ТНА-трёп

история и особенности конструкции турбонасосных агрегатов ЖРД
 
1 2 3 4 5 6 7 10
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Wyvern-2> Видимо такие мысли были, потому как и жидкий водород это не совсем жидкость :)

Плотность мала. И объемные расходы получаются ошеломляющими.
 1.0.154.431.0.154.43
RU Андрей Суворов #27.01.2009 23:35
+
-
edit
 

Андрей Суворов

координатор

Вообще-то, ракета "Астрид", построенная Уайтхедом, имела поршневой НАСОС гидразина, приводившийся в движение продуктами разложения того же гидразина на катализаторе :)
https://www.llnl.gov/etr/pdfs/07_94.2.pdf
 7.07.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
К вопросу о ТНА Годдарда.

Вот здесь:
http://www.balancer.ru/_cg/_st/ru/g/google/aHR0cDovL2Jvb2tzLmdvb2dsZS5ydS9ib29rcz9pZD1STDRPQUFBQVFBQUomcGc9UEEyNiZscGc9UEEyNiZkcT10dXJib3B1bXArR29kZGFyZCZzb3VyY2U9Ymwmb3RzPWJhNXd3bGlxLWkmc2lnPVFmbjhsS0sxN1pyNGxfOS1HbS1jSW1IX0tIOCZobD1ydSZzYT1YJm9pPWJvb2tfcmVzdWx0JnJlc251bT0xJmN0PXJlc3VsdA==-400x300.png [can't write '/var/www/balancer.ru/htdocs/ru/ba/balancer/_cg/_st/ru/g/google/aHR0cDovL2Jvb2tzLmdvb2dsZS5ydS9ib29rcz9pZD1STDRPQUFBQVFBQUomcGc9UEEyNiZscGc9UEEyNiZkcT10dXJib3B1bXArR29kZGFyZCZzb3VyY2U9Ymwmb3RzPWJhNXd3bGlxLWkmc2lnPVFmbjhsS0sxN1pyNGxfOS1HbS1jSW1IX0tIOCZobD1ydSZzYT1YJm9pPWJvb2tfcmVzdWx0JnJlc251bT0xJmN0PXJlc3VsdA==-400x300.png']

Rocket eighty-eight

Нет электронной версии В нашем крупнейшем в мире магазине представлены электронные книги, которые можно читать в браузере, на планшетном ПК, телефоне или специальном устройстве. Перейти в Google Play » // books.google.ru
 

Пишут, что Годдард крепко призадумался о необходимости насосной подачи в 38-м, испытался движок с оной подачей (на стенде, не в полёте) в 39-м, запустил ракету в 40-м.
Но!
Никакой конкретики там нету. Тurbopump - и всё.
А тут могут иметь место следующие терминологические проблемы: наглые англые саксы имеют скверную привычку называть "turbopump" что весь ТНА как таковой, что просто насос с турбиной - т.е., по-ихнему, и пожарный насос - turbopump.
Потенциальный источник путаницы неслабый, и в отсутствие внятного и подробного описания невозможно наверняка утверждать, что же именно там было у Годдарда.

Насавцы пишут про него: "First developed pumps suitable for rocket fuels".
Однако тут ни даты нету, и никаких деталей и подробностей - тем более. Так что рассматривать эту фразу в качестве подтверждения первенства Годдарда в создании ТНА было бы преждевременно :)

Ссылочку на патенты глянул - к сожалению, там, на насавской странице, тоже ничего определённого не обнаруживается: самих патентов там нету, только список из 214 наименований, и pdf-ка в одну страницу - причём разрешение слишком паршивое, чтобы там можно было что-то разобрать в воспроизводимых страницах собственно патентов, а из текстовых комментариев ничего к насосной подаче не относится вообще.

По названиям патентов к насосам относятся три:
1,860,891 Apparatus for Pumping Low-temperature Liquids May 31, 1932
2,127,865 Seal for Centrifugal Pumps August 23, 1938
2,286,908 Auxiliary Turbine for Rocket Craft June 16, 1942

Но, опять-таки, тут нету никаких явных оснований говорить именно о ТНА!

