"Борей" и "Булава" - проблемы и их решение

sas1975kr> Вас из дас гравитационные потери?
sas1975kr> Закон сохранения импульса и закон сохранения энергии вроде никто не отменял...
sas1975kr> (Если конечно не учитывать дедушку Энштейна)

Закон сохранения - вещь конечно хорошая, но их еще надо уметь правильно применять. Вам, собственно, выше уже ответили, но еще наглядней эти потери можно проиллюстрировать следущим экспериментом: представим взлетевшую и зависшую на высоте h над землей ракету. По закону сохранения вроде бы получается, что она должна сжечь столько топлива, чтобы энергия его сгорания была равна E=mgh. Но на деле она должна жечь топливо непрерывно, чтобы оставаться в воздухе и создавать тягу равную собственному весу. Вот это и есть максимальные гравитационные потери равные 100 процентам при нулевом ускорении. Чем выше ускорение, тем меньше эти потери. Поэтому космонавтам и приходится терпеть четырехкратную перегрузку при старте, а при запуске необитаемых спутников перегрузки и того больше. Иначе никакого топлива не хватит, чтобы на орбиту выйти

True-Скивыч> Не имею данных по массе ББ и ЛЦ - тут я пас.

Скорее всего вс таки 2800 на 8300...

True-Скивыч> По массе не думаю, что равноценны - 100 кт и 475 кт, какая бы совершенная "88" ни была, а раза в 1,5-2 она тяжелее получится. Кстати, в варианте с 8 W88 D5 не несёт ЛЦ ВООБЩЕ.

Для нашего варианта достаточно говорить о 2800 на 11000 км.

True-Скивыч> "Мой" вариант (данные из табицы на стр. 277 книги А.А. Космодемьянского "Константин Эдуардович Циолковский", 2 изд., М, Наука, 1987):
True-Скивыч> 11132 - 7369

Как-то многовато. 7800 первая космическая...

True-Скивыч> Основываясь на приведённых выше данных имеем: на 8300 км примерно 6900 м/с, на 11100 км - 7360-7370 м/с.

Если пользоваться законом сохранения импульса, то выходит уменьшение полезной нагрузки меньше чем на 10%. Наверное я чего-то путаю.
Физику учить надо было лучше. В каких случаях пользуются законом сохранения импульса, а в каких - энергии? (при равной потенциальной, будут равны кинетические энергии в обоих вариантах)

Если смотреть сюда, то все не так просто как я рассчитывал:

The M5 was to be able to carry a 1,400 kg payload to a range of 6,000 km or a 200 kg as far as 14,000 km, in the latter case with one or two rather than six nuclear warheads.

 

Изменение забрасываемой массы явно не по закону сохранения импульса... Если через кинетическую энергию то масса уменьшится (7360/6900)² = 1.138 раза. Или 2460 кг.

True-Скивыч> Т.е. УИ движка - ещё меньше получается. Хотя "нитролан" - не последний писк моды, полагаю.

Для D5 помощнее. Насколько - бог его знает. Вроде полиэтиленгликоль.

True-Скивыч> Там не настолько быстрый разгон - это не метеоракета и не ПР "Спринт" или 53Т6. Потери есть, но они не приведут к увеличению стартовой массы ракеты на 30 % по сравнению с более "вялой".

Если разогнать ее до 7 км/с на высот 2000 метров то вообще не взлетит. Так что нужны параметры траеткории. Может быть и 30%.
Реальней правда 10% на топливе, 10% на траектории, 10% на конструкции.

sas1975kr>> И мне хотелось бы. Реально кроме рулевых приводов и соплового блока ничего особо сложного вроде бы нет.
True-Скивыч> Сложность может быть с материалами - вдруг у нас волокна сильно уступают по мех. характеристикам американским?

