Обсуждение "резюме" Karev1 и его ответы

Никомо, на всё это у Покровского один ответ: "Вдалеке не видно, что там работает и какое там пламя, а ракета быстро скрывается в облаках (насовцы специально подгадывали времена стартов и переносили пуски так, чтоб над космодромом были тучи), и ее видно только с самолётов". Демонстрацию съёмок стартов с космодрома он игнорирует, как и фотографии, сделанные за десятки км от старта. Единственная реакция на это - "Хорошая погода была лишь для А-11, но он стартовал навстречу утреннему солнцу".

Вы будете смеяться, но даже кадры старта А-11 в последние десятки секунд, где ясно видна четырёхлучевая звезда (а по его теории работает только один двигатель) он объясняет так: "Разбиению струи одного двигателя на 4 фрагмента способствует разделенный обтекателями периферийных двигателей поток встречного воздуха".

Кстати, что такое ПС?

Речь идет не о том, что видно вдалеке, а о том моменте, когда ракета поднялась в воздух и пламя перестало касться стартовой площадки. такие фото имеются. На них хорошо видно (это же еще на старте, не вдалеке) что ракета поднялась на высоту, равную примерно двум своим длинам, а пламя все еще достает до стартовой площадки. Нет, когда ракета уже далеко от старта (и высоко) - пламя расширяется и размеры его труднее определить. А пока ракета еще недалеко от старта улетела - вот тут-то пламя имеет гораздо более четкий вид и его можно измерить (в смысле - ядро пламени, конечно). ПС - это Продукты Сгорания (обычное сокращение в учебниках), то есть парЫ H2O,CO2,CO,OH и т.п.

7-40> но даже кадры старта А-11 в последние десятки секунд, где ясно видна четырёхлучевая звезда

Есть еще кадры, телевизионные, не очень хорошего качества (по сравнению с кинокадрами), но на них отчетливо видно как светятся эти четыре сопла (это, как я понимаю, вследствие особенностей работы телевизионной трубки - когда яркий источник света, он выглядит как пятно на остальном фоне). Конечно, Покровский мог бы уверять, что эти светящиеся сопла нарисованы, но вот на съемке такого качества это не так-то просто сделать - они будут смотреться как искусственные.
Ну а насчет "потока встречного воздуха" "разделенного обтекателями периферийных двигателей" -
это ж все опять-таки абстрактные рассуждения, как и в любой конспирологической теории. Но как только такой теории потребуется детализация, конкретика, тут-то и оказывается, что теория эта несостоятельна. Конечно же, Покровский не смог привести примеров или расчетов или на что-нибудь сослаться. Однако, можно найти некоторые возражения:
1. Если бы работал только один центральный двигатель (не от старта же?) вид пламени явно должен был бы измениться в момент выключения остальных двигателей
2. если это двигатель центральный - ракета становится неуправляемой (двигатель закреплен намертво)
3. если двигатель не центральный, а периферийный - тогда не хватит угла кардана, чтобы развернуть двигатель так, что вектор тяги проходил бы через центр масс (а когда это возможно будет сделать, то уже поздно - прошло разделение ступеней). ну а если нельзя так развернуть двигатель, то ракета будет просто уходить с траектории.

7-40> Кстати, если есть методика - нельзя ли как-то очень сжато изложить? Что-то типа длина=функция(УИ,тяга)

а методика, в принципе, такая -
скорость истечения w3 = Iуд*g
плотность ПС gamma3 = G`/(w3*f3*5)
где G` - расход топлива, 5 - число двигателей (можно конечно взять расход для одного двигателя, тогда 5 не надо), f3 - площадь среза сопла двигателя (выходное сечение)
Тут все просто. Конечно, для прикидки можно взять некую упрощенную форму ядра пламени и так считать.
А хотелось бы поточнее определить форму пламени, да пламя имеет сложную форму и не вполне четкие границы.
Единственное, что более или менее подходящее для этого смог найти -
"A computational model for the prediction of jet entrainment in the vicinity of nozzle boattails (the BOAT code)"
http://hdl.handle.net/2060/19790006155

Пока только как-то не вполне понятно, как бы это применить для практического расчета...
Если же не заморачиваться сложными формами, а взять, к примеру, цилиндр или что-нибудь вроде того, то все неплохо получается.
Посчитал для Сатурна-5, сравнил с фото, потом для Сатурна-1Б, для проверки, сравнил с фото - тоже похоже (есть фото, снимали с самолета, Сатурн-1Б только начал полет, так что пламя хорошо видно).
Хотя отношение длины пламени к длине ракеты для той и другой ракеты различно.

7-40> В Ютубе есть, или где-то в открытом доступе?

Гдето-на тюбике я видел. Но что-то ссылку потерял. Помню что точно видел, потому что обратил внимание, хотя и не сразу, потому что качество записи было не очень хорошим. Помню что запись черно-белая, не цветная. Что-то пока не нахожу,столько всяких материалов понабрал...

7-40> Дык говорю же - он дошёл до таких суперидей:

1) Естественное изменение наклона ракеты в виду изменения положения центра тяжести под действием "динамических моментов аэродинамических сил"(как сейчас помню вопрос из билета, а ведь 25 лет прошло!)
2) При отсутствии тяги в периферийных двигателях их отклонение изменяет распределение давления газов выхлопа центрального двигателя -и таки доворачивает ракету.
3) Если вместе с периферийными двигателями доворачиваются и обтекатели, то это еще один механизм управления углами - за счет обтекающего потока.
...
А ракете в таком, не слишком управляемом режиме, надо пролететь около четверти участка полета на двигателях первой ступени. Основные операции маневра уже выполнены. Какие-то наклоны траектории - уже обеспечены, а их последующее пассивное изменение на неуправляемом участке задано предварительным перерегулированием тангажа, например.

