала. Практика покажет.
Теория - теорией, а практика - практикой. Но до сих пор мои теории по технике
всегда одноздначно подтверждались практикой. Не знаю, как будет с ракетой.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#25 2006-04-02 09:18:02
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Все, проблема с давлением
решена. Можно будет пользоваться пневмоцилиндрами. Все принципиальные трудности
со сверхдешевой ракетой преодолены. Осталась куча решаемых мелочей.  Второй ярус
придется оборудовать двумя или одним тангажным маленьким двигателем. Может у
кого есть мысля получше?

14

АРХИВ

#26 2006-04-02 16:28:49
  серж
  6  движков это уже не дешево,
и не очень надежно, особенно движков из дюраля, тем более что дюраль вообще не
сваривается, и теряет прочность при 100 градусах.

Вообще реанимация ракеты типа Джемини, это далеко не лучший вариант, и по
дешевизне тоже самое...
Неактивен
#27 2006-04-03 09:05:47
  Dieng
  серж написал:
  ... тем более что дюраль вообще не сваривается, и теряет прочность при 100
  градусах...
Согласен с дюралью - это Вы зря. Взя ли бы тогда уж лучше медь с покрытием из хрома-кремния, при том что бронза - это уж совсем отработанная технология. Или что нибудь экзотическое типа материалов углерод - углерод (поговаривают для неохлаждаемых сопел почти идеальный вариант), если уж есть желание с технологией возится...
Отредактировано Dieng (2006-04-03 09:06:06)

#28 2006-04-03 14:15:20
  zenix
  Dieng написал:
    серж написал:
    ... тем более что дюраль вообще не сваривается, и теряет прочность при 100
    градусах...
  Согласен с дюралью - это Вы зря.
Сплавы Al– Cu– Mn.

Основные стали группы: Д20.

Данные сплавы являются жаропрочными.

Рабочие температуры от –250&ordm; С до 250&ordm; С.

Упрочняются термообработкой, хорошо свариваются, имеют хорошую коррозионную стойкость.
http://www.bolshe.ru/unit/92/books/2456/s/16

Так что не гоните. С дюралем проблем не будет. Но мы на первых порах, я уже
говорил, решили вообще обойтись без рубашки.

#29 2006-04-03 16:43:50
  Dieng
  zenix написал:
    Dieng написал:
      серж написал:
      ... тем более что дюраль вообще не сваривается, и теряет прочность при 100       градусах...
    Согласен с дюралью - это Вы зря.
  Сплавы Al– Cu– Mn.

  Основные стали группы: Д20.

  Данные сплавы являются жаропрочными.

  Рабочие температуры от –250&ordm; С до 250&ordm; С.

  Упрочняются термообработкой, хорошо свариваются, имеют хорошую коррозионную   стойкость.
  http://www.bolshe.ru/unit/92/books/2456/s/16

  Так что не гоните. С дюралем проблем не будет. Но мы на первых порах, я уже   говорил, решили вообще обойтись без рубашки.
Во-во... Повнимательней только и к альтернативным источникам:
"...Сплавы Д20 отличаются низкой коррозионной стойкостью..." (т.2, стр.479,
Справочник металлиста, 1976г.) вот с такой стенкой всё это дело мгновенно и
прогорит...
Может тогда уж лучше переориентироваться на **Х18Н9Т??? А если внутреннюю стенку из медного сплава, чтоб лучше отводила тепло? Если придется нанести на Д20 жаростойкое и коррозионностойкое покрытие, то может ну его этот алюминий? И совместимость алюминиевых сплавов с черными металлами плоховата...

#30 2006-04-04 09:00:06
  zenix
  Согласен, ваш источник надежнее. Но сейчас надо подумать как поднять у.и. хотя бы до 250с. 220с - маловато. А уж, исходя из топлива, продумать конструкцию двигателя.
Да хорошо бы просто на сталь нанести изнутри двигателя покрытие, прочное,
выдерживающее высокую температуру и с низкой теплопроводностью. И чтоб это можно было сделать в гараже. Но я в этом вопросе полный профан. Не представляю осуществимо ли это вообще. Непризнанный Гений прелагал графит. Но это наверное, так, для затравки обдумывания.
А конструкцию двигателя можно отработать до "светлых мыслей" на керосине с
воздухом.

#31 2006-04-06 13:01:23
  Dieng
  zenix написал:
  Согласен, ваш источник надежнее. Но сейчас надо подумать как поднять у.и. хотя   бы до 250с. 220с - маловато. А уж, исходя из топлива, продумать конструкцию   двигателя.
  Да хорошо бы просто на сталь нанести изнутри двигателя покрытие, прочное,
  выдерживающее высокую температуру и с низкой теплопроводностью. И чтоб это   можно было сделать в гараже. Но я в этом вопросе полный профан. Не представляю   осуществимо ли это вообще. Непризнанный Гений прелагал графит. Но это,   наверное, так, для затравки обдумывания.
  А конструкцию двигателя можно отработать до "светлых мыслей" на керосине с   воздухом.
Я не имею большого опыта в конструкторских разработках РД, но кое что помню из курсов которые читали в ВУЗе, могу это предлагать к обсуждению...
Отработать для одной топливной пары, а эксплуатировать на другой? Это как?
Наверное я неверно Вас понял.
Поднять УИ можно если перейти к высокоэнергетическим топливам, и постараться минимизировать потери. Лично я бы остановился на парах метан-кислород, аммиак-кислород (макс. 294 сек) или керосин-кислород( или N2O2 с аммиаком например дает 265 сек), но первое и второе не очень хорошо освещено в прессе, хотя и имеет весьма хорошие переспективы ввиду хороших физических свойств в жидком виде. Эти шесть пар я бы поставил как базовые варианты для разработки обоснований. Кислород дает хороший УИ, но не удобен в эксплуатации, тетраоксид азота хорошо в эксплуатации, но как быть с безопасностью? Как получать эти окислители, есть ли промышленные установки по сжижению этих газов?
Покрытия наносят различными способами плазмотронами, химическим травлением, все технологии отработаны и широко применяются, но нужны ли они? Если взять внутреннюю стенку из БрХЦр или что либо подобное то теплопроводность у неё 366 Вт/м*K, а у легированных сталей 25...35. Надо расчеты провести, если температура стенки не превысит 400...450 град возможно в защитном покрытии не будет надобности (и прочность при этой температуре вполне, сигма(т)=280 МПа ). С графитом всё не так просто, уж очень сложная технология получения изделий из него, хотя всё познается в сравнении. Если мне не изменяет память, я слышал о нём как об очень перспективном материале для неохлаждаемых ДУ, при температурах
более 600 град С он ведет себя гораздо лучше жаростойких сталей. Лично я бы рассматривал его в качестве хорошего материала для сопловых насадок высотных вариантов двигателей.
У вас задумка была хорошая, разбить конструктивную схему двигателя на несколько участков по теплонапряженности. Лично я бы выделил:
- форсуночная головка (блок) ;
- основной объем камеры сгорания;
- критическое сечение;
- закритическая область сопла с высокими уровнями тепловых потоков;
- закритическая область сопла с малыми уровнями тепловых потоков.
И соответственно для них расписать материалы и виды мехобработок и пр. при их изготовлении. К примеру первые три ввиду их малых размеров можно получить слесарной обработкой, четвертый - сварка и обработка давлением, пятый если - материалы на основе углерода, то можно к примеру намоткой. Часть операциё можно сделать в учловиях малых технологических ресурсов, но ряд наиболее сложных и технологичных изделий всё равно придется заказывать на существующих производствах. Иначе гараж вылезет за габариты двух, трех цехов. Отредактировано Dieng (2006-04-06 13:03:09)

#32 2006-04-07 10:05:53
  zenix
  Я думаю, надо прорабатывать сразу два варианта. Один, на случай если нам подфартит со средствами. Второй, пусть и с потерями, но осуществимый в гараже. Я точно прикинул. У.И. должен быть 260с.
Dieng:
  тетраоксид азота хорошо в эксплуатации, но как быть с безопасностью?
Ой, не так уж и опасен. Я работал в гальваннике с ваннами с азотной кислотой, а пары азотной кислоты как раз и есть тетраксид азота. Потребуется элементарная аккуратность. Одна из них - учет направления ветра. Вторая - дистанцироваться при накачке давления. Думаю технику безопасности можно проработать.