Да, Голованов пишет, что "Годдарду принадлежит идея турбонасосного агрегата (ТНА) для перекачки жидкого топлива из баков в камеру сгорания." Но не исключено, что тут он мог попасть в эту самую терминологическую ловушку.
Тем более что первый патент Годдарда, к-й явно связан с насосной подачей (исходя из названия), относится к 32-му году, а сам же Голованов в соседней главе пишет фактически о том, что Глушко задумывался о насосной подаче не позднее 31-го года?

До какого-то предела аккумуляторы способны решить проблему, а дальше нужны насосы. Топливо под маленьким давлением, а следовательно, из облегченных баков будет поступать в насосы, которые и создадут высокое давление подачи. И прочным надо будет сделать только трубопроводы от насоса к камере сгорания — это куда проще. Значит, проблема в том, чтобы определить границы применения той или иной системы подачи. «Изыскание наилучших способов введения в камеру сгорания реактивного мотора компонентов топлива, горючего и окислителя, является одним из основных вопросов, решение которых стоит в непосредственной связи с возможностью использования в технике движущихся реактивных аппаратов»,— писал Глушко в 1931 году.
 


Тут по той же плохой традиции ничего не говорится о технической стороне предлагавшейся им насосной подачи (мало ли... у Циолковского и Оберта тоже насосы, но ни в коем разе не ТНА), но в другом источнике битым словом утверждается, что Глушко разработал ТНА к 33-му году.
 2.0.0.82.0.0.8
MD Wyvern-2 #28.01.2009 10:59  @Андрей Суворов#27.01.2009 23:35
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
А.С.> Вообще-то, ракета "Астрид", построенная Уайтхедом, имела поршневой НАСОС гидразина, приводившийся в движение продуктами разложения того же гидразина на катализаторе :)


По здравому размышлению кажеться, что свободнопоршневой насос не должен весить много больше, чем чем турбонасос ;) Особенно на маленьких ЖРД

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
RU Diadia_Sidor #28.01.2009 12:00
+
+1
-
edit
 

Diadia_Sidor

разгонный блок космофорума

Об севых насосах.
В стародавние времена Люлька проектировал водородник с осевым насосом/компрессором. Водород, МЛЯ !
В менее стародавние времена народ рисовал к курсочам/дипломам водородные насосы к ЯРДам осевые. Я рисовал центробежный, 3 ступени. 25 рублей дали, как зсамую ориг.конструкцию. Пропил.
 6.06.0
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
ССМЕшный водородный ТНА - тоже трехступенчатый центробежный, без шнеков - есть бустерные насосы.
 7.07.0
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Wyvern-2> По здравому размышлению кажеться, что свободнопоршневой насос не должен весить много больше, чем чем турбонасос ;) Особенно на маленьких ЖРД

Возможная область применения объемных насосов в качестве основных (малые тяги, малые расходы) совпадает с областью применения вытеснительной системы подачи, имеющей преимущества в массе и конструктивной простоте. Объемные насосы могут применяться как стендовые и в системах управления ЖРД.
 


// Овсянников, Теория и расчет агрегатов питания ЖРД, Москва, Машиностроение, 1987.


Дядя Сидор, можно товарищу Овсянникову верить? ;)
 7.07.0
RU Diadia_Sidor #28.01.2009 16:44
+
+1
-
edit
 

Diadia_Sidor

разгонный блок космофорума

Овсянникову старшему верить нужно !
Учил меня.
А сын его семинары по гидрогазу вёл и председателем общества по борьбе с пьянством на факультете был. Вот ему верить нельзя !
 6.06.0
28.01.2009 17:24, varban: +1: А сын его семинары по гидрогазу вёл и председателем общества по борьбе с пьянством на факультете был. Вот ему верить нельзя !
+
-
edit
 
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> По здравому размышлению кажеться...

varban> // Овсянников, Теория и расчет агрегатов питания ЖРД, Москва, Машиностроение, 1987.
varban> Дядя Сидор, можно товарищу Овсянникову верить? ;)

Развел тут, панимаешь...так и надо было сказать: если кажеться то креститься считать надобно :F

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Э, ты это и так знаешь, зачем повторяться :)

Кстати, использование пороховых аккумуляторов давления чуть отодвигает вверх границу вытеснительной системы подачи.
 7.07.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
varban> Э, ты это и так знаешь, зачем повторяться :)
varban> Кстати, использование пороховых аккумуляторов давления чуть отодвигает вверх границу вытеснительной системы подачи.