 

Под действием аэродинамических моментов, конечно развернуть такого монстра не получится, да еще и на высоте.
по п.2 - слишком маленькая величина, чтобы развернуть ракету, опять-таки. Это не газовые рули.
а по п.3 - то же, хотя бы если и можно было бы каким-то фантастическим способом разворачивать обтекатели, это нисколько не помогло бы.
На стабилизаторах даже Сатурна-1Б и то нет отклоняемых поверхностей, что уж говорить о Сатурне-5...
Вот, это лишний раз показывает, что конспирологические идеи - это чистейшая абстракция, "сферический конь в вакууме"...

Никомо, я выложу ответ Покровского:

>"удельный поток лучистой энергии на поверхность стенки камеры с ростом размеров возрастает. "
>Но вот что-то он так ничего и не написал про другую составляющую теплопотока, которая гораздо больше. >Неинтересна эта часть ему, наверное...

Конечно, неинтересна. При масштабировании двигателя пристеночные потоки газа приблизительно равных плотностей и температур - дают практически одинаковые удельные плотности потоков.

А вот лучистая составляющая УДЕЛЬНОЙ плотности потока быстро растет. В первом приближении - пропорционально линейному размеру.

Суммарный поток - растет, понятно, медленнее. И медленнее всего там, где непосредственная теплопередача от потока сильнее всего, - вблизи
критического сечения.
Вдали от критического сечения рост потока за счет лучистой составляющей гораздо эффективней.

>Предположим, уменьшили давление в КС (уменьшая расход). Размеры КС не изменились. Парциальные давления H2O и CO2 изменятся нелинейно, не пропорционально уменьшению давления в КС.
>Таким образом лучистый теплопоток не будет уменьшаться быстрее, а гораздо медленнее, чем расход охладителя.
>А ведь требуется, чтобы было быстрее!
>Что же произойдет? Мало того, что охлаждение становится менее эффективным (стенки будут сильнее греться), так в довершение всего, при таком падении давления в КС (чтобы было снижение тяги на 23%!)горение станет неустойчивым и двигатель взрывается!
>Значит, Покровский утверждает опять, что надо снизить температуру в КС на 15%? Покровский, конечно же, опять забыл, при каком соотношении компонентов будет такая температура, хотя уже это значение приводилось.
>Вместо соотношения 1:2,27 придется взять аж 1:1,77. Соотношение компонентов изменится на 28%.
>Раз забыл, тогда повторю:
>Если заливали с соотношением компонентов 2,27:1, но двигатели не могли выработать это соотношение из-за того, что им требовалось 1,77:1 и оставался недозабор топлива, тогда время полета еще более сокращается - 56-59 сек, то есть это минута!
>Но, предположим, заливали как и требовалось, с соотношением 1,77:1. Тогда бак кислорода будет >наполовину пуст! Бак не имеет теплоизоляции и это будет заметно снаружи, что он наполовину пуст.

Все предложенные рассуждения относятся к тому случаю, когда конструктор, не имея возможности сильно играться общими расходами топлива и окислителя, пытается решить задачу выносом тепла за счет избытка одной из компонент. Но не имеет отношения к случаю, когда решение ищется в виде общего уменьшения тепловыделения в КС за счет снижения по обеим компонентам.

Эта часть рассуждений впустую, однако.

>"А при пуске? А при пуске масштаб лучистых потоков на поверхность моментально возрастает до уровня 104-105 Вт/см2. Это типичные масштабы лазерного воздействия."
>Ну что тут скажешь?
>Я сначала подумал, а не перепутал ли Покровский сантиметры с метрами? Вот если на метр, тогда да, это может быть такое.
>Но вот потом я понял, что Покровский осуществляет зажигание в КС при помощи бомбы!
>Еще бы Покровский написал бы, что пламя при зажигании распространяется со скоростью нескольких км/с!

Очень интересный момент.
Типичное тепловыделение в КС, исходя из расхода топлива около 650 кг/с составляет что-то масштаба 11000 ккал/кг * 4.2 Дж/кал *650 с ~ 3*10¹⁰ Вт.
При номинальной работе ЖРД поток на стенки составляет что-то масштаба 1%, т.е. 3*10⁸ Вт.
Площадь поверхности КС - несколько квадратных метров. Т.е. номинальный поток - приближается к 10⁴ Вт/см2.

Но это - номинальный. Т.е поток в условиях установившегося движения газов, когда время пребывания горячих частиц в зоне, в которой их излучение доходит до стенок, - мало. В момент пуска этих условий нет. Движение только формируется. Поэтому увеличение времени пребывания частиц в КС, соответственно излучения от них, на порядок и более - не предел.

Скорость распространения пламени при зажигании - превышает скорость звука, поскольку процесс зажишания происходит на фронте УВ, но несколько меньше скорости детонации твордых взрывчатых веществ. За много километров в секунду не скажу, но масштаба 1-3 км/с - цифра реалистичная. Экспериментальная, однако.

>"Покрытие из гальванического никеля исключает выделение окислов не только при пайке, но и при штатной работе. И повышает общую поглощательную способность поверхности."
>Сталь окисленная имеет степень черноты - 0,8 , сильно окисленная - 0,98, а сталь шлифованная - 0,55!
>Надо, чтобы блестящие поверхности были покрыты коррозией, чтобы они лучше свет отражали, так что ли? Нормальные люди их вроде как полируют...
>(у окисленного никеля степень черноты - 0,37)

Вообще-то - несколько невпопад.

