Полёт американцев на Луну, где найти вменяемые объяснения спорных моментов?

Итак решение задачки "сопло возле стенки"

На графике изменение давления от времени на стенке сопла вблизи среза.
Чтобы не мешали эффекты возле кромки сопла, связанные с её обтеканием,
точка бралась на глубине 50 мм от среза сопла. Длина всего сопла 1200мм.

Давления:

в камере ~ 0.84МPa
в критике ~ 0.5MPa
в контрольной точке при наличии стенки ~0.075 МPa
без таковой 0.01-0.009 MPa (лень было считать дальше 0.004 сек )
Все остальные данные на момент времени примерно 0.01 сек
Насчёт возможности соплу "лопнуть" при избыточном давлении 0.75 ати,
Бутылка от перси-колы держит примерно 2 ати минимум

График изменения давления в контрольной точке от времени прилагается.
Завтра сделаю поле течения внутри контура. На сём считаю вопрос закрытым.
Кому интересно, пусть дальше сам насилует свои компутеры CFD-задачами.
Мой ноут уже достаточно потрудился

Бутылка от перси-колы держит примерно 2 ати минимум

 

Банка алюминиевая 0,5 л
"толщина тонкой стенки 0,112±0,005 мм"

Прочность стали на разрыв в 4-5 раз больше, чем у алюминия.

ЗЫ. Спасибо, justman

Интересно, что теперь сможет сказать Прохожий?

Я поражен вот этим -

Насчёт возможности соплу "лопнуть" при избыточном давлении 0.75 ати,
Бутылка от перси-колы держит примерно 2 ати минимум

 

:o
Молодой человек! Вы знаете, что есть зависимость от диаметра - малюсенькая банка выдержит 2атм, а огромные сферобаки Н-1 однажды лопнули на статическом тесте от 3атм при хороших миллиметрах толщины стенки

Да, вот еще что. Когда в банке 2атм, а на улице 1атм, разница давлений всего 1ати
Мелочь но факт

Я хотел бы заметить, что сопло мягко говоря в 10-12 раз шире банки с кока-колой, поэтому исходя из линейной апроксимации - то что для колы есть 1ати - для цилиндра шириной 80см есть ~0,008..0,1ати (почти тоже что и при нормальном течении в сопле лунника), а вы дали оценку Р~0,75ати ;D

Или в 9раз выше нормы. Обычно коэф. запаса прочности порядка 1,5х редко 2х

ЭТО ОЗНАЧАЕТ, ЧТО ВЫ ДОКАЗАЛИ аномальное превышение давления почти в ~9 раз что гарантировано выше любых разумных коэф.прочности принятых для отсеков ракет.


В любом случае - СПАСИБО ;D

Ну Мишин тоже хорош гусь, его читать с оглядкой надо. Он, пардон, порулил не очень удачно (судя по мемуарам Чертока - тот еще был самодур, и организатор посредственный).
В том, что мы на Луну не только не слетали первыми, но даже не облетели, не высадились в 70-х - и его доля вины.

Возникает резонный вопрос - если еще тогда считал, что не нужно и преждевременно, так какого хрена брался?! Только потому, что в кресле Королёва захотелось посидеть? Как вообще можно ожидать успешного завершения проекта, руководитель которого сам в этот успех не верит и к нему не стремится?

 

ФАКИР, вы очень хорошие цитаты подобрали. Они его очень точно характеризуют. При чем доля вины не какая-то, а ДОЛЯ и очень львиная ;D

Что характерно, у меня есть издание "Основы проектирования ЛА" под редакцией Мишина (кстати книга вполне толковая, как теоретик он вполне хорош)
так вот, в книге 1985 года (!) он умудрился выволочь чертеж первой ступени Н-1 (секрет!) и поставить ее рядом с эскизом первой ступени Сатурн-5 (!!) и вякать о том, что у некой неизвестной нам ракеты слева были некоторые преимущества перед перед С-5 справа
(речь шла о выборе типов топливных баков и прочностной фигне)

И эти люди говорят о военной тайне ;D Это я к тому, что он свой комплекс перед фон Брауном перетащил в учебник для студентов и все ведет войну ;D

Насчет того, что он случайно узнал про полет Аполло-11 ;D
ИМХО было так. Он прилично выпил. Потом забюлетенил на три дня ;D
Потом с опухшей мордой встретил кого-то (это был ИМХО его зам - Черток) который рассказал, что в НИИ-88 открыли нехилый видеозал ;D Вход - рупь. Только для своих и по блату ;D

А насчет гравилета, как говорил обокраденый Шпак - ему закусывать надо лучше ;D

Прохожий> а вы дали оценку Р~0,75ати

 

Читайте внимательней, в оригинале "в контрольной точке при наличии стенки ~0.075 МPa", да и на графике хорошо видно, что со временем давление стремиться к 0,08.

