А не расплескали ли американцы топливо в баках Лунного Модуля?

Задача простая.
Аппарат массой около 7800 кг, летит с ускорением, создаваемым основным ЖРД.
Для управления вектором тяги основного ЖРД надо наклонить весь аппарат. Для этого выше центра масс аппарата включают верньерный двигателл тягой 200 кгс.
Верньерный двигатель создаёт момент аппарат наклоняется.

На аппарате вытеснительная система подачи топлива в двигатель.
Газ из баллона высокого давления поступает через редуктор в баки с хидким горючим и кислителем.
Газ давит на зеркала поверхностей жидких компонентов топлива , компонеты топлива по трубопроводам поступают в ЖРД.
В ходе работы ЖРД жидкие компоненты израсходованы на 95 %.
Для простоты примем, что баки сферические.
Так вот в ходе работы верньерного двигателя Аппарат наклонился на 5 градусов.
[3] Дядюшка В.В. уточнил характеристики верниерного двигателя относительно топлива в баках. В своём сообщении.
А не расплескали ли американцы топливо в баках Лунного Модуля? [Дядюшка ВB.#04.04.08 21:07]
Он поведал нам, что перед запуском основного ЖРД, для того , чтобы все жидкие компоненты топлива осели на дне, включаются два продольно направленных верньерных двигателя.
И они осуществляют так называемую осадку топлива на дне баков.
Моя задача не про всё топливо, а только про остаток- 3-5%.
Тяга продольного верньерного двигателя равна тяге поперечного верноьерного двигателя!!!!

Первый вопрос.
На какой градус наклонится при этом относительно бака зеркало жидкого компонента топлива?

Второй вопрос.
На какой градус поднимется заборная горловина, расположенная на дне топливного бака.
Тетий вопрос
Какой из вышеуказанных углов больше.

Четвёртый вопрос.
Как изменяется ресурс основного ЖРД в случае если в жидкие компоненты топлива будет подмешан нерастворимый инертный газ -гелий.

Пятый вопрос
Если при запуске попереченого верньерного двигателя топливо сконцентрируется на боковой поверхности бака а газообразный гелий пойдёт в камеру сгорания основного ЖРД чистым (без пены ибо пена -взрыв) гелием, то насколько изменится тяга основного ЖРД в процентах.[3]

[2] Уважаемый hcube не стал присваивать мне эптеты, а просто объяснил на пальцах, что будет. и что может быть в своём сообщеннии
А не расплескали ли американцы топливо в баках Лунного Модуля? [hcube#03.04.08 22:40]
"Так что - да, в принципе проблема может иметь место, но вероятность катастрофического развития ситуации требует согласованного сочетания многих факторов - раскачки ЛМ при посадке, максимального режима работы двигателя, реального пенообразования и так далее - и поэтому очень мала."
Согласившись , что проблема может иметь место уважаемый hcube тут же предложил и способ е решения:
"как знаете, от образования пены избавиться ОЧЕНЬ просто - надо в бак поместить полиэтиленовый пакет и топливо налить в него".
Обычно в ракетно-космической технике так не поступают.
Используются баки, снабженные, для разделения компонентов титановой мембраной. Которой у американцев в ЛМ не предусмотрено.
Возможно для разделения фаз использование поавающей на поверхности жидкого компонента волногасительной сетки.
Но оба этих способа приводят к резкому увеличению недозабора топлива, в разы превосходящего остаток на Орле.

А пластковый пакет ивините -сорвёт волной. Ещё он может перекоситться и заткнуть заборную горловину.
Но почему ниже hcube считает что пузыри гелия в жидком окислителе и/или топливе не вызовут взрыв ЖРД?
Откуда такая уверенность?


PS.Как ив разделе форума "Вызов аналога. Вторая Попытка. Зачем?" Все ответы на ваши вопросы и исправления , сделанные с учётом Ваших замечаний, я буду помещать в это сообщение, информируя Вас время от времени , в каком месте моего сообщения помещены ответы на Ваши вопросы и правки, учитывающие Ваши замечания.

PPS. Итак я пытаюсь доказать , что при раскачивании ЛМ в режиме левитации над поверхностью Луны, пена поднятая в баках, должна была взорвать ЖРД.
И напротив при посадке по попадающей траектории верньерные двигатели обеспечивали стабильное положение осей Лунного модуля относительно звёзд (инерциальной системы координат) обеспечивая тем самым стабильность зеркала жидких компонентов топлива в баках.

[1] Тут ниже Винитский обвинил меня в плагиате
А не расплескали ли американцы топливо в баках Лунного Модуля? [D.Vinitski#03.04.08 00:47]
Хотелось бы получит ссылку на автора. который ранее меня вспомнил, что в непрерывно наклоняющемся тов одну, то в другую стороны топливном баке жидкие компоненты смешаются с вытеснительным газом..