В приведенной в статье цитате конкретно указывается на refractory oxides титана(тиатновые белила, однако) и алюминия(корунд), которые образуются на поверхности инконеля уже при пайке. Конкретно корунд - очень тугоплавкий окисел с температурой плавления 2900 градусов. Он хорошо сидит на поверхности и обеспечивает повышение отражательной способности.

Ровно ту же самую функцию выполняет окись хрома на поверхности нержавеющих сталей. Материал греют всевозможными способами, а окисел(один из множества разных) хрома на поверхности - всячески препятствует росту коэффициента поглощения.
При этом про окислы никеля из той же нержавейки типа, например, Х18Н10Т(18% хрома, 10% никеля) - речи нет.

Впрочем, окисленный никель тоже запросто может иметь высокую отражательную способность. Его окислы, впрочем не просто образующиеся, - могут осветлять поверхность. Сейчас у меня нет данных на этот счет.
В любом случае окисление никеля при пайке не упоминается как как проблема при создании Ф-1.
А металлический никель - темный. И окисляется - отвратительно плохо.

7-40> Никомо, я выложу ответ Покровского:
Интересно, а откуда этот ответ взялся? Я что-то на форуме СГКМ его не нашел...

Покровский пишет:
Pokrovsky> Конечно, неинтересна. При масштабировании двигателя пристеночные потоки газа приблизительно равных плотностей и температур - дают практически одинаковые удельные плотности потоков.
Pokrovsky> Получаем, что необходимо снижение температуры в камере сгорания на 15%.

Чтобы снизить теплопоток на 15%, необходимо понизить давление в КС на 10 атмосфер. Это нестабильность и - взрыв.
А, Покровский считает, что надо уменьшить только лучистый теплопоток? Что же для этого нужно сделать?
Покровский полагает, что уменьшая расход топлива, он понизит удельный лучистый поток? Лучистый поток не зависит от расхода.
Еще раз: лучистый поток зависит от соотношения компонентов и от размеров КС. У Покровского размеры КС остались прежними, соотношение компонентов осталось прежним.
Ведь что Покровский пишет:
Pokrovsky> Все предложенные рассуждения относятся к тому случаю, когда конструктор, не имея возможности сильно играться общими расходами топлива и окислителя, пытается решить задачу выносом тепла за счет избытка одной из компонент. Но не имеет отношения к случаю, когда решение ищется в виде общего уменьшения тепловыделения в КС за счет снижения по обеим компонентам. Эта часть рассуждений впустую, однако.

В таком случае, пустые рассуждения получаются у Покровского.

Покровский пишет:
Pokrovsky> А вот лучистая составляющая УДЕЛЬНОЙ плотности потока быстро растет. В первом приближении - пропорционально линейному размеру.

То есть как это в "первом приближении"? Даже по старым формулам линейный размер для удельного потока от СО2 стоит под корнем кубическим, а для H2O в степени 0,6.
Что это за "приближение" такое?

Еще раз: расход охладителя уменьшается гораздо быстрее (а тем более это для лучистого потока), чем теплопоток в КС.
Температуру, если не менять размер КС, уменьшая даже общий расход, снизить не удастся.
И кроме того, недолив в баке кислорода все равно ведь остается, и его не скроешь...

Кстати, Покровский так и не ответил, что нужно для того, чтобы дросселировать тягу в ЖРД. Намекну, это такое устройство... в районе форсунок и в КС... так что это?
С таким устройствои кардановый подвес в верхней части КС невозможен. а F-1, как назло, открыт всем взорам...

Покровский писал:
Pokrovsky> Типичное тепловыделение в КС, исходя из расхода топлива около 650 кг/с составляет что-то масштаба 11000 ккал/кг * 4.2 Дж/кал *650 с ~ 3*1010 Вт.

Что ж такое! Уже разбирали, что теплотворная способность топлива керосин+кислород не 11000 ккал/кг, а 2200 ккал/кг.
А 650 кг/с это что за расход? У F-1 расход в маршевом режиме составлял 2577 кг/с.

Pokrovsky> Площадь поверхности КС - несколько квадратных метров. Т.е. номинальный поток - приближается к 10⁴ Вт/см2.

Это о каком потоке речь? Суммарном? Если суммарном, то поток 10^7...108 Вт/м² - это возможно (10^3...104 Вт/см²).
Но ведь Покровский-то о чем писал в статье? О каком потоке?

Pokrovsky>> "А при пуске? А при пуске масштаб лучистых потоков на поверхность моментально возрастает до уровня 10⁴-10⁵ Вт/см2. Это типичные масштабы лазерного воздействия."

Так теперь уже речь идет не о лучистых? Или Покровский считает, что лучистый поток - это главный теплопоток в КС, а с другим теплопотоком можно и не считаться?

Покровский писал:
Pokrovsky> поток в условиях установившегося движения газов, когда время пребывания горячих частиц в зоне, в которой их излучение доходит до стенок, - мало. В момент пуска этих условий нет. Движение только формируется. Поэтому увеличение времени пребывания частиц в КС, соответственно излучения от них, на порядок и более - не предел.

Время пребывания в КС не равно времени химической реакции горения. Вначале происходит распыливание, смешение, задержка воспламенения, и т.д. - это происходит до реакции горения.
Или у Покровского при смешении тепло выделяется? А может, поглощается, все-таки?