Да нет в принципе, на Трайдент 1 воде ничего такого. Корпус арамидное волокно, кевлар-49, в качестве связующего вещества применяется эпоксидная смола. Сопло изготовлено из композиционных материалов на основе графита. Учитывая разницу во времени по композитам должны были уже наверстать упущенное.

На 2-м непонятно что. Помню что кажется с вольфрамом проблемы у СССР были. Китай продавать не хотел.

А так, есть оптимальный удельный вес конструкии. Лучшее враг хорошего, ибо дороже. Добившись относительного веса конструкции в районе 10-15% можно остановиться.

True-Скивыч> Ну, тупоносые, вот и на морских только. А на сухопутных несильно поможет (они и так остренькие ), зато лишний агрегат добавит паразитную массу.

На сухопутных можно было иглу стационарной делать. Там наверное два фактора играют роль. Более острая форма носовой части и большая высота старта над уровнем моря.

U235> Закон сохранения - вещь конечно хорошая, но их еще надо уметь правильно применять.

Таки пора снова в школу.
Или на первый курс. Закон сохранения энергии применим только к замкнутой ситсеме.

Только надо знать соотношение аэродинамических и гравитационных потерь.
Кажется без мат модели и расчета траектории не обойдешься. Инетерсно, а вращение земли нужно учитывать?

U235> Поэтому космонавтам и приходится терпеть четырехкратную перегрузку при старте

Не, НА СТАРТЕ даже двух единиц ни одна пилотируемая раета не даёт. Вот во время разгона ВООБЩЕ (в конце АУ) - там и четыре вполне может быть.


sas1975kr> Скорее всего вс таки 2800 на 8300...

sas1975kr> Для нашего варианта достаточно говорить о 2800 на 11000 км.

Ну, может быть, я не спорю, ибо не владею данными относительно масс различных вариантов боевого оснащения.


True-Скивыч>> 11132 - 7369
sas1975kr> Как-то многовато. 7800 первая космическая...

Да нет, нормально, для 20000 км как раз нужно первую космическую.
Она равна, ЕМНИП, 7912 м/с.

True-Скивыч>> Основываясь на приведённых выше данных имеем: на 8300 км примерно 6900 м/с, на 11100 км - 7360-7370 м/с.
sas1975kr> Если пользоваться законом сохранения импульса, то выходит уменьшение полезной нагрузки меньше чем на 10%. Наверное я чего-то путаю.

Точно не считал, но величина примерно такая. Я об этом и говорил - при стрельбе на 11000 км Р-29РМ вполне реально иметь забрасываемый вес более 2000 кг.


sas1975kr> Для D5 помощнее. Насколько - бог его знает. Вроде полиэтиленгликоль.

Может быть.


True-Скивыч>> Там не настолько быстрый разгон - это не метеоракета и не ПР "Спринт" или 53Т6. Потери есть, но они не приведут к увеличению стартовой массы ракеты на 30 % по сравнению с более "вялой".


sas1975kr> Если разогнать ее до 7 км/с на высот 2000 метров то вообще не взлетит. Так что нужны параметры траеткории. Может быть и 30%.

Смотря какая - вышеозначенная точно взлетит... и догонит .

По виденным мной кадрам (слабоватый аргумент, но других нету) разгон "Минитмена-III" ничуть не медленнее, чем у "Тополя-М". Потому предположил, что потери от лобового сопротивления имеют схожие значеия.


sas1975kr> Реальней правда 10% на топливе, 10% на траектории, 10% на конструкции.

Вот это вполне может быть - больше всего похоже н а правду.


sas1975kr> Учитывая разницу во времени по композитам должны были уже наверстать упущенное.

Опять же - хотелось бы верить.

sas1975kr> На 2-м непонятно что. Помню что кажется с вольфрамом проблемы у СССР были.

На бронебойные снаряды и пули, и на режущий инструмент хватало .

sas1975kr> Там наверное два фактора играют роль. Более острая форма носовой части и большая высота старта над уровнем моря.