  Надо расчеты провести, если температура стенки не превысит 400...450 град
  возможно в защитном покрытии не будет надобности (и прочность при этой
  температуре вполне, сигма(т)=280 МПа ).
Превысит. Это я точно знаю. Учтите, что при высоком давлении
"жгучесть"увеличивается. Я предполагаю, что внутреннее покрытие должно
выдерживать хотя бы 1800 градусов Цельсия.
Непрогоревший Керосин при такой температуре распадется на CH2. Температуру горения до 1800 градусов можно будет снизить недостатком окислителя. Подтвердите мой источник, пожалуйста. Тогда я прикину у.и. для такого варианта.

#33 2006-04-07 19:18:53
  Dieng
  zenix написал:
  Я думаю, надо прорабатывать сразу два варианта. Один, на случай если нам
  подфартит со средствами. Второй, пусть и с потерями, но осуществимый в
  гараже... Тетраоксид азота хорошо в эксплуатации, но как быть с
  безопасность?...Потребуется элементарная аккуратность. .... если температура   стенки не превысит 400...450 град возможно в защитном покрытии не будет   надобности .... Превысит.... выдерживать хотя бы 1800 градусов Цельсия.
  Непрогоревший Керосин при такой температуре распадется на CH2. Температуру   горения до 1800 градусов можно будет снизить недостатком окислителя.
Против нескольких вариантов не возражаю, но технологических возможностей для второго честно говоря не вижу... Как реализовать движок размерами 1,5х1х1 м в малом помещении? как химически обрабатывать поверхность? как проводить сварку? где складировать оборудование? Но воля Ваша, может какие идеи подкину... А с гальваникой Вы имели дело на производстве? Да пару костюмов химзащиты я думаю в корне решит проблему безопасности...   Покрытий выдерживающих 1800...2000 К в природе почти нет, а те что есть очень дорогие, например соединения на основе кремния. Кораздо проще создать пристеночный слой с избытком горючего. Керосин (и его примеси) при распаде создает еще много всякой дряни которая выпадает на стенках. Снижать температуру при помощи избытка окислителя сложно, агрессивность
среды такова что резко возрастает скорость прогара стенки. В общем постараюсь перелопатить библиотеку. 

#34 2006-04-08 14:40:16
  zenix
  Dieng написал:
  Как реализовать движок размерами 1,5х1х1 м в малом помещении? как химически   обрабатывать поверхность? как проводить сварку? где складировать оборудование?
  Но воля Ваша, может какие идеи подкину... А с гальваникой Вы имели дело на   производстве? Да пару костюмов химзащиты я думаю в корне решит проблему   безопасности...
Ничего, у меня тоже бывают упадочнические настроения.  На производстве.
И осталась последняя проблема. Чем создавать давление в баках? Ничего умнее сухого льда в голову не приходит.

#35 2006-04-09 10:56:27
  Dieng
  zenix написал:
    Dieng написал:
    Как реализовать движок размерами 1,5х1х1 м в малом помещении? как химически     обрабатывать поверхность? как проводить сварку? где складировать     оборудование? Но воля Ваша, может какие идеи подкину... А с гальваникой Вы     имели дело на производстве? Да пару костюмов химзащиты я думаю в корне решит     проблему безопасности...
  Ничего, у меня тоже бывают упадочнические настроения. 
  На производстве.
  И осталась последняя проблема. Чем создавать давление в баках? Ничего умнее   сухого льда в голову не приходит.
Наддув обычно осуществляют инертным газом, самый дешевый из подобных - азот.
Углекислота не очень подходит она с рядом веществ может создавать вредные
примеси. Сделать небольшой баллон и систему с регулятором давления я думаю не очень сложная проблема. Жидкий азот - вроде, дифицитом тоже не назовешь.
Относительно покрытий:
- Графит и на его основе волокна Tпл = 3873 К;
- Вольфрам Tпл = 3653 К;
- Молибден Tпл = 2898 К;
- Тантал Tпл = 3123 К;
- Окись магния (Mg0) Tпл = 3073 K;
- Оксид алюминия  (Al2O3) Tпл = 2313 К;
- Карбид кремния (SiC) Tпл = 3093 K;
- Оксид титана (TiO2) Tпл = 2111 K;
- Карбид циркония (ZrC) Tпл = 3783 K;
- Карбид бора (B4C) Tпл = 2723 K.
Но это, разумеется, наиболее применяемые в нашей промышленности. Если
рассматривать конструкционные материалы, то только волфрамовые сплавы (например ВВ-2) доходят до рабочих температур ~1500 К с удовлетворительной прочностью (140 Мпа), здесь как раз и проявляется преимущество углерод-углеродных материалов в диапазоне температур 1000...2400 К их прочность наоборот растет достигая 300...350 МПа.
Источник: "Композиционные материалы в двигателях ЛА" Белов Г.В., Ерохин Б.Т., Киреев В.П.
Отредактировано Dieng (2006-04-09 10:57:47)

#36 2006-04-09 11:38:57
  Dieng
  zenix написал:
  Подтвердите мой источник, пожалуйста. Тогда я прикину у.и. для такого
варианта.
Есть один хороший источник Салахутдинов Г.М. "Развитие методов теплозащиты жидкостных ракетных двигателей." Приведу пару выдержек:
"Современные исследования показывают, что использование кислорода для внешнего регенеративного проточного охлаждения возможно. Однако емкостное охлаждение кислородом неприемлемо в частности в связи с тем что при высоких удельных тепловых потоках типичных для ЖРД, быстро наступает режим пленочного кипения кислорода приводящий к прогару стенки. "
"После этого опыта (1938 г) Е. Зенгер обратился к поиску материалов, способных работать в условиях ЖРД. С этой целью он нагревал в пламени автогенной горелки пластины и трубы из электродного графита, вольфрама, окиси магния и др. и пришел к выводу о том, что "...самые тщательные меры не могут помешать очень быстрому разрушению футуровки камеры и критического сечения сопла"
"Система охлаждения, которая производится жидким кислородом... является
принципиально неудачной, так как, во первых, отличается меньшей интенсивностью по сравнению с охлаждением хотя бы спиртом и, во-вторых, создает значительные термические напряжения в деталях двигателей.(группа специалистов ГИРД 1934 г.)"
"Прежде всего А.М. Исаев обратил серьезное внимание на отработку форсуночной головки, так как было замечено, что на тепловые потоки сильно влияет строение факела, определяемое расположением фосунок. В ходе работ была установлена одна важная закономерность, сущность которой заключается в том, что наличие в пристеночном слое продуктов сгорания с избытком окислителя увеличивает тепловой поток в стенку и, наоборот, наличие на периферии головки форсунок горючего снижает этот поток."
Это только выдерки из самых первых страниц, можно сказать - это "библия для двигателиста".