Pokrovsky> Скорость распространения пламени при зажигании - превышает скорость звука, поскольку процесс зажишания происходит на фронте УВ, но несколько меньше скорости детонации твордых взрывчатых веществ. За много километров в секунду не скажу, но масштаба 1-3 км/с - цифра реалистичная. Экспериментальная, однако.

Ну, я же говорил! Покровский зажигает двигатель при помощи бомбы! Ударная волна в КС, каково! Как же двигатель выдерживает ударную волну?
Экспериментальная? Только вот в каком эксперименте? Эксперименте, в котором была детонация?
А известно ли Покровскому, сколько составляет скорость горения, к примеру, твердых топлив?
Теперь, конечно, применяют смесевое топливо. Раньше применяли порох. Порох, в обычных случаях, конечно, детонирует - взрывчатка же. Тут скорость горения, конечно же - километры в секунду. Ну а пороховой заряд в РДТТ с какой скоростью горит?
При запуске РДТТ, с какой скоростью, а? 1 км/с, да?
Одно из двух - либо Покровский не знает, как происходит процесс горения в ракетных двигателях, либо он нарочно жульничает, работая на публику.
Скорость распространения пламени зависит от скорости химической реакции. Это что, Покровский считает, что при воспламенении скорость химической реакции скачком достигает чрезвычайно большой величины?
Это, знаете ли, что-то похоже на представления XIX века...

Pokrovsky> Вдали от критического сечения рост потока за счет лучистой составляющей гораздо эффективней.

внутри КС конечно, лучистый теплопоток будет больше, чем в критическом сечении, а вот насколько больше, известно ли это Покровскому?
Так или иначе, а суммарный теплопоток внутри КС меньше, чем в критическом сечении. И это известно всем, кроме Покровского...

Pokrovsky> В приведенной в статье цитате конкретно указывается на refractory oxides титана(тиатновые белила, однако) и алюминия(корунд), которые образуются на поверхности инконеля уже при пайке. Конкретно корунд - очень тугоплавкий окисел с температурой плавления 2900 градусов. Он хорошо сидит на поверхности и обеспечивает повышение отражательной способности.

Повышение отражательной способности? А то, что эти окислы плохо проводят тепло, это ничего не значит?

Pokrovsky> Ровно ту же самую функцию выполняет окись хрома на поверхности нержавеющих сталей. Материал греют всевозможными способами, а окисел(один из множества разных) хрома на поверхности - всячески препятствует росту коэффициента поглощения.

А может, все гораздо проще? И эти окислы препятствуют прохождению теплового потока сквозь них, потому что у них плохая теплопроводность, а не в том дело, что они отражают лучистый поток?
Если непонятно, еще раз повторю:
Надо, чтобы блестящие поверхности были покрыты коррозией, чтобы они лучше свет отражали, так что ли?
Справочные цифры ведь привел, а для чего...
Да электролитический никель имеет степень черноты примерно в 2-3 раза меньше, чем окисленный!
(а если никель еще и полированный, так даже на порядок меньше!)
Ну вот что тут скажешь?

Pokrovsky> А металлический никель - темный.

Ну, значит, такой уж у Покровского был никель. Но может, нечистый он был?
А то что-то все пишут "никель- серебристо белый металл", в другом месте - "...and obtained instead a white metal that he called nickel.". Врут все кругом, наверное, один Покровский прав, что ж поделать тут, куда им против Покровского...

Pokrovsky> Вообще-то - несколько невпопад.

Вот именно, невпопад...

Никомо, я скопирую сюда Покровского.

http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90912#msg-90912 :
>Чтобы снизить теплопоток на 15%, необходимо понизить давление в КС на 10 атмосфер. Это нестабильность и - взрыв.

Не исключено.
Хотя выглядит просто декларацией, причем противоречащей прежним рассуждениям автора Никомо о реалистичности дросселирования до 80% тяги - даже в полетном режиме.
Современные работы вообще допускают дросселирование до 35-40%.

В случае Ф-1 речь идет не о дросселировании в полете, а о подготовленной в заводских условиях, прошедшей испытания схеме двигателя с сокращенной подачей топлива и окислителя.

Не вижу оснований сомневаться в реализуемости такого варианта.
_______
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90943#msg-90943 :
>А, Покровский считает, что надо уменьшить только лучистый теплопоток? Что же для этого нужно сделать?
Покровский полагает, что уменьшая расход топлива, он понизит удельный лучистый поток? Лучистый поток не зависит от расхода.
> Еще раз: лучистый поток зависит от соотношения компонентов и от размеров КС. У Покровского размеры КС остались прежними, соотношение компонентов осталось прежним.

Я все-таки привык доверять опыту.
А опыт говорит: когда мы, например, в туннельную печь, уменьшаем поток газа и синхронно(соблюдая соотношение компонент) прикрываем воздушные заслонки, температура в туннельной печи таки уменьшается.

Но в принципе, если не заниматься провозглашением утверждений, а все-таки строить логические умозаключения, то к этому же мы должны прийти и в случае ЖРД.

Действительно, пусть у нас уменьшилось общее тепловыделение в камере сгорания - за счет уменьшения количества топлива и окислителя.
Рассуждения проведем от противного.
Пусть при этом температура не уменьшилась. Уменьшилось только давление, пропорциональное температуре(сохранившейся) и уменьшившейся объемной плотности вещества в камере сгорания. Но уменьшение давления, действующего на те же самые проходные сечения, должно привести к уменьшению скорости течений. Причем это будет касаться и критического сечения, в котором скорость равна местной скорости звука, зависящей от температуры. Уменьшение скорости в критическом сечении прямо указывает уменьшение температуры. Таким образом, первоначальное утверждение опровергнуто.
_______

Никомо, я скопирую сюда Покровского.

http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90912#msg-90912 :
>Чтобы снизить теплопоток на 15%, необходимо понизить давление в КС на 10 атмосфер. Это нестабильность и - взрыв.