Наверное, так и есть на деле.

sas1975kr>>Под модернизацией понимают перепроектирование и выпуск новой ракеты с использованием технических наработок,
MBR> Это и грустно, что именно так они понимают...
А как иначе? В контексте БР конечно.

MBR> заливают и смотрят, что из этого получится. Иногда получается. Ессно топлива гомогенные.
Иногда получается??? Это как? Кстати в каких современных БР используется гомогенное топливо?

davex>>Как минимум, ЖРД значительно дороже
MBR> В России несколько дешевле.
Это точно? Просто технологически ЖРД сложнее и соответственно дороже, правда опять же, без учета топлива.

davex>>Как заменить топливную шашку? Вы о чем? Как его заменить без замены корпуса двигателя, а соответственно почти всей ступени?
MBR> Что и требовалось доказать
И что вы доказали?

davex>>Вы похоже очень поверхностно представляете себе проектирование двигателя.
MBR> От недоношенного дипломного - 17 лет
??? дипломированный инженер? или нет, и почему использовано такое прилагательное?

MBR> Грубо, Синева круче. А если вдуматься и посмотреть на дальность... а у Охио их 24...
Синева круче? И что вы имеете ввиду?
Ну и что, что у Огайо их 24, это далеко не всегда лучше, особенно в условиях ограниченного количества ЯБЧ, две ПЛАРБ с 24-мя БРПЛ и три с 16-тью имеют одинаковое суммарное количество ракет, первые обойдутся дешевле в производстве и эксплуатации. а вторые с большей вероятностью выполнят боевое задание. Так что нельзя утверждать однозначно, что одно лучше другого.

MBR> Крайне растяжимое понятие. Если топливо залито в баки, клапаны плотно закрыты и ничего не протекает - "капсулировано". Подробности в каждом конкретном случае, ИМХО, за грифом.Если всё окей, зачем вообще его сливать? Это ж не кефир, который прокисает
Не кефир конечно, но тоже имеет свой срок хранения, по моему даже банальный керосин имеет срок хранения.

MBR> На Воеводе 2-я - РД0255 "утопленник". На Синеве по-моему тот же.

Во-первых, РД-0225, а во-вторых, не может быть тот же - тяга РД-0225 равна 85,3 тс, а у 2-й ступени Р-29РМ всего ~44 тс.

MBR> Это и грустно, что именно так они понимают...

Этож одноразовое изделеие с гарантийным сроком эксплуатации 10-15 лет. У него ж не 50 лет службы. Поэтому в МБР - модернизация, это новая ракета...

sas1975kr>>Нельзя так просто взять и залить одно топливо вместо другого.
MBR> заливают и смотрят, что из этого получится. Иногда получается. Ессно топлива гомогенные.

Гомогенные это по отношению к чему?
Если новое двухкомпонентное топливо, то соотношение компонентов меняется.
Если форсировать движок, то повысится темпеатура и он может не выдержать. В общем с ЖРД никогда не слышал чтобы просто залили новое топливо - и привет. Использовали ЖРД от предыдущих моделей - было.

MBR> Ну я же подредактировал через полчаса.

Быштрее надоть!

davex>>Как минимум, ЖРД значительно дороже
MBR> В России несколько дешевле.

А откуда такие данные?

MBR> Что и требовалось доказать

Так у ЖРД тоже самое...

MBR> sas1975kr, по вашей таблице: при одинаковой пол. нагрузке: 57/40=1,42; 11/8,3=1,32

Так не пойдет. Это не сравнимые величины. Уже пришел к выводу что для подсчета забрасываемого веса необходимо расчет траектории проводить. Только надо чтоб кто-то по профилю траектории подсказал. На какой высоте происходит доразворот ракеты и на какой угол.