#37 2006-04-09 14:31:09
  zenix
  Dieng написал:
  Есть один хороший источник Салахутдинов Г.М. "Развитие методов теплозащиты   жидкостных ракетных двигателей." Приведу пару выдержек:
То что вы написали, мне и так известно. Конечно, полезно было бы почитать, вдруг какая изуминка попадется.
  Если рассматривать конструкционные материалы, то только волфрамовые сплавы   (например ВВ-2) доходят до рабочих температур ~1500 К с удовлетворительной   прочностью (140 Мпа),
Интересно, для чего покрытию прочность? Главное чтобы его потоком не сдувало. Все ваши данные для гаражного движка не подходят. В том числе и азот.
Давление в топливном баке можно поддерживать бутаном, если решить проблему примитивно блокировать подачу горячего газа в бак. В окислительном баке давление поддерживать тем же диоксидом азота по этой же схеме. Тока саму схему надо придумать, если это возможно.

#38 2006-04-09 16:46:08
  Dieng
  zenix написал:
  Интересно, для чего покрытию прочность? Главное чтобы его потоком не сдувало.   Все ваши данные для гаражного движка не подходят. В том числе и азот.
  Давление в топливном баке можно поддерживать бутаном, если решить проблему    примитивно блокировать подачу горячего газа в бак. В окислительном баке   давление поддерживать тем же диоксидом азота по этой же схеме. Тока саму схему   надо придумать, если это возможно.
Скорость звука в критическом сечении порядка 1 км/с, при этой скорости продукты сгорания превращаются в существенный эрозионный поток, к тому агрессивный.
А почему азот не подойдет? Есть ведь даже промышленные установки которые
продаются, например http://www.mza.spb.ru/zif1002.htm... Если бутан смешается с атмосферным воздухом или утечкой окислителя, да еще и какой-нибудь локальный нагрев (например от проводки), что тогда делать будем? Наличие дополнительной системы по любому будет иметь место (т.е. для выработки и подачи, дренажирования и отвода газов наддува) чуть сложней или чуть проще, это не существенно по сравнению со сложностью всей конструкции. Да и с простотой тоже не всё так тревиально, то что предложили Вы потребует двух независмых систем вместо одной.

#39 2006-04-10 07:53:25
  zenix
  Dieng написал:
  Скорость звука в критическом сечении порядка 1 км/с, при этой скорости
  продукты сгорания превращаются в существенный эрозионный поток, к тому
  агрессивный.
Ну, я думаю, это только опыты покажут. Или к нам придет опытный химик-практик и расчитает процессы. Я думаю, избыток CH2 должен сыграть положительную роль. Я предлагаю двигатель изнутри хромировать. Это несложно осуществить в гаражных условиях. Температура плавления хрома - 1890 градусов цельсия. Я нашел, что теплопроводность хрома ниже стали, но точную цифру не нашел. Интересно, какой толщины можно нанести хромовое покрытие гальваническим методом?

  Да и с простотой тоже не всё так тревиально, то что предложили Вы потребует   двух независмых систем вместо одной.
Проблемы отпали бы сами собой, если бы материал бака не терял механических свойств при критических температурах компонент. Так для диоксида азота критическая температура всего 158 градусов Цельсия. Для аммика, которым можно было бы создавать давление в топливном баке, критическая температура всего 122 градуса Цельсия.
http://www.biochem.nm.ru/science/nitrogen.htm
А насчет скорости звука вы загнули. Не более 400 м/сек при высоких давлениях.

#40 2006-04-10 09:15:01
  Dieng
  zenix написал:
  ... Я предлагаю двигатель изнутри хромировать. Это несложно осуществить в
  гаражных условиях. Температура плавления хрома - 1890 градусов цельсия. Я   нашел, что теплопроводность хрома ниже стали, но точную цифру не нашел.
  Интересно, какой толщины можно нанести хромовое покрытие гальваническим
  методом?

    Да и с простотой тоже не всё так тревиально, то что предложили Вы потребует     двух независмых систем вместо одной.
  Проблемы отпали бы сами собой, если бы материал бака не терял механических   свойств при критических температурах компонент. Так для диоксида азота   критическая температура всего 158 градусов Цельсия. Для аммика, которым можно   было бы создавать давление в топливном баке, критическая температура всего 122   градуса Цельсия.
  http://www.biochem.nm.ru/science/nitrogen.htm
  А насчет скорости звука вы загнули. Не более 400 м/сек при высоких давлениях.
При чем здесь давление? Оно оказывает второстепенное влияние на скорость звука.
Формулу для скорости звука из газовой динамики вспомните:
a^2 = k*R*T или ещё лучше посмотрите её полный вид, её можно найти во множестве источников, например, счас у меня под рукой, А.В. Васильев "Основы теории и
расчета ЖРД" стр. 39. Т.е. при Т = 3500 К для воздуха  а^2 = 1,4*831,4*3500 => a = 2018 м/c.
При неполном сгорании топлива или при наличии в нем посторонних примесей, могут образовываться двухфазные потоки, которые еще и усиливают разгар сопла, что тянет за собой уменьшение УИ, переход двигателя на нерасчетный режим работы и еще много вредных последствий.
На моей памяти наносили хром толщиной до 10...20 мкм, но я подозреваю всё
зависит от технологии. От хромирования я бы ожидал повышенной стойкости стенок к эррозионным процессам, а никак не к температурным нагрузкам. Перечитайте книги которые я выше рекомендовал... Всё что Вы говорите уже пробовали не один десяток спецов.
Отредактировано Dieng (2006-04-10 09:16:08)

#41 2006-04-10 11:57:34
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  a^2 = k*R*T или ещё лучше посмотрите её полный вид, её можно найти во
  множестве источников, например, счас у меня под рукой, А.В. Васильев "Основы
  теории и расчета ЖРД" стр. 39. Т.е. при Т = 3500 К для воздуха  а^2 =
  1,4*831,4*3500 => a = 2018 м/c.
v^2=gamma*R*T/mu - mu - молярная масса
Для реального газа.
v^2=gamma*P/ro - ro- плотность газа.
Я даже считать не буду. Скорость звука в воздухе при нормальных условиях - 331
м/сек. Это я знаю, как отче наш.

  Всё что Вы говорите уже пробовали не один десяток спецов.
Попробуем еще раз. Я наладил пилораму, которую не смогли наладить спецы с высшим
образованием в этой области. Поверьте РД, когда знаешь, как он работает, не
сложнее пилорамы, а может быть и проще.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#42 2006-04-10 12:18:35
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    Dieng написал:
    a^2 = k*R*T или ещё лучше посмотрите её полный вид, её можно найти во
    множестве источников, например, счас у меня под рукой, А.В. Васильев "Основы
    теории и расчета ЖРД" стр. 39. Т.е. при Т = 3500 К для воздуха  а^2 =
    1,4*831,4*3500 => a = 2018 м/c.
  v^2=gamma*R*T/mu - mu - молярная масса
  Для реального газа.
  v^2=gamma*P/ro - ro- плотность газа.
  Я даже считать не буду. Скорость звука в воздухе при нормальных условиях - 331
  м/сек. Это я знаю, как отче наш.