Не исключено.
Хотя выглядит просто декларацией, причем противоречащей прежним рассуждениям автора Никомо о реалистичности дросселирования до 80% тяги - даже в полетном режиме.
Современные работы вообще допускают дросселирование до 35-40%.

В случае Ф-1 речь идет не о дросселировании в полете, а о подготовленной в заводских условиях, прошедшей испытания схеме двигателя с сокращенной подачей топлива и окислителя.

Не вижу оснований сомневаться в реализуемости такого варианта.
_______
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90943#msg-90943 :
>А, Покровский считает, что надо уменьшить только лучистый теплопоток? Что же для этого нужно сделать?
> Покровский полагает, что уменьшая расход топлива, он понизит удельный лучистый поток? Лучистый поток не зависит от расхода.
> Еще раз: лучистый поток зависит от соотношения компонентов и от размеров КС. У Покровского размеры КС остались прежними, соотношение компонентов осталось прежним.

Я все-таки привык доверять опыту.
А опыт говорит: когда мы, например, в туннельную печь, уменьшаем поток газа и синхронно(соблюдая соотношение компонент) прикрываем воздушные заслонки, температура в туннельной печи таки уменьшается.

Но в принципе, если не заниматься провозглашением утверждений, а все-таки строить логические умозаключения, то к этому же мы должны прийти и в случае ЖРД.

Действительно, пусть у нас уменьшилось общее тепловыделение в камере сгорания - за счет уменьшения количества топлива и окислителя.
Рассуждения проведем от противного.
Пусть при этом температура не уменьшилась. Уменьшилось только давление, пропорциональное температуре(сохранившейся) и уменьшившейся объемной плотности вещества в камере сгорания. Но уменьшение давления, действующего на те же самые проходные сечения, должно привести к уменьшению скорости течений. Причем это будет касаться и критического сечения, в котором скорость равна местной скорости звука, зависящей от температуры. Уменьшение скорости в критическом сечении прямо указывает уменьшение температуры. Таким образом, первоначальное утверждение опровергнуто.
_______
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90956#msg-90956 :

> То есть как это в "первом приближении"? Даже по старым формулам линейный размер для удельного потока от СО2 стоит под корнем кубическим, а для H2O в степени 0,6.
> Что это за "приближение" такое?

Первое приближение уже несколько раз расписано. Просто наглядная физическая картинка.
Каждый элементарный объем газовой среды излучает. В приближении невысокой оптической плотности среды это излучение доходит до стенки.

Суммарный объем газа растет как куб линейного размера. Площадь стенки - как квадрат линейного размера. В этом случае удельный поток на стенку растет приблизительно пропорционально линейному размеру.

После этого приближения делался реверанс в пользу существующей поглощательной способности, изменяющей эту закономерность. Делающей закономерность менее резкой, но все равно возрастающей.

Сколько раз надо это повторять? - Причем одному и тому же Никомо?

Напоминаю, что на начальном этапе дискуссии по удельному потоку на стенку, некий 7-40 вообще пытался опровергнуть возрастание удельного потока с ростом размеров КС.

_______________
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90959#msg-90959 :

>Что ж такое! Уже разбирали, что теплотворная способность топлива керосин+кислород не 11000 ккал/кг, а 2200 ккал/кг.
>А 650 кг/с это что за расход? У F-1 расход в маршевом режиме составлял 2577 кг/с.

Читать надо внимательно. 650 кг - это приблизительный - навскидку - маршевый расход собственно керосина(без кислорода). А 11000 ккал/кг - есть теплота сгорания керосина - просто из справочников.
Вы же приводите теплоту сгорания смеси, в которой керосин составляет менее 1/3. Тогда в пересчете на собственно керосин получается 7000-7500 ккал/кг

Для читателей поясню расхождение. В топливе ракеты соотношение компонент несколько нестехиометрическое. Поэтому топливо частично сгорает не до конца, не до воды и углекислого газа, а частично - до угарного газа СО.

Теперь поясняю, как все это влияет на конечную цифру порядковой оценки. Теплота сгорания взята с ошибкой в 1.5 раза. При декларированном НАСА кислород-керосиновом соотношении 2.27:1 теплота сгорания керосина получается 2200х3.27~7200 ккал/кг

А расход керосина, взятый мной навскидку из приблизительного соотношения 1/3 и расхода топлива и окислителя 2000 кг/с, - получился заниженным. Должно быть 786 кг/с расхода керосина. - При моих 650 кг/с занижение составило 1.2 раза.

Реальное тепловыделение в КС, таким образом, составляет 1.2:1.5 = 0.8 от прикинутого мной. Для оценки удельных потоков порядками величин - это вообще не ошибка.