MBR> Крайне растяжимое понятие. Если топливо залито в баки, клапаны плотно закрыты и ничего не протекает - "капсулировано". Подробности в каждом конкретном случае, ИМХО, за грифом.Если всё окей, зачем вообще его сливать? Это ж не кефир, который прокисает

Топливо не стабильно. Всегда есть какое-то его разложение. Которое со временем приводит к необходимости заливать свежее топливо.

sas1975kr>>Не знаю почему, но наши штырь для уменьшения аэродинамическикого сопротивления так и не внедрили.
MBR> Это точно? Ракета ведь если не рассыпется, то будет жутко тормозить без острия. ???

По крайне мере ни разу встречал упоминания о нем. Не рассыпется
По амеровским данным максимальная сила сопротивления уменьшается в два раза.

MBR> Морская ракета чем короче, тем лучше. Поэтому и игла выдвигаемая. Но - лишняя механизма!

Считают что это того стоит. А для оценки эффективности надо бы посчитать траекторию...

MBR>> заливают и смотрят, что из этого получится. Иногда получается. Ессно топлива гомогенные.
sas1975kr> Гомогенные это по отношению к чему?
Это он об топливах РДТТ,они бывают гомогенные (или баллиститные) и гетерогенные (или смесевые)...

MBR> Наверное, не самый удачный термин привёл. Это про ЖРД. Топлива, близкие по химии. НДМГ можно смело отнести к углеводородам, керосин туда же , а водород? Енто грубо.
Я так и не понял, что именно вы подразумевали под гомогенными топливами, если можно уточните...

MBR> А что, от успешной защиты диплома умнее становишься? "20 минут позора - и ты инженер!" (с)
MBR> Ну не дотянул до позора Месяца 3-4.
Бросить за 3-4 месяца, это должна была быть очень весская причина...
Но тем не менее вы должны понимать, что изменение топлива практически однозначно влечет за собой проектирование двигателя заново, а точнее всей ракеты, так как соотношение размеров баков вряд-ли совпадет. Естественно если не иметь ввиду более качественную очистку и тому подобное, на качественного прироста там не будет, а потому вряд ли применяется.

davex>>Ну и что, что у Огайо их 24, это далеко не всегда лучше
MBR> Дайвекс, ну невозможно (политика, "экономика") на данный момент строить много лодок в Росии. Поэтому тройка-четвёрка "забитых под завязку" килотоннами надёжней. Для сдерживания потенциального агрессора. (читай "ястребы" США)
MBR> Посему лучше, конечно, 24 лодки по одной ракете на борту (утопия ), чем наоборот . Лодки ДОРОГИЕ. Ракеты ДЕШЁВЫЕ.
Так я потому и говорю, что нельзя утверждать однозначно, что из этих вариантов лучше. А то начали кричать 16 ракет вместо 24 и уже сразу в "отстой" записали...
Ребячество это...

MBR>>> заливают и смотрят, что из этого получится. Иногда получается. Ессно топлива гомогенные.
sas1975kr>> Гомогенные это по отношению к чему?
>>Это он об топливах РДТТ,они бывают гомогенные (или баллиститные) и гетерогенные (или смесевые)...
MBR> Наверное, не самый удачный термин привёл. Это про ЖРД. Топлива, близкие по химии. НДМГ можно смело отнести к углеводородам, керосин туда же , а водород? Енто грубо.


Енто не грубо. Енто ни в какие ворота.
Какое соотношение компонентов
Вариант 1
Окислитель (АТ)
Горючее (НДМГ)

Вариант 2
Окислитель (АТ)
Горючее (керосин)

Плюс плотность. И прийдется либо лететь с полупустыми баками либо делать новые.
Тем более что второй вариант не самовоспламеняющийся и для МБР неприемлем...

В терии можно конечно подобрать горючее и окислитель таким образом чтобы плотность и соотношение позволяли применить те же баки, но на практике думаю таких вариантов нет...