    Всё что Вы говорите уже пробовали не один десяток спецов.
  Попробуем еще раз. Я наладил пилораму, которую не смогли наладить спецы с
  высшим образованием в этой области. Поверьте РД, когда знаешь, как он
  работает, не сложнее пилорамы, а может быть и проще.
Ну так (я под R и подразумевал 8314/mu), если у нас температура возрастает в 12
раз, то во сколько возрастет скорость звука? Верно в корень(12) = 3,46(+-10%)
раза (т.е. 1145 м/с, я ошибся в предидущем посте с молярной массой воздуха), а у
нас не кислород-азотная смесь у неё молярная масса другая.
Может и удасться, я же разве спорю... Только если идешь проторенной дорогой
вероятность ошибиться меньше.
Неактивен
#43 2006-04-10 16:48:38
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  [Ну так (я под R и подразумевал 8314/mu), если у нас температура возрастает в
  12 раз, то во сколько возрастет скорость звука? Верно в корень(12) =
  3,46(+-10%) раза (т.е. 1145 м/с,
Во-первых, спасибо что развеяли мое заблуждение касательно скорости звука.
Впрочем, я вдумываюсь, только когда мне та или иная формула потребуется.
А не нельзя ли подоходчивей насчет двухфазных потоков? У меня по идее все должно
хорошо перемешиваться, если об том речь.
Еще спасибо за совет почитать книги. Увы, нет возможности. Приходится своей
головой думать. Но если они выложены в инете, то поищу.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#44 2006-04-11 08:29:49
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    Dieng написал:
    [Ну так (я под R и подразумевал 8314/mu), если у нас температура возрастает
    в 12 раз, то во сколько возрастет скорость звука? Верно в корень(12) =
    3,46(+-10%) раза (т.е. 1145 м/с,
  Во-первых, спасибо что развеяли мое заблуждение касательно скорости звука.
  Впрочем, я вдумываюсь, только когда мне та или иная формула потребуется.
  А не нельзя ли подоходчивей насчет двухфазных потоков? У меня по идее все
  должно хорошо перемешиваться, если об том речь.
  Еще спасибо за совет почитать книги. Увы, нет возможности. Приходится своей
  головой думать. Но если они выложены в инете, то поищу.
Многие книги могу прислать всем желающим по E-mail они у меня в электронном виде
есть, могу и полный перечень выслать. У меня до того как я поступил в ВУЗ была
целая масса заблуждений, есть наверное и сейчас, только я о них пока не
догадываюсь   
Двухфазным называется поток состоящей из твердой и газообразной фазы (как
допущение принимается отсутствие жидкой фазы), ну к примеру, если в составе
топлива содержится какая-то доля металлов, то при сгорании они будут
образовывать твердые частицы. И получается эффект наподобие пескоструйной
обработки, только гораздо более интенсивный.
Неактивен
#45 2006-04-14 08:30:26
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  Двухфазным называется поток состоящей из твердой и газообразной фазы (как
  допущение принимается отсутствие жидкой фазы), ну к примеру, если в составе
  топлива содержится какая-то доля металлов, то при сгорании они будут
  образовывать твердые частицы. И получается эффект наподобие пескоструйной
  обработки, только гораздо более интенсивный.
Хром же вроде имеет коррозионную стойкость при высоких температурах? Или нет?

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#46 2006-04-14 09:42:00
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    Dieng написал:
    Двухфазным называется поток состоящей из твердой и газообразной фазы (как
    допущение принимается отсутствие жидкой фазы), ну к примеру, если в составе
    топлива содержится какая-то доля металлов, то при сгорании они будут
    образовывать твердые частицы. И получается эффект наподобие пескоструйной
    обработки, только гораздо более интенсивный.
  Хром же вроде имеет коррозионную стойкость при высоких температурах? Или нет?
Если я правильно понял, то: Да, хром и многие другие вещества имеют коррозионную
стойкость, но она также характеризуется скоростью процесса. Нет ничего вечного
или абсолютно надежного. И разделение на стойкие и не стойкие, прочные и
непрочные довольно условно...
Неактивен
#47 2006-04-14 13:12:30
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Пришло вголову еще несколько
мыслей, как упростить и сделать ракету еще надежней. Но делиться уже с ними не
буду в инете. Обсуждение в инете можно было бы закончить, но остался еще один
очень важный вопрос. Как быть с утечками. Надо сделать так, чтобы они на ход
машины не влияли. Что-то там смутное бродит в голове, но ничего конкретного.
Сама по себе утечка не страшна. Страшен нагрев баков, который она вызовет.
Поэтому хорошо бы придумать че-нить такое, чтобы с мест соединений пламя
выбрасывалось за пределы ракеты. С нижними соединениями, по-моему, никаких
проблем, а вот с верхними надо подумать.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#48 2006-04-15 18:55:20
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  Пришло вголову еще несколько мыслей, как упростить и сделать ракету еще
  надежней. Но делиться уже с ними не буду в инете. Обсуждение в инете можно
  было бы закончить, но остался еще один очень важный вопрос. Как быть с
  утечками...
Можно организовать переписку на всех заинтерессованных. Т.е. в графу "Кому"
вписываешь кому именно пишешь ответ, а копию всем остальным... Заодно предлагаю
всем ящик завести на Gmail.com, там он ограничивается 2 Гб, очень удобно для
деловой переписки... Кому интересно пишите в личном сообщении - вышлю
приглашение...
Неактивен
#49 2006-04-16 08:55:30
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  Можно организовать переписку на всех заинтерессованных. Т.е. в графу "Кому"
  вписываешь кому именно пишешь ответ, а копию всем остальным...
Лично мне такой формат общения неудобен. Да и ничего не гарантирует.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#50 2006-04-16 14:23:08
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  ... Как быть с утечками. Надо сделать так, чтобы они на ход машины не влияли.
  ...
Уточните пожалуйста какие утечки Вы имели в виду? Между какими элементами
конструкции?
Относительно общения. Я так понимаю, Вы желаете устроить что-то вроде
производственного совещания?

15

АРХИВ

#51 2006-04-16 18:29:37
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
    zenix написал:
    ... Как быть с утечками. Надо сделать так, чтобы они на ход машины не
    влияли.
    ...
  Уточните пожалуйста какие утечки Вы имели в виду? Между какими элементами
  конструкции?
Утечки бывают только в соединениях. Если еще где-то, то нам за это руки надо
будет пообрывать.  Так вот,  соединения одеваются в рубашку и из нее к зоне
выхлопа выводится трубка. С нижним ярусом дополнительный весь ничтожный. Зато
полная безопасность. А вот со второго яруса тянуть шесть метров. В принципе
нестрашно.  Вбок это хрень.
И вот еще пунктик. Баки не должны греться от двигателей и трения при минимальном
весе теплозащиты. От космических ракет материалы не пойдут. Нужно нетривиальное
решение. Вот тут часть моей литературы потерялась. Нужно то всего формулу Маха
для трения от высоты. В принципе можно самому прикинуть. Но лень.
Не возникнут ли проблемы с электростанцией? Сделать привод от компа на
управление у меня не проблема.
Придется аэродинамическую трубу делать, не большая проблема. Не жертвовать же
двигателем для испытаний. И вот еще. С какой высоты считается вход в плотные
слои атмосферы? А то боюсь, что мои источники врут.
Может я еще что существенное упустил?