__________
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90962#msg-90962 :

> Ну, я же говорил! Покровский зажигает двигатель при помощи бомбы! Ударная волна в КС, каково! Как же двигатель выдерживает ударную волну?
>Экспериментальная? Только вот в каком эксперименте? Эксперименте, в котором была детонация?
> А известно ли Покровскому, сколько составляет скорость горения, к примеру, твердых топлив?
> Теперь, конечно, применяют смесевое топливо. Раньше применяли порох. Порох, в обычных случаях, конечно, детонирует - взрывчатка же. Тут скорость горения, конечно же - километры в секунду. Ну а пороховой заряд в РДТТ с какой скоростью горит?
>При запуске РДТТ, с какой скоростью, а? 1 км/с, да?
>Одно из двух - либо Покровский не знает, как происходит процесс горения в ракетных двигателях, либо он нарочно жульничает, работая на публику.
>Скорость распространения пламени зависит от скорости химической реакции. Это что, Покровский считает, что при воспламенении скорость химической реакции скачком достигает чрезвычайно большой величины?

_________
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,90968#msg-90968 :

Pokrovsky> Площадь поверхности КС - несколько квадратных метров. Т.е. номинальный поток - приближается к 104 Вт/см2.
> Это о каком потоке речь? Суммарном? Если суммарном, то поток 107...108 Вт/м2 - это возможно (103...104 Вт/см2).
> Но ведь Покровский-то о чем писал в статье? О каком потоке?
Pokrovsky>> "А при пуске? А при пуске масштаб лучистых потоков на поверхность моментально возрастает до уровня 104-105 Вт/см2. Это типичные масштабы лазерного воздействия."
> Так теперь уже речь идет не о лучистых? Или Покровский считает, что лучистый поток - это главный теплопоток в КС, а с другим теплопотоком можно и не считаться?

Обязательно надо считаться!
Сначала по стенке ударяет лучистый поток от повсеместно выспыхивающих и никуда еще не улетающих из объема КС элементарных паро-капельных объемов топлива и окислителя.
А потом на стенку наваливаются еще и ударные волны. Причем не однократно, а многократно - пока не устаканится давление КС и поток вдоль стенок.

И КАЖДЫЙ такой удар имеет следствием фазовые изменения в инконеле.
Ежели что не доделал удар личистого потока, эти удары - дожмут.

Вы, получается, напросились на "паровоз на мизере".


Вообще-то ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ и ПРОЦЕСС ЗАЖИГАНИЯ - несколько отличны между собой.

В чем разница? Разница в том, что в процессе установившегося горения -высокое давление среды камеры сгорания является установившимся. А при зажигании давление газовой среды КС - низкое. И тепловыделение от каждой вспыхнувшей капельки керосина - точечный взрыв в среде с низким противодавлением.
Низкое противодавление среды - есть условие образования сферической ударной волны от этой капельки, которая на своем фронте инициирует зажигание очередных капелек, а параллельно пополняет свою энергию за счет энергии окисления встречающихся паров керосина. По мере развития горения и испарения капель излучением доля паров становится все больше, а капелек - все меньше.

Упомянутая Никомо скорость химической реакции обычно пропорциональна концентрациям компонент и экспоненте температуры.

В ударных волнах концентрации каждой из компонент(паров и кислорода) возрастают в разы(в пределе для двухатомного газа кислорода - до 6 раз), температура на фронте также быстро возрастает. При скорости УВ 1000 м/с абсолютная температура возрастает 2.7 раза. Экспонента температуры, соответственно, - в 15 раз.

___________
http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,91012#msg-91012 :

>Повышение отражательной способности? А то, что эти окислы плохо проводят тепло, это ничего не значит?

Именно, что ничего.

У этих окислов типичные толщины составляют 5-10, пусть даже 100 нанометров. Коэффициент теплопроводности в 10-30 раз меньше, чем у тех же инконеля или никеля, зато толщина слоя ничтожная - в 30000-3000 раз меньше толщины трубки.

_____

http://supernovum.ru/forum/read.php?2,88845,91009#msg-91009 :
> Например. Для меди и никеля при комнатной температуре 291-295 К на использованной мной длине волны 1 мкм=1000 нм спектральные коэфф. отражения:
>Сu - 0.901
>Ni - 0.725

Коэффициент поглощения А=1-R
Следовательно, на данной длине волны у никеля коэффициент поглощения
A=1-0.725=0.275 = 27.5%

Понятие о том, что никель - "темненький" - из области игры в несколько процентов поглощательной способности. Материал А=28% - более темный, чем, например, какая-нибудь нержавеющая сталь с коэффициентом поглощения 23%.
Но и тот, и другой материалы - серебристо-белые. - За счет 70-75%-ного зеркального отражения света.

Никаких непримиримых противоречий между более высоким коэффициентом поглощения никеля и его "серебристо-белым цветом" нет.

На этом можно бы и остановиться. Но добавлю "научной экзотики".

Измерения из справочника выполняются как правило на идеальной никелевой поверхности. Чистый, хорошо отожженный металл, поверхность полированная. И даже электрополированная.

Понятно, что шероховатости - ухудшают коэффициент отражения и повышают коэффициент поглощения. Но, положим, поверхность гальванического никеля на трубках - такая же идеальная

(хотя тоже не факт http://supernovum.ru/forum/file.php?2,file=4097 - это зерно гальванического износостойкого покрытия, проросшее в ячейку растрового вала
Фото из
Покровский С.Г. Лазерная обработка тонких металлических пленок для задач полиграфического машиностроения. Дисерт. канд. тех. наук. М.: ИМЕТ, 1998, 169 с).

НО. Есть гораздо более существенная хитрость.

После пайки припоем, имеющим в полтора раза более высокий коэффициент расширения, материал трубок и связанный с ними гальванический никель - оказываются в условиях больших постоянно действующих механических напряжений - близких к масштабу платической деформации. Влияют они на поглощательную способность металла?