Прохожий> Да, вот еще что. Когда в банке 2атм, а на улице 1атм, разница давлений всего 1ати показать язык
Мелочь но факт показать язык
Я хотел бы заметить, что сопло мягко говоря в 10-12 раз шире банки с кока-колой, поэтому исходя из линейной апроксимации - то что для колы есть 1ати - для цилиндра шириной 80см есть ~0,008..0,1ати

 

Так, посчитаем по вашей новой методе.
0,1 мм алюминия баночного диаметра держит избыточное давление 1 атм, а расчитан минимум на 1,5 атм (станд. запас прочности). Получается что при диаметре сопла допустимое давление упадет в 10 раз - до 0,15 атм.
Теперь умножаем на разницу прочности алюминия и легированной стали - минимум в 4 раза (прочность на разрыв у алюминия 160-170 МПа, у стали от 700 МПа).
Получаем максимально допустимое давление 0,6 атм.
Что почти 8 раз больше полученного расчетным путем 0,075.

Прохожий, подскажите - я нигде не ошибся?

Между прочим - на графике рост давления продолжался к концу графика со скоростью ~0.002МПа/0,001сек

Так что вполне могло превысить 1..1,5ати - а это совсем не слабо ;D для конуса из тонкой фольги

Получаем максимально допустимое давление 0,6 атм.
Что почти 8 раз больше полученного расчетным путем 0,075.

Прохожий, подскажите - я нигде не ошибся?

 

БЕЛЛ, ва для начало надо научится переводить МПа в атм и обратно ;D ;D ;D
0,075МПа и 0,6атм - что больше!? ;D Ну подумайте, подумайте... ;D ;D ;D

Я хотел бы заметить, что сопло мягко говоря в 10-12 раз шире банки с кока-колой, поэтому исходя из линейной апроксимации - то что для колы есть 1ати - для цилиндра шириной 80см есть ~0,008..0,1ати (почти тоже что и при нормальном течении в сопле лунника), а вы дали оценку Р~0,75ати ;D

Или в 9раз выше нормы. Обычно коэф. запаса прочности порядка 1,5х редко 2х

 

Откуда вы взяли про "9 раз выше нормы" ?
Опять из пальца высосали ?

Касательно расчёта тонких оболочек, загляните-ка в учебник сопромата а не занимайтесь
высасыванием "цифр" из конечностей. Задачка куда проще чем посчитать течение газа в сопле.

PS: У тонкой оболочки есть гораздо большие проблемы в плане устойчивости нежели прочности на разрыв. Там усилия потери устойчивости сильно меньше, собственно исходя из них и считают тонкие оболочки.

2Прохожий

Да, с паскалями я лиху дал.
Ну что же? Вы меня убедили, что нельзя делат сопла ракетных двигателей из 0,1-миллиметрового алюминия. Обещаю вам - никогда этого делать не буду!


Напоследок 2 вопроса:

1. Насколько больше 0,1мм была толщина стенок сопла на самом деле?
2. Из какой стали было сопло?
3. Из какой стали и какой толщины была сделана СТЕНКА, которая преграда? ;D

Так что вполне могло превысить 1..1,5ати

 

Не могло. Полученное давление это гарантировано не более 0.9 от максимального ... скорее всего там всё это подползло бы к 0.08МРа и стало бы возле него слегка колебаться. Механизм такого поведения покажу завтра на картинке с полем течения.

Касательно расчёта тонких оболочек, загляните-ка в учебник сопромата а не занимайтесь
высасыванием "цифр" из конечностей. Задачка куда проще чем посчитать течение газа в сопле.

PS: У тонкой оболочки есть гораздо большие проблемы в плане устойчивости нежели прочности на разрыв. Там усилия потери устойчивости сильно меньше, собственно исходя из них и считают тонкие оболочки.

 

Давно обсуждалось. Собственно, Прохожему уже было предложено показать, каким образом получается связь между размером сосуда и предельным давлением. Безрезультатно. Сейчас он будет доказывать, что сопло было сделано из того же материала, что банка для кока-колы, причём той же толщины... ;D

Но самое забавное - он наверно думает, что поверхность посадочной ступени, т.е. стенка - вольфрамовая плита

Напоследок 2 вопроса:

 

1. Насколько больше 0,1мм была толщина стенок сопла на самом деле?
2. Из какой стали было сопло?
3. Из какой стали и какой толщины была сделана СТЕНКА, которая преграда? ;D

 

Сопло там из мотанного стеклопластика.

БЕЛЛ -

самое забавное, что мне стенка нижней ступени вообще по барабану. Хоть из кевлара.
Я просто констатировал, что в результате мы имеем дело с давлением, на глаз в 8-10 раз выше того, которое обычно бывает у ТАКОГО сопла именно в ТОМ месте.

Ваши вопросы сводятся к следующему - а давайте сделаем сопло в Н-раз толще, чем если бы его просто делали для полетов абстрактных спутников на орбите. Но это будет ДРУГОЕ сопло и ДРУГОЙ двигатель. Не это.


7/40 -

мне все равно из какого материала... Из некоего материала. NN.
у вас есть баллон. ОК?
он расчитан на давление Х. вы в него мгновенно закачали газ с давлением У при чем У/Х=~9 раз.