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#52 2006-04-16 22:37:44
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  ...Утечки бывают только в соединениях. Если еще где-то, то нам за это руки
  надо будет пообрывать.  Так вот,  соединения одеваются в рубашку и из нее к
  зоне выхлопа выводится трубка. С нижним ярусом дополнительный весь ничтожный.
  Зато полная безопасность. А вот со второго яруса тянуть шесть метров. В
  принципе нестрашно.  Вбок это хрень.
  И вот еще пунктик. Баки не должны греться от двигателей и трения при
  минимальном весе теплозащиты. От космических ракет материалы не пойдут. Нужно
  нетривиальное решение. Вот тут часть моей литературы потерялась. Нужно то
  всего формулу Маха для трения от высоты. В принципе можно самому прикинуть. Но
  лень.
  Не возникнут ли проблемы с электростанцией? Сделать привод от компа на
  управление у меня не проблема.
  Придется аэродинамическую трубу делать, не большая проблема. Не жертвовать же
  двигателем для испытаний. И вот еще. С какой высоты считается вход в плотные
  слои атмосферы? А то боюсь, что мои источники врут.
  Может я еще что существенное упустил?
Так, так спешим по моему...
- во первых, если у нас будут утечки из агрегатов в таком количестве, что нужна
будет дополнительная рубашка, то руки нам точно пообрывать... Экраны из
отражающей фольги - это действительно применяют, для предотвращения лучевого
(ИК), и в меньшей степени конвективного теплообмена. Так что газотводящие рукава
пока смело отложите в сторону, они не к месту.
- во вторых тепловой нагрев от набегающего потока атмосферы распределен по
внешней поверхности РН крайне не равномерно. Нагрев происходит (тот
значительный, о котором говорите Вы) в основном в зоне соприкосновения прямого
скачка уплотнения (при М>1) с  поверхностью, т.е это зона головного
обтекателя... Баки я так понимаю находятся несколько ниже, там бывают косые
скачки уплотнения (если только не прицеплены какие-то выступающие предметы), в
них потери энергии не происходит и температура соответственно не изменна (это
так по памяти вспоминается, подробности надо посмотреть в газовой динамике)...
Так что пока не определились с общей компоновкой РН об этом думать тоже
рановато.
- электропитание СУ как правило осуществляют от термоХИТов, но всё будет
зависеть опять же от особенностей компоновки РН и энергоёмкости самой СУ. Вполне
возможно удасться обойтись СЦ аккумуляторами. Давайте определимся с принципом
управления вектором тяги, РМ могут оказаться весьма требовательными к
электроэнергии.
Неактивен
#53 2006-04-17 09:15:59
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  во первых, если у нас будут утечки из агрегатов в таком количестве, что нужна
  будет дополнительная рубашка, то руки нам точно пообрывать... Экраны из
  отражающей фольги - это действительно применяют, для предотвращения лучевого
  (ИК), и в меньшей степени конвективного теплообмена.
Как это я насчет фольги не сообразил? Где мои мысли бродят? 
Утечки будут, потому что расчитывать на мастеров своего дела на первом этапе
запусков нам не приходится. Я этот фактор продумал. Все нормально.
С нагревом головной части мне известно. Это я просчитаю. Уже ничего не надо.
Электроэнергии понадобится мизер. MIKL предложил обыкновенное магнето.
Вот еще вспомнил. Отстрел отработавших блоков. Особенно  первой ступени нижнего
яруса. Они же, по моему замыслу, многоразовые. Как их угнать подальше от
выхлопа, не представляю. И отделение происходит в довольно плотных слоях
атмосферы при свыше  1 маха. Опять же опыт космонавтики нам совсем не подойдет.
Поставить вопрос, это как правило его уже решить.