Плюс параметры в КС в любом случае поменяются. И тогда либо новая КС, либо ухудшение параметров (не полное сгорание топлива, понижение давления, уменьшение времени работы или снижение надежности)

Чудес не бывает (с)

True-Скивыч>>РД0225 (не 0255?) "утопленник" точно?
MBR> Завтра-послезавтра спрошу. Счас пороюсь в бумажках...

Я этого не говорил!!! . Наверное, с тегами напутал ты чегойто... РД-0225 "утопленник" стопудово - у меня это не вызывает сомнений .

True-Скивыч> Товарищи! Возник тут вопросец, вернее, даже просьба:
True-Скивыч> Не подскажет ли кто-нибудь точный состав и/или показатель адиабаты продуктов сгорания топливной пары АТ + НДМГ. Хочу провести более-менее точный расчёт удельного импульса двигателя БРПЛ, опираясь на данные движка "Воеводы".


Умеешь ты вопросики задавать
Интересно как ты потери собираешься учитывать? Если у тебя даже геометрии КС и сопла нет...

sas1975kr> Интересно как ты потери собираешься учитывать? Если у тебя даже геометрии КС и сопла нет...

За неимением лучшего приму, что геометрически движки идентичны, потери у них одинаковы, а удельный импульс БРПЛ просто выражу в % от такового для сухопутной МБР, по которой имеются чуть более полные данные.

Пока - только так ...

True-Скивыч> Пока - только так ...
А степень расширения сопла есть?

davex> А степень расширения сопла есть?

Ну, в принципе, мои соображения на этот счёт следующие:

РД-274 на Р-36М2 - четырёхкамерный, состоит из четырёх РД-273.
РД-0243 на Р-29РМ - однокамерный ( основной РД-0244 + 4 "мелких" рулевых РД-0245).

Размеры и класс тяги РД-273 и РД-0244 примерно одинаковы. Приму для начала, что степень расширения одинаковая.

Второй вариант - фотки и схемки есть, можно прикинуть площади крит. и вых. сечений. НО - опять же, очень грубо получится, чертежей мне никто не даст (наверное? ). Проще (а может - и точнее) принять степень расширения одинаковой.

Если кто могёт предложить по данным изделиям что-то более-менее не "на коленке" - буду очень рад услышать/увидеть/прочитать.

True-Скивыч> Второй вариант - фотки и схемки есть, можно прикинуть площади крит. и вых. сечений. НО - опять же, очень грубо получится, чертежей мне никто не даст (наверное? ). Проще (а может - и точнее) принять степень расширения одинаковой.
Принять равной, точно не стоит, потому как именно на БРПЛ частенько ее уменьшали, в угоду компактности.
При таких упрощениях стоит ли возиться с расчетом? В таком случае вообще импульс можно принять равным, так как на самом деле, различие между двигателями будет не велико, по идее до 5%, что в общем то соответствует погрешности таких допущений.
Разве что по фоткам, но тоже очень грубо получится.

True-Скивыч> Если кто могёт предложить по данным изделиям что-то более-менее не "на коленке" - буду очень рад услышать/увидеть/прочитать.
К сожалению предложить ничего не могу.

MBR> Привести пример?
MBR> РД0256 и РД0256К (керосиновый) без грубой переделки. Тока манжетки заменили.Ну и перестроили программу, конечно.

И "модернизировали ту же ракету"? Т.е. сняли, поменяли манжетки, залили керосин вместо НДМГ и поставили обратно?
Речь то шла именно об этом. Потому как вариантов использования того же двигателя или КС есть довольно много. Но на новых ракетах.

MBR> РД0256 и РД0256К (керосиновый) без грубой переделки. Тока манжетки заменили.Ну и перестроили программу, конечно.
Присоединяюсь к вопросу sas1975kr, об осуществлении таким образом модернизации собственно готовой ракеты.
Да, и подскажите где почитать про РД0256К, и какие изменения были внесены по отношению к обычному двигателю...