Влияют! И довольно серьезно. При напряжениях, приближающихся к напряжениям пластической деформации, как оказалось, коэффициент поглощения излучения у металлов возрастает. Результат действия механических напряжений на поглощательную способность металлов - изучен сравнительно недавно. Как раз в лазерных экспериментах ВНИИОФИ(Всесоюзный НИИ оптико-физических измерений, г. Москва):

Акопов В.М.,Бендицкий А.А., Грановский А.Б. и др. Влияние механических напряжений на поглощательную способность металлов.// Поверхность. Физика, химия, механика. 1989, № 11, стр. 144-145.

Увеличение поглощательной способности при достижении механическими напряжениями предела пластичности достигает 50-100% сверх того, что было. Разумеется, рост коэф. поглощения отличается у разных металлов. Но факт заметного увеличения поглощательной способности зафиксирован как общее свойство, свойственное металлам.
Если же отражательная способность металлов обеспечивается отражающими оксидами на поверхности, - то изменения электронных свойств приповерхностных слоев металла практически не касаются этих окислов. -В них свободных электронов уже нет. Это диэлектрики. Их отражающая способность связана не со свойствами плазмы свободных электронов, как в металле, а с показателем преломления и дефектностью их собственной структуры.

Т.е. те же самые напряжения, которые мало влияли бы на соотношение отражательной и поглощательной способности подокисленного инконеля, - серьезно повышали поглощательную способность чистого никеля.

Этот факт следует добавить к числу неизвестных американцам в 60-х факторов роста энергонапряженности поверхности трубок, покрытых никелем.
На поиск такого рода фактов и закономерностей советских физиков подвигли предыдущие множественные отечественные работы в области проблем разрушения материалов в развитие т.н. "кинетической теории прочности" Журкова, последовавшие за работой:
В.Р.Регель, А.И Слуцкер, Э.Е Томашевский. Кинетическая природа прочности твердых тел.// УФН, т.106, в.2, 1972, с. 193-228.

7-40> Я Покровского отловил на Политзанятия :: Supernovum.ru :: Американцы на Луне (вопросы Покровскому)

А, тогда понятно, откуда эти вопросы были про тангаж, аэродинамические выкрутасы и прочее. Покровский снова сеет зубы дракона, но уже в другом месте.

PS ответы Покровскому напишу несколько позднее. Что-то форум не в порядке?
А Покровского начинает зацикливать... что дальше ожидать - ругательства?

Ага, сумел, вроде, скопировать всё на место пустых постов.

Покровский> В случае Ф-1 речь идет не о дросселировании в полете, а о подготовленной в заводских условиях, прошедшей испытания схеме двигателя с сокращенной подачей топлива и окислителя.

Это аннулирует идею Karev1 об "ограниченном числе участвовавших в афере людей". Впрочем, она всегда хромала на обе ноги.

Сначала некоторое пояснение по статье Покровского.

Pokrovsky> Получаем, что необходимо снижение температуры в камере сгорания на 15%.

Покровский явно не подумал, прежде чем такое написать. Итак, есть два способа снизить температуру в КС. Один из них - изменить соотношение компонентов топлива. Покровский этот способ отверг. Очень хорошо. Тогда остается только второй способ - изменить давление в КС. Так вот, изменить температуру в КС на 15% физически невозможно только за счет изменения давления. Предположим, даже если взять совершенно нереальное значение давления в КС - 2 атм (!), то и тогда снижение температуры будет только на 12%. Итак, разобрано два варианта, и других нет. За счет уменьшения расхода топлива уменьшить температуру невозможно. Это известно любому специалисту по РД.
15% же процентов - за гранью реальности.Ну, не знает Покровский термохимический расчет, вот и ляпнул такое...
То же самое относится и к снижению УИ на 7,5% за счет изменения давления (ну или расхода) - это физически невозможно.
Есть еще один аспект такого снижения температуры - горение станет неустойчивым, потому что увеличиваются как время сгорания так и время испарения (теплоподвод-то меньше). Вот и НЧ колебания. А времени на отладку нет.

Pokrovsky> Хотя выглядит просто декларацией, причем противоречащей прежним рассуждениям автора Никомо о реалистичности дросселирования до 80% тяги - даже в полетном режиме.
Pokrovsky> Современные работы вообще допускают дросселирование до 35-40%.
Pokrovsky> В случае Ф-1 речь идет не о дросселировании в полете, а о подготовленной в заводских условиях, прошедшей испытания схеме двигателя с сокращенной подачей топлива и окислителя.

Итак, разберем гипотетическую возможность дросселирования F-1. Да, двигатели допускают дросселирование, только смотря какие. Обычно это двигатели, не имеющие наружного проточного охлаждения. F-1 к таким не относится.
И все же, предположим, что дросселировать возможно. Что же для этого понадобится? Итак, если сокращена подача топлива в камеру, требуется уменьшить сечение КС, прямо пропорционально уменьшению расхода топлива. Если диаметр КС -1 м, то размер центрального тела в КС будет диаметром ~45 см(это немало). Это тело необходимо охлаждать. А расхода горючего для этого уже не хватает.

Pokrovsky> Я все-таки привык доверять опыту. А опыт говорит: когда мы, например, в туннельную печь, уменьшаем поток газа и синхронно(соблюдая соотношение компонент) прикрываем воздушные заслонки, температура в туннельной печи таки уменьшается.

А с чего Покровский решил, что при этом уменьшается лучистый теплопоток? А то, о чем говорит Покровский - не опыт. Как известно, подобный "опыт" говорил людям древнего мира, что Солнце вращается вокруг Земли, или что более тяжелое тело должно падать быстрее, чем легкое...