СЕРЖУ. А не подскажешь температуру горения аммиака в кислороде? Какова его
удельная теплота сгорания? Каковы его детонационные свойства? В инете пока по
этому вопросу ничего не нашел.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#54 2006-04-18 07:56:38
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  - во первых, если у нас будут утечки из агрегатов в таком количестве, что
  нужна будет дополнительная рубашка, то руки нам точно пообрывать...
Думал, думал, вы правы. Технологию надо продумывать так, чтобы утечек совсем не
было.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#55 2006-04-18 12:13:07
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    Dieng написал:
    - во первых, если у нас будут утечки из агрегатов в таком количестве, что
    нужна будет дополнительная рубашка, то руки нам точно пообрывать...
  Думал, думал, вы правы. Технологию надо продумывать так, чтобы утечек совсем
  не было.
Ну совсем чтоб не было так не получится но свести к их к минимуму - это можно. В
конце недели если всё будет нормально постараюсь выложить своё видение концепции
создания носителя аля "космический велосипед".
Неактивен
#56 2006-04-18 14:05:35
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Я, если подробно, предлагаю
делать так. Сперва делаем один двигатель и два бака для топлива и два бака для
окислителя. Учим это произведение из четырех баков, одного двигателя и
приборного отсека летать как геофизическая ракета. Заметьте, эта геофизическая
ракета будет полностью многоразовая. Узнаем, будут ли выживать после полета
пустые легкие и длиной всего около четырех метров баки и двигатель вместе с
ними.
После того, как эта система начнет успешно летать, считай космическая ракета на
90% готова.
В окончательном виде ракета будет выглядеть так. Вторая ступень из шести модулей
с шестью двигателями окружена шестью модулями без двигателей первой ступени.
Второй ярус остается таким как на рисунке и с одним двигателем тягой 5-6 тс.
Такая компоновка обеспечивает перегрузки не более 6 же. И только на конечном
этапе работы шестой ступени перегрузки секунд на 5 чуточку превысят 7 же. Думаю,
процентов пятьдесят населения земного шара с пользой для себя выдержат такой
полет.
Сперва мы просто попытаемся запустить спутник на околоземную орбиту. Стартовая
площадка будет располагаться на высоте 3-5 км, чтобы максимально снизить
неприятности из-за атмосферы, нагрев носовой части, вибрации и дополнительный
расход топлива из-за трения.
После этого будем брать у миллионеров заказы на спутники общим весом 600кг для
вывода на ГСО. Сухой вес спутника составит около 300 килограмм. После десяти
безаварийных пусков строим на вырученные деньги капсулу, испытываем ее на Иван
Иваныче и запускаем своего первого космонавта.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#57 2006-04-19 08:43:13
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  Я, если подробно, предлагаю делать так. Сперва делаем один двигатель и два
  бака для топлива и два бака для окислителя. Учим это произведение из четырех
  баков, одного двигателя и приборного отсека летать как геофизическая ракета.
  Заметьте, эта геофизическая ракета будет полностью многоразовая. Узнаем, будут
  ли выживать после полета пустые легкие и длиной всего около четырех метров
  баки и двигатель вместе с ними.
  После того, как эта система начнет успешно летать, считай космическая ракета
  на 90% готова.
  ....
  В окончательном виде ракета будет выглядеть так...
  ....
  После этого будем брать у миллионеров заказы на спутники общим весом 600кг для
  вывода на ГСО. Сухой вес спутника составит около 300 килограмм. После десяти
  безаварийных пусков строим на вырученные деньги капсулу, испытываем ее на Иван
  Иваныче и запускаем своего первого космонавта.
Да, этот подход мне кажется наиболее реальным - взять создать один из модулей
ступени (т.е. ЖРД+баки+основная несущая конструкция+система
управления+вспомогательные системы всего около 1...2 т сухого веса) и испытать
его на суборбитальных полетах. На основе этого получится хорошая база для
привлечения инвестиций и сподвижников. Далее можно пойти по королевскому пути и
штамповать ступени как сосиски (т.е. сделать продукт серийным - читай дешевым).
Кстати, спуск наверное, наиболее прост будет на парашутах и с приводнением, чтоб
не надо было гасить всю вертикальную скорость отработавшей ступени.
Как будет в конечном виде выглядеть ступень я сейчас не возьмусь ответить, можно
только гадать... В моем варианте она напоминает БР увязанные в пакет по принципу
2+1+разгонный блок.
Конечный вес у меня получился также около 600кг на опорной орбите 200 км.
Ну десять испытательных пусков - это неоправданно дорого для изделия, которое
является простым использованием ранее накопленных результатов в отрасли... Но
может и так. Об этом рано говорить еще, нет и одного-двух пусков 
Неактивен
#58 2006-04-19 11:57:55
  dwertys
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-04-17
  Сообщений: 23 Re: Сверхдешевая космическая ракета.а у кого нить уже был опыт
создание хотябы примитивных систем?
Неактивен
#59 2006-04-19 17:55:31
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  . Кстати, спуск наверное, наиболее прост будет на парашутах и с приводнением,
  чтоб не надо было гасить всю вертикальную скорость отработавшей ступени.
Я надеюсь вогнать сухой вес бака с двигателем в 100-150кг(то, что будет
приземляться). То есть возвращаемый компонент(если угодно называйте ступень)
ракеты является сам себе парашютом. Если поддерживать давление в баках в 200
атм, то  бак с двигателем(ступень по вашему) влезает в эти веса, но тогда бак
должен состоять из шести сегментов. Тогда только первый ярус будет насчитывать
68 сегментов. Охренеть. Х отя  изготавливать их просто. После подробного
рассмотрения варианта, когда бак цельный, а давление в двигателе создается
нагревом от двигателя, оказался полной ерундой. Какие еще будут варианты?
Неужели только насос.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#60 2006-04-19 18:10:59
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.dwertys написал:
  а у кого нить уже был опыт создание хотябы примитивных систем?
Ну, бак из железа я изготовил кустарно и испытал на тридцать атмосфер. Большего
мне тогда не надо было. Бак весил килограмма четыре и вмещал 20 литров. По
формулам он должен был выдержать 90 атмосфер. Мне известно огромное множество
технологий. Осталось все продумать и достать материалы. В том что можно добиться
сухой массы бака 50 кг, вмещающего полторы тонны горючего и выдерживающего 200
атм, я не сомневаюсь.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#61 2006-04-20 08:43:35
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    dwertys написал:
    а у кого нить уже был опыт создание хотябы примитивных систем?
  Ну, бак из железа я изготовил кустарно и испытал на тридцать атмосфер.
  Большего мне тогда не надо было. Бак весил килограмма четыре и вмещал 20
  литров. По формулам он должен был выдержать 90 атмосфер. Мне известно огромное
  множество технологий. Осталось все продумать и достать материалы. В том что
  можно добиться сухой массы бака 50 кг, вмещающего полторы тонны горючего и
  выдерживающего 200 атм, я не сомневаюсь.
Если есть возможность сбросте мне на почту расчеты по этому баку, а то как то
сомнения берут... Ей богу. Я вчера прикидывал сколько будет камера сгорания
весить на 100 атм - получилось около 30 кг (V=13 литров, материал алюминиевая
бронза, толщина стенки 4...5 мм + 4 мм рубашка + 2 мм внешняя стенка)... При
проектировании "летающего" бака надо будет учесть перегрузки, вибрации и то что
на нем дополнительно крепятся некоторые пассивные массы (следующие ступени,
аппаратура и агрегаты).
Продумать и достать материалы можно и особой проблемы тут я не вижу, а что
делать будем с оборудованием (в ч. фрезирование, гибка, нанесение покрытий и
сварка)?
Неактивен
#62 2006-04-20 09:51:29
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Зачем на почту? Я сюда
картинку нарисую и приведу расчет. Что касается нагрузок на баки оказываемых
вторым ярусом, то 200 атм - это не хухры-мухры. При 7 же на один бак без вреда
для него можно поставить 30тонн массы. А у нас всего несколько тонн на три бака.

  Продумать и достать материалы можно и особой проблемы тут я не вижу, а что
  делать будем с оборудованием (в ч. фрезирование, гибка, нанесение покрытий и
  сварка)?
Фрезировка нам нигде не потребуется. Кустарная гибка описана в теме "Как я
кустарными методами изготовил РД". По жаропрочным сталям надо знать только не
калящиеся, пластичные. Нанесение покрытия - опрокидываем двигатель соплом вверх,
заливаем хромовую кислоту, погужаем электроды, свинцовые, кажется и хромируем.
Рабочая камера будет весить не более 10 кг. Но свой расчет я приводить не буду.
Это секрет нашей фирмы, информация не для инета, а из рук в руки.
Сварка нужна аргоновая. Есть автолюбители, имеющую в гаражах такую сварку. Увы,
лично ни с кем не знаком. Думаю, найдем и договоримся. Сварки будет на час, не
больше для одного движка. А вот хорошую пневматику для руля кустарно не
сделаешь. Придется покупать.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#63 2006-04-20 12:26:50
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  Зачем на почту? Я сюда картинку нарисую и приведу расчет. Что касается
  нагрузок на баки оказываемых вторым ярусом, то 200 атм - это не хухры-мухры.
  При 7 же на один бак без вреда для него можно поставить 30тонн массы. А у нас
  всего несколько тонн на три бака.
  ....
  Фрезировка нам нигде не потребуется. Кустарная гибка описана в теме "Как я
  кустарными методами изготовил РД". По жаропрочным сталям надо знать только не
  калящиеся, пластичные.
  ...
  Рабочая камера будет весить не более 10 кг. Но свой расчет я приводить не
  буду.
  ...
  Сварка нужна аргоновая. Есть автолюбители, имеющую в гаражах такую сварку.
  ...
  А вот хорошую пневматику для руля кустарно не сделаешь. Придется покупать.
Ну тогда и я картинку скину. На приведенном рисунке результат прочностного
моделирования КС диаметром 260 мм, длиной 250 на давлении 5 МПа.  Это та камера
которая на 100 атм будет весить около 30 кг... Толщина стенок 4 (в критическом
сечении)мм, 10 мм форсуночная головка, 6 мм (прочие).
Как сделаете ребра для охлаждения в рубашке? Как отведете тепловой поток в 20
МВт/м^2 в критическом сечении без условия узости канала охлаждения? Кустарная
гибка не даст точности в 0,5 мм при диаметре в 300...1500 мм, или я не прав? Как
будете сваривать по всей поверхности внутреннюю и внешнюю стенку РД с помощью
ручной газовой сварки? Как будете контроллировать качество полученного сварного
шва? Схемы, диаграммы, чертежи в студию... Без них мы друг друга не поймем...
Пневматика это самое простое из того что нам предстоит, как например Вы думаете
сделать четырех канальный БЭЦВМ, и чтоб он выдерживал 7g и вибрации до 15g?
Давайте будем последовательными в изложении материалов...