Кстати либо он уже засыпает, либо начал подличать.
Я пишу про взрыв ЖРД, а он верещит про взрыв топливного бака.
Успокойтесь Винитский!
Возьмите бутылку пива и потрясите её.
Она не взорвётся!!!!
У меня по тексту взрывается ЖРД!!!
[4] Есть однако и альтернативное мнение уважаемого hcube:
А не расплескали ли американцы топливо в баках Лунного Модуля? [hcube#06.04.08 21:28]
hcube> По поводу вероятности взрыва. Если двигатель вытеснительной схемы - она близка к нолю. Даже если в топливопровод попадет большой пузырь, который приведет к временному прекращению подачи топлива, произойдет следующее - поскольку попадания пузырей в топливо и окислитель не синхронизированы, двигатель на короткое время 'скушает' чистое топливо или чистый окислитель, в обьеме сравнимом с количеством топлива, горящем в камере. Точнее сначала пузырь пройдет через решетку охлаждения, приведя к некоторому перегреву рубашки охлаждения, а затем - попадет в двигатель. ВЗРЫВА не будет при этом точно - от избытка топлива или окислителя выделяется МЕНЬШЕ тепла, чем обычно. Главная неприятность, которая может случиться - это что двигатель 'заглохнет', т.е. горение прекратится. Но поскольку АТ-гидразин - это самовоспламеняющаяся пара, то как только в двигатель попадет новая порция горючего, он снова запустится, и попадание пузыря приведет к двум результатам - слегка скакнет температура двигателя - сначала в плюс, затем в минус, и будет просадка тяги, вплоть до полного кратковременного отключения. Результат будет примерно такой же, как при езде на автомобиле на почти пустом баке. (конец цитаты)

Короче "То потухнет топогаснет!!!"
Есть ли ещё идеи?

Беспамятливый притащил стандартный вопрос, кочующий с одного шизоконспирологического форума на другой. С чего это гидразин вздумает пенится и взрывать баки? Ась? Как это на разгонных блоках он не плещется?


Как тупой представляет себе устройство бака и состояние топлива в нём на орбите? Хотелось бы услышать - можно на примере Луны-16

Да, и как всегда приплетена левитация Бу-гагагага!

Кстати сказать - если посмотреть на Прометеюшку, то Тупой всё более и более походит на интеллектуала

Ему просто подкинул кто-то вопрос с англоязычного ресурса.

эта хрень уже вторую неделю обсуждается на БФ
началось как обычно с устойчивости ЛМа при посадке
все тамошние кадры умудрились расписаться в полной безграмотности и невежестве относительно школьной физики
меня не было неделю, завтра пойду их фиксировать и вкалывать галлоперидол
я поражаюсь, насколько надо быть воинствующе невежественным, чтоб после многократного обсуждения этого вопроса опять наступать на те же грабли
воистину, вот именно из таких придурков и вербуются опровергатели
замечательно, что они этого не понимают и можно всем наглядно показывать их отжиги

Афон, ну стыдно. Еще старикашка Энштейн говорил, что эффекты от гравитационного и инерциального ускорений, идентичны. Устойчивое положение зеркала топлива будет определяться суммарным вектором тяги веньерного и основного двигателей. ОДНАКО, при включении веньерного двигателя и развороте (с ускорением!) модуля, зеркало отклонится на угол, определяемый соотношением углового ускорения, продольного ускорения, и диаметра бака. При вышеприведенных параметрах - на угол порядка 10 градусов - но это на время работы веньерного движка и соответсвующего углового ускорения - масса кстати при этом играет роль только для определения эффективного момента инерции в соотношении к общей массе, т.е. играет роль не абсолютная масса, а ее распределение. Прошу заметить - 10 градусов - это МАКСИМАЛЬНОЕ отклонение, реально, поскольку колебания топлива демпфируются, а веньерные движки не крутят модуль на 180 градусов, отклонение будет меньше.

Относительно пены - я думаю, ЖРД это 'проглотит'. Основные компоненты при работе все равно в газогенераторе перегоняются в газ - т.е. пена играет роль только в БТНА (которого там нету) и в нештатной работе ТНА. Затем наличие газовой фазы не играет роли. Кроме того, ЖРД при посадке сильно задроселлирован, частота вращения ТНА снижена, и дополнительные нагрузки на него уже не критичны. Так что - да, в принципе проблема может иметь место, но вероятность катастрофического развития ситуации требует согласованного сочетания многих факторов - раскачки ЛМ при посадке, максимального режима работы двигателя, реального пенообразования (как знаете, от образования пены избавиться ОЧЕНЬ просто - надо в бак поместить полиэтиленовый пакет и топливо налить в него) и так далее - и поэтому очень мала.

Тогда проблем не может быть в принципе. От подмешивания произвольного количества гелия в гидразин последний хуже гореть не будет . А в рубашке охлаждения топливо и так и так газифицируется.

Правда я лично делал бы нормальный ЖРД - экономия на массе газа наддува и баков. Хотя с другой стороны, у вытеснительной схемы существенно выше надежность.

А там мешков не было?

DPS и APS у LM, а также SPS у SM имели вытеснительную подачу, а мешки были только в системе бачков для RCS.