Pokrovsky> Пусть при этом температура не уменьшилась. Уменьшилось только давление, пропорциональное температуре(сохранившейся) и уменьшившейся объемной плотности вещества в камере сгорания.

При уменьшении давления температура тоже будет становиться меньше. Вот только это повлияет на стабильность горения. Время пребывания в КС увеличится, возникнут НЧ колебания - и взрыв - гарантированно.
Чтобы отладить колебания в такой большой КС на каком-то другом режиме, более нестабильном, уйдет слишком много времени. А времени-то и нет. Но самое главное, что понизить таким способом температуру - физически невозможно (см.выше).

Pokrovsky> Каждый элементарный объем газовой среды излучает. В приближении невысокой оптической плотности среды это излучение доходит до стенки.
Pokrovsky> Суммарный объем газа растет как куб линейного размера. Площадь стенки - как квадрат линейного размера. В этом случае удельный поток на стенку растет приблизительно пропорционально линейному размеру.

коэффицинет излучения газов уменьшается с ростом температуры. Излучение и поглощение в газах происходит в некотором объеме и определяется количеством молекул, встречающихся на пути луча. Это количество молекул на пути луча пропорционально (но нелинейно) геометрической длине луча и плотности газа.
Геометрическая же длина луча, для CO2 входит в формулу для определения удельного лучистого потока, и стоит там под корнем кубическим.
Покровский свое мнение может, конечно повторять бесконечно, но он никого не обманет, потому что в правильности формулы легко убедиться, а в том, что утверждает Покровский - нет.
Кстати, можно напомнить, что излучением твердых частиц углерода в КС не учитывают, потому что присутствие твердого углерода противоречит термодинамическому расчету горения и экспериментальным данным, естественно (которые подтверждают этот расчет).

Pokrovsky> Читать надо внимательно. 650 кг - это приблизительный - навскидку - маршевый расход собственно керосина(без кислорода). А 11000 ккал/кг - есть теплота сгорания керосина - просто из справочников.

Если это расход керосина, то он равен 788 кг/с. И, однако, теплотворная способность не 11000 ккал/кг. Что же, пусть будет 7200 ккал/кг. Только зачем такой замороченный расчет? Чтобы запутать читателя?

Pokrovsky> А потом на стенку наваливаются еще и ударные волны. Причем не однократно, а многократно - пока не устаканится давление КС и поток вдоль стенок.

Мне, однако все же так и непонятно, откуда Покровский взял ударные волны в КС. И как он объясняет то обстоятельство что двигатель выдерживает эти ударные волны. Стенки такие тоненькие...
Ну а уж если многократно - то это уж точно КС развалится при зажигании. Однако, по неизвстной (Покровскому) причине двигатели все же работают. Невероятно, но факт.

Pokrovsky> Упомянутая Никомо скорость химической реакции обычно пропорциональна концентрациям компонент и экспоненте температуры.

Это верно. Ну вот, хоть что-то у Покровского верно...

Pokrovsky> В ударных волнах концентрации каждой из компонент(паров и кислорода) возрастают в разы(в пределе для двухатомного газа кислорода - до 6 раз), температура на фронте также быстро возрастает. При скорости УВ 1000 м/с абсолютная температура возрастает 2.7 раза. Экспонента температуры, соответственно, - в 15 раз.

Если при взрыве, тогда может быть. Но не при зажигании. При зажигании скорость химической реакции не меняется. Итак, если Покровский все же будет настаивать, что зажигание подобно взрыву (ну, как бы ослабленному взрыву), это будет означать, что Покровский пользуется взглядами XIX века, а поскольку сейчас не 19-й век, то пожалуй, получается, что Покровский - шулер, как он сам выражается.

Pokrovsky> Вообще-то ПРОЦЕСС ГОРЕНИЯ и ПРОЦЕСС ЗАЖИГАНИЯ - несколько отличны между собой.

разница есть. Но не в том, как это понимает Покровский.
Скажу только, что от обычных химических реакций взрывные реакции отличаются скоростью химического превращения и изменением ее по времени.
Зависимость скорости реакции от температуры вблизи температуры воспламенения ничтожна и практически неощутима.

Однако ж Покровский так и не ответил, какова, по его мнению скорость горения твердого топлива, то есть, порохового заряда. Так сколько? Километр в секунду?


Pokrovsky> НО. Есть гораздо более существенная хитрость. После пайки припоем, имеющим в полтора раза более высокий коэффициент расширения, материал трубок и связанный с ними гальванический никель - оказываются в условиях больших постоянно действующих механических напряжений - близких к масштабу платической деформации. Влияют они на поглощательную способность металла?

Так-так. У Покровского трубки со всех сторон что ли напаяны? Зачем нужен припой на той части трубки, которая является газовой стенкой? А раз так, то участок механических напряжений в трубке относительно небольшой. Но и это еще не все. Давление в трубках больше, чем давление в КС, да еще поверх них надет кожух, ограничивающий их смещение, да плюс еще терпические деформации - кожух, надетый поверх трубок, расширяется меньше, потому что значительно меньше нагрет. В итоге, трубки будут испытывать усилия сжатия, а не разрыва.
Но, предположим, что эти деформации ухудшили степень черноты, как хочется Покровскому, в два раза. А это, как Покровский пишет, "именно, что ничего". Даже окисленный никель имеет весьма достаточную степень черноты, чтобы сильно снижать лучистый поток. Неокисленный - раза в 3 лучше. Так что эти два раза не значат ничего.

Pokrovsky> "Эта часть рассуждений впустую, однако."