Отредактировано Dieng (2006-04-20 15:42:06)
Неактивен
#64 2006-04-20 12:48:20
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  Если есть возможность сбросте мне на почту расчеты по этому баку, а то как то
  сомнения берут
Эх была, не была. Что я уперся в массу заправленной ракеты 25тонн и высоту бака
3,5 метра. Если увеличить длину бака, примерно до  5 м, масса ракеты станет
около 35тонн(это навскидку, надо считать). Зато с баками отпадают все проблемы.
Бак изготавливается из льняной и кевларовой ткани, пропитанной герметиком.
Я рассчитываю прочнось бака вот по этой формуле F=b*P*R. Примем радиус бака 0,25
м, что будет соответствовать выходному сечени сопла двигателя с тягой 6.5 тс.
Тогда, приняв b=1мм получим F=5000 Н. Зная, что плотная льняная ткань
выдерживает свыше 0.5 ГПа и с пропиткой имеет плотность меньше 1г/см^3 получим,
эта ткань толщиной 8мм
выдержит эту разрывную силу. Тогда бак будет иметь массу 63 кг, а с запасом 100
кг. Я где-нибудь ошибся?

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#65 2006-04-20 15:36:20
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
    Dieng написал:
    Если есть возможность сбросте мне на почту расчеты по этому баку, а то как
    то сомнения берут
  Эх была, не была. Что я уперся в массу заправленной ракеты 25тонн и высоту
  бака 3,5 метра. Если увеличить длину бака, примерно до  5 м, масса ракеты
  станет около 35тонн(это навскидку, надо считать). Зато с баками отпадают все
  проблемы. Бак изготавливается из льняной и кевларовой ткани, пропитанной
  герметиком.
  Я рассчитываю прочнось бака вот по этой формуле F=b*P*R. Примем радиус бака
  0,25 м, что будет соответствовать выходному сечени сопла двигателя с тягой 6.5
  тс. Тогда, приняв b=1мм получим F=5000 Н. Зная, что плотная льняная ткань
  выдерживает свыше 0.5 ГПа и с пропиткой имеет плотность меньше 1г/см^3
  получим, эта ткань толщиной 8мм
  выдержит эту разрывную силу. Тогда бак будет иметь массу 63 кг, а с запасом
  100 кг. Я где-нибудь ошибся?
И да и нет... Вы не учли очень многих моментов в конструкции топливных баков.
Посмотрите главу 3 в В.П. Мишин "Основы проектирования космических РН", я её Вам
на почту послал... Особенно хотелось бы отметить невозможность применения чисто
композитных структур - в виду их пористости и сложности их стыковки с прочими
системами РН. Внутри, все равно, придется делать тонкостенную металлическую,
сварную оболочку, полиэтилен так же как и многие другие органические
(органоволокна в частности) вещ-ва разлагаются под действием топливных
компонентов... В оболочку из композита придется вплетать металличексие шпангуты
для соединения с переходными отсеками. И много чего подобного... Не все так
просто...
Неактивен
#66 2006-04-20 15:55:03
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  В оболочку из композита придется вплетать металличексие шпангуты для
  соединения с переходными отсеками. И много чего подобного... Не все так
  просто...
Просто. В профессиональной космонавтике экономят на всем за счет усложнения
технологии. Нам же надо ни на секунду не забывать, что ракета будет делаться
почти кустарно из доступных материалов. Керосин или аммиак композит спокойно
перенесет. Вот с окислителем у нас пока не слава богу. Верхняя и нижняя часть
бака металлические, полусферические. Технологию их герметичного соединения с
композитным цилиндром я уже продумал, так что проблем стыкови с агрегатами не
будет. Если учесть еще испаритель для поддержания давления и мелочевку, то
вместе с двигателем этот блок будет весить килограмм триста, а не 150, как я
планировал раньше. И бог с ним. Зато куча проблем исчезает.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#67 2006-04-20 16:45:22
  dwertys
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-04-17
  Сообщений: 23 Re: Сверхдешевая космическая ракета.А зеникс прав!
Неактивен
#68 2006-04-21 09:19:59
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  ... В профессиональной космонавтике экономят на всем за счет усложнения
  технологии. Нам же надо ни на секунду не забывать, что ракета будет делаться
  почти кустарно из доступных материалов. Керосин или аммиак композит спокойно
  перенесет. Вот с окислителем у нас пока не слава богу. Верхняя и нижняя часть
  бака металлические, полусферические. Технологию их герметичного соединения с
  композитным цилиндром я уже продумал, так что проблем стыкови с агрегатами не
  будет. Если учесть еще испаритель для поддержания давления и мелочевку, то
  вместе с двигателем этот блок будет весить килограмм триста, а не 150, как я
  планировал раньше. И бог с ним. Зато куча проблем исчезает.
Да уж иначе не скажешь: "Чукча не читатель - чукча писатель"....   
В области космонавтики впрочем как и авиации, принято экономить в первую очередь
на технологиях! Именно по этому наши самолеты до сих пор на 90 металлические, в
то время как F/A- 22 - 24% машины сделана из композитов... Не знаю как в Вашей
практике, а в моей бывало придешь к технологу со своими чертежами, а он тебя и в
хвост и в гриву. И на выходе конструкция измененная до неузнаваемости. Ракета
может быть сделана кустарно и при этом ни куда не полететь, а нам нужно чтоб
полетела - поэтому давайте искать "золотую середину".
Керосин и аммиак (не говоря о тетраксиде азота) очень неплохие растворители
органики, посмотрите хотя бы в М.С.Штехер "Топлива и рабочие тела РД". На старте
керосин или аммиак придется заливать первыми и в таком состоянии они могут
находится по нескольку суток. И если двигатель у нас работает 100...200 сек и
требования к коррозии стенок низкие, то у баков и топливных магистралей этот
вопрос стоит ребром. Кислород - это - 183 С - при перепаде в 230 градусов любой
даже самый качественный пластик растрескается...
Да и технологию герметичного соединения металл-композит обрисуйте пожалуйста, ну
хотя бы в общих чертах? Может запатентуем? И деньги на этом сострижем... 
Испаритель - Вы что прикалываетесь? Криогенные компоненты в баке сами по себе
почти всё время находятся в состоянии кипения (если только это не шуга). И
приходиться создавать отдельную систему дренажа для паров, плюс систему
дожигания для вредных компонентов. Иначе на старте все передохнут еще за время
заправки и предстартового отсчета.
Короче,    конструктивный диалог возможен только когда у людей есть четкие
аргументы в защиту своих концепций, а не простые вольногуляющие мысли. Далее
давайте строить диалог на основе совокупности идея-концепция-аргументы в составе
каждого из сообщений, иначе наши диалоги выливаются в прозу аля "Белинский"...
P/S Народ кто знает почему мне не удается вставить картинку в сообщение?
Отредактировано Dieng (2006-04-21 09:24:49)
Неактивен
#69 2006-04-21 11:22:00
  dwertys
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-04-17
  Сообщений: 23 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
    zenix написал:
    ... В профессиональной космонавтике экономят на всем за счет усложнения
    технологии. Нам же надо ни на секунду не забывать, что ракета будет делаться
    почти кустарно из доступных материалов. Керосин или аммиак композит спокойно
    перенесет. Вот с окислителем у нас пока не слава богу. Верхняя и нижняя
    часть бака металлические, полусферические. Технологию их герметичного
    соединения с композитным цилиндром я уже продумал, так что проблем стыкови с
    агрегатами не будет. Если учесть еще испаритель для поддержания давления и
    мелочевку, то вместе с двигателем этот блок будет весить килограмм триста, а
    не 150, как я планировал раньше. И бог с ним. Зато куча проблем исчезает.
  Да уж иначе не скажешь: "Чукча не читатель - чукча писатель"....   
  В области космонавтики впрочем как и авиации, принято экономить в первую
  очередь на технологиях! Именно по этому наши самолеты до сих пор на 90
  металлические, в то время как F/A- 22 - 24% машины сделана из композитов... Не
  знаю как в Вашей практике, а в моей бывало придешь к технологу со своими
  чертежами, а он тебя и в хвост и в гриву. И на выходе конструкция измененная
  до неузнаваемости. Ракета может быть сделана кустарно и при этом ни куда не
  полететь, а нам нужно чтоб полетела - поэтому давайте искать "золотую
  середину".
  Керосин и аммиак (не говоря о тетраксиде азота) очень неплохие растворители
  органики, посмотрите хотя бы в М.С.Штехер "Топлива и рабочие тела РД". На
  старте керосин или аммиак придется заливать первыми и в таком состоянии они
  могут находится по нескольку суток. И если двигатель у нас работает 100...200
  сек и требования к коррозии стенок низкие, то у баков и топливных магистралей
  этот вопрос стоит ребром. Кислород - это - 183 С - при перепаде в 230 градусов
  любой даже самый качественный пластик растрескается...
  Да и технологию герметичного соединения металл-композит обрисуйте пожалуйста,
  ну хотя бы в общих чертах? Может запатентуем? И деньги на этом сострижем... 
  Испаритель - Вы что прикалываетесь? Криогенные компоненты в баке сами по себе
  почти всё время находятся в состоянии кипения (если только это не шуга). И
  приходиться создавать отдельную систему дренажа для паров, плюс систему
  дожигания для вредных компонентов. Иначе на старте все передохнут еще за время
  заправки и предстартового отсчета.
  Короче,    конструктивный диалог возможен только когда у людей есть четкие
  аргументы в защиту своих концепций, а не простые вольногуляющие мысли. Далее
  давайте строить диалог на основе совокупности идея-концепция-аргументы в
  составе каждого из сообщений, иначе наши диалоги выливаются в прозу аля
  "Белинский"...
  P/S Народ кто знает почему мне не удается вставить картинку в сообщение?
с золотой серединой это ты прав но вот только толку все равно не будет если не
будет денег!
Неактивен
#70 2006-04-22 17:50:05
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Наивняк. Неужели ты думаешь,
что ко мне хоть что-то  доходит?