(при обычном течении 0,008МПа или чуть меньше, и со стенкой - 0,08МПа а возможно и все 0,09МПа. Понятно откуда 9 раз?)

Я еще раз констатирую, что это гораздо выше обычных коэффициентов запаса прочности. Просто констатирую ФАКТ. Кому что не нравится ???

ДЖАСТМЭН -

вы сами привели некорректный пример с баночкой кока-колы. Можете еще вспомнить про гильзу патрона. Там вааще РД-170 отдыхает ;D

мне все равно из какого материала... Из некоего материала. NN.
у вас есть баллон. ОК?
он расчитан на давление Х. вы в него мгновенно закачали газ с давлением У при чем У/Х=~9 раз.

(при обычном течении 0,008МПа или чуть меньше, и со стенкой - 0,08МПа а возможно и все 0,09МПа. Понятно откуда 9 раз?)

 

Нет. Непонятно. Откуда взято, что сопло рассчитано ИМЕННО НА 0,008 МПа? ;D

вы сами привели некорректный пример с баночкой кока-колы.

 

Я привёл пример с бутылкой (пластиковой) из под пепси-колы
Для понимания уровня давления.

Мы как то развлекались тем, что сделали переходник под бутылочную резьбу и смотрели на каком давлении бутылка рванёт. Равались они сугубо как сосиски у Капицы а вот давления были разные.
Самые прочные это прозрачные и именно из под пепси ... у остальных видимо пластик дерьмовее

justman -

Я конечно дико извиняюсь, но или вы или я чего-то явно недопонимаем в этой жизни.
Давайте уточним -

судя по вашим данным, нормальный режим работы ЖРД имеет такие параметры:

Рк=8,4кгс/см2 или 0,82МПа - почти все-таки не ~0,85МПа
Ркрит= ~0.5МПа - верю! хотя чуток меньше, на пару копеек. Не существенно.


а вот

0.01-0.009 MPa (лень было считать дальше 0.004 сек )

 

НЕ ВЕРЮ! ;D

вы хотите сказать, что у сопла при отношении площадей 45:1 будет отношение давлений всего 0,82/0,009 или 91 раз ??? Вы это БЕЛЛу расскажите ;D

напомнить, что у RL-10 при отношении площадей 57:1 отношение давлений порядка 2.76МПа/0,004МПа или 690 раз ;D

или возьмем данные по J-2 (согласно Гахуну )
так вот - при отношении площадей 27,5:1 имеем по давлениям 5,38МПа/0,01МПа=538 раз ;D ;D

Вы, молодой человек, или не там запятую поставили, или ошиблись на порядок. Давайте уточним (верифицируем) нормальную штатную модель без преграды - так что у нас на конце в паскалях ???

Прохожий, вы же просили максимальное давление ? Там же виден завал. По астре там давление выходит на уровень 0.0018 мпа

По астре там давление выходит на уровень 0.0018 мпа

 

ну типа того. Вторая значущая цифра обсуждаема.
мне бы больше понравилась скажем 0,0014МПа. ну бог его знает...
может тут уже влияет то, что вместо АТ-Аэрозин-50 вы взяли керосин и О2?


Итак, имеет место факт:
при штатном установившемся давлении 0,0018МПа мы имеем заброс из-за преграды до 0,08..0,09МПа или в 50раз!!!!

Именно этот факт влияния преграды на давления в области среза сопла в 50 раз в сторону повышения я и хотел констатировать. С чем всех присутсвующих и поздравляю ;D

Сопло там из мотанного стеклопластика.

 

Причём камера и критическая часть из одного, а концевая часть - из другого. Ато тут Прохожий доказывал что и камера и сопло делаются из одного материала.

Итак, имеет место факт:
при штатном установившемся давлении 0,0018МПа мы имеем заброс из-за преграды до 0,08..0,09МПа или в 50раз!!!!
Именно этот факт влияния преграды на давления в области среза сопла в 50 раз в сторону повышения я и хотел констатировать. С чем всех присутсвующих и поздравляю ;D

 

Помнится раньше вы константировали совсем другой факт: "Американцы никак не могли летать на Луну так как сопло взлётного двигателя непременно лолпнуло бы". Даже живописали жуткую картину взрыва...

Вопрос, а зачем было создавать проблемы за критическим сечением? ???

За прошедшее время перечитал массу материалов. Увы критики выглядят убедительней.

Вопрос, а зачем было создавать проблемы за критическим сечением? ???

 

Т.е. зачем так близко располагать сопло от стенки посадочной ступени?
Экономия места, длины, массы конструкций и т.п.

Прохожий> Я еще раз констатирую, что это гораздо выше обычных коэффициентов запаса прочности. Просто констатирую ФАКТ. Кому что не нравится хех
Т.е. вы утверждаете, что сопло изначально намеренно было расчитано на давление 0,002 МПа + резерв?
Судя по необходимой прочности это должна быть алюминиевая фольга 0 целых хрен сотых мм...

Вы в это действительно верите?