Т.е. топливо перед запуском прижималось RCS.

Беспамятливый, вы и беспонятливый?

Памятливый45> Используются баки, снабженные, для разделения компонентов титановой мембраной. Которой у американцев в ЛМ не предусмотрено.

Баки сделаны из титана, а не мембрана. Мембрана из тефлона, то есть, фторопласта. Но это в бачках RCS.

Памятливый45> Возможно для разделения фаз использование поавающей на поверхности жидкого компонента волногасительной сетки.

вот описание топливозаборной системы -

The propellant supply is contained in four cylindrical, spherical-ended titanium tanks of identical size and construction. Two tanks contain fuel; the other two, oxidizer. Each pair of tanks containing like propellants is interconnected at the top, and all propellant lines downstream of the tanks contain trim orifices, to ensure balanced propellant flow. A diffuser at the helium inlet port (top) of each tank distributes the pressurizing helium uniformly into the tank. An antivortex device in the form of a series of vanes, at each tank outlet, prevents the propellant from swirling into the outlet port, thus precluding inadvertent helium ingestion into the engine. Each tank outlet also has a propellant retention device (negative-g can) that permits unrestricted propellant flow from the tank under normal pressur-ization, but blocks reverse propellant flow (from the outlet line back into the tank) under zero-g or negative-g conditions. This arrangement ensures that helium does not enter the propellant outlet line as a result of a negative-g or zero-g condition or propellant vortexing; it eliminates the possibility of engine malfunction due to helium ingestion.

 

Apollo Operations Handbook, Lunar Module, Vol.1 Subsystems Data, Grumman

Памятливый45> А пластковый пакет ивините -сорвёт волной. Ещё он может перекоситться и заткнуть заборную горловину.

Оттуда же, про топливозабор в бачках RCS -

The propellants are stored in cylindrical titanium-alloy tanks with hemispherical ends. The propellant is in a Teflon bladder, which is chemically inert and resistant to the corrosive action of the propellants. The bladder is supported by a standpipe running lengthwise in the tank. The propellant is fed into the tank from a fill point accessible from the exterior of the LM. A bleed line that extends up through the standpipe draws off gases trapped in the bladder. Helium flows between the bladder and the tank wall and acts upon the bladder to provide positive propellant expulsion.

 

Сударь, у вас превратные представления о динамике разворотов ЛМ . Если бы он вертелся так как вы предлагаете - на десятки градусов за секунды, то он бы с гарантией грохнулся из-за невозможности для пилота контролировать ситуацию. Как характерный пример по массе и моменту инерции, можете представить, что ЛМ при посадке - это вертолет класса Ми-8. Ну, он немного полегче, но непринципиально. Много вы видели Ми-8, у которых из-за активного маневрирования в баках взболталось топливо?

По поводу вероятности взрыва. Если двигатель вытеснительной схемы - она близка к нолю. Даже если в топливопровод попадет большой пузырь, который приведет к временному прекращению подачи топлива, произойдет следующее - поскольку попадания пузырей в топливо и окислитель не синхронизированы, двигатель на короткое время 'скушает' чистое топливо или чистый окислитель, в обьеме сравнимом с количеством топлива, горящем в камере. Точнее сначала пузырь пройдет через решетку охлаждения, приведя к некоторому перегреву рубашки охлаждения, а затем - попадет в двигатель. ВЗРЫВА не будет при этом точно - от избытка топлива или окислителя выделяется МЕНЬШЕ тепла, чем обычно. Главная неприятность, которая может случиться - это что двигатель 'заглохнет', т.е. горение прекратится. Но поскольку АТ-гидразин - это самовоспламеняющаяся пара, то как только в двигатель попадет новая порция горючего, он снова запустится, и попадание пузыря приведет к двум результатам - слегка скакнет температура двигателя - сначала в плюс, затем в минус, и будет просадка тяги, вплоть до полного кратковременного отключения. Результат будет примерно такой же, как при езде на автомобиле на почти пустом баке.

Не могли бы вы пройти в Идиот Клуб и образумить там Прометеюшку, а Памятливый? Может у вас с ним похожее восприятие реальности, и он вас послушает. Ибо он, бедняга, уже третий день там законы Ньютона опровергает - дошло до того, что он выдумал гравитацию, которая включается вместе с двигателем. Вы даже столько не опровергали посадку с орбиты - представляете себе такое?

> Мне кажется , что и Шурави бы к нам присоединился и поведаал, что для изменения вектора тяги не верлолёт наклоняют а механизмом прекоса работают.

Садитесь, два Автомат перекоса создает ассиметрию тяги винта, и через нее - управляющий момент. А в какую-то сторону вертолет летит именно потому, что этим моментом наклоняется плоскость вращения винта, вектор его тяги (которая суммируется с силой тяжести при висении вертолета на постоянной высоте, давая боковую силу) и вместе с ней весь вертолет, как побочный эффект . Т.е. аналогия совершенно корректная.