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#71 2006-04-23 17:58:07
  Dieng
  Участник
   
  Зарегистрирован: 2006-03-27
  Сообщений: 67 Re: Сверхдешевая космическая ракета.zenix написал:
  Наивняк. Неужели ты думаешь, что ко мне хоть что-то  доходит?
Так заведи себе нормальный E-mail...
Неактивен
#72 2006-04-24 06:16:16
  maxs
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-03-08
  Сообщений: 43 Re: Сверхдешевая космическая ракета.to zenix:
Вы и мой ответ на Ваш e-mail не получали?
После ответа можно этот пост удалить )). Просто тема соответствующая зашла.
Неактивен
#73 Вчера 13:44:25
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.Dieng написал:
  [Короче,    конструктивный диалог возможен только когда у людей есть четкие
  аргументы в защиту своих концепций, а не простые вольногуляющие мысли. Далее
  давайте строить диалог на основе совокупности идея-концепция-аргументы в
  составе каждого из сообщений, иначе наши диалоги выливаются в прозу аля
  "Белинский"...
Вы знаете, в чем опасность готовых решений? В том, что если вы знаете, как
сделать "Союз", что бы вы ни делали, у вас все равно будет получаться "Союз".

Идея - сверхдешевая, а не сверхсовершенная ракета.
Концепция этой ракеты уже в общих чертах изложена на первых страницах этой темы.
Аргументы - личный опыт работы со многими материалами, который позволяет мне
утверждать, что необходимые материалы и технологии могут быть созданы в домашних
условиях. Ну и ряд моих собственных конструктивных решений, которые на практике
работали именно так, как задумывались.
А теперь по существу.
Кипеть само по себе у нас ничего не будет. Критическую точку аммиака не знаю, но
судя по всему она лежит где-то выше нуля и ниже температуры кипения воды.
Я и сам не встречал не хрупких при сильно минусовых температурах композитных
материалов. Поэтому все шибко минусовое я пока отбрасываю.
Известные мне материалы работают в узких диапазонах температур. А у нас в баках
температура собственно и не должна колебаться больше чем на несколько десятков
градусов. Для окислителя прекрасно в качестве компонента композита подойдет
фторопласт. Ну а как его соединить с основой - это только опыты. Уверен, никому
до нас нужды не было в таких опытах.
Конечно, это хорошая идея обойтись без испарителей. Тока боюсь это на весь
проект наложит такие ограничения, что можно смело плюнуть на него.

Что касается нормального е-мэйла, так если бы я был нормальным, то мне и комп не
нужен был бы. Ведь нормальному человеку в жизни нужно всего-то пару баб и ящик
вина.

Звезды зовут!  Zenix.
Неактивен
#74 Вчера 15:32:28
  maxs
  Участник
  Зарегистрирован: 2006-03-08
  Сообщений: 43 Re: Сверхдешевая космическая ракета.to zenix: Вам опять я чем-то
не угодил? Почему Вы игнорируете мой вопрос? Я так сказать по человечески
переживаю, получили или нет. А Вы молчок.
Неактивен
#75 Вчера 17:51:38
  zenix
  Администратор
   
  Откуда: Россия
  Зарегистрирован: 2006-02-08
  Сообщений: 146 Re: Сверхдешевая космическая ракета.maxs написал:
  to zenix: Вам опять я чем-то не угодил? Почему Вы игнорируете мой вопрос? Я
  так сказать по человечески переживаю, получили или нет. А Вы молчок.
Извиняюсь, немножко не в форме. Если интересно, поясню. Мне несколько месяцев не
снились сны. Я поставил опыт, и сны стали сниться. Но опыт еще не закончен, а
поэтому на форумах я сейчас очень рассеян. Мне от вас пришел е-мэйл о том, что
ваш форум пока недоступен. Кажись больше ничего не получал.


Вы здесь » Народный космос-Z » Освоение околоземного космоса » Сверхдешевая космическая ракета