А не прочность/масса корпуса? %)

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
О! А у Овсянникова-то открытым текстом написано, что в 1933-м в ГДЛ под руководством Глушко был создан ТНА для ЖРД, состоящий из газовой турбины и двух центробежных насосов.

И это уже в железе, а не просто патент.
Так что возникают подозрения, что приоритет, возможно, вовсе не за Годдардом, а за Глушко :) Как минимум - в плане железа приоритет аж на шесть лет :)

Единственно что не говорится битым словом о том, чем же приводилась турбина глушковского ТНА-1933. Скорее всего, конечно, от газогенератора, но как знать - мало ли... вдруг просто воздухом высокого давления или еще чем, если машинка была чисто лабораторная, опытный образец, а не для лётного движка?

Глушко и Лангемак были соавторами книжки «Ракеты, их устройство и применение», изданной в 1935 году. Возможно, там есть какие-то подробности. Одна беда - книжка больно раритетная :)
 2.0.0.82.0.0.8

khach

новичок

Fakir> К вопросу о ТНА Годдарда.
Fakir> По названиям патентов к насосам относятся три:
Fakir> 1,860,891 Apparatus for Pumping Low-temperature Liquids May 31, 1932
Fakir> 2,127,865 Seal for Centrifugal Pumps August 23, 1938
Fakir> 2,286,908 Auxiliary Turbine for Rocket Craft June 16, 1942
Посмотрел все три- к ТНА отношение опосредованное. Последнее- вообще сон разума. Первый- поршневой двухтатктник.
Но при поиску по freepatentsonline наткнулся (кроме кучи реальных конструкций 50ых и позднее годов) на патент
US1.004.822 от 3 oct 1911. Его даже в текстовой базе нет- только сканеный пдф. Одноосный турбонасос, правда с паровым приводом. Но поставить вместо парового котла газогенератора и можно использовать.
 6.06.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Попутно попалось более удачное фото ТНА А-4:
http://collections.nasm.si.edu/media/full/A19790951000d3.jpg [not image]
И еще несколько разрезов:
Cutaway views of several representative turbopumps. Clockwise from the top: the Mark 3, used in the Atlas, Thor, Jupiter and H-1 engines; the SSME HPF turbopump; the Marl 49F, used in the OTV; and the Mark 15F, used with the J-2.

Взято из пратт-уитневской статьи:

Access denied | Aerojet Rocketdyne

©1942–2015 Aerojet Rocketdyne. All rights reserved.   Privacy Statement   Legal Information   Terms of Use // www.rocketdynetech.com
 
 2.0.0.82.0.0.8

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
khach> Посмотрел все три- к ТНА отношение опосредованное. Последнее- вообще сон разума. Первый- поршневой двухтатктник.

О! А как насчёт выложить, раз уж докопались? ;)

khach> Но при поиску по freepatentsonline наткнулся (кроме кучи реальных конструкций 50ых и позднее годов) на патент
khach> US1.004.822 от 3 oct 1911.

Не Годдарда, я так понимаю? :)

khach> Одноосный турбонасос, правда с паровым приводом. Но поставить вместо парового котла газогенератора и можно использовать.

Да, антиресно :)
Однако до такого использования еще бы догадаться надо было :) В самом наилучшем случае - даже если действительно конструкция хороша и пригодна :)
 2.0.0.82.0.0.8

varban

администратор
★★★★
Fakir> О! А у Овсянникова-то открытым текстом написано, что в 1933-м в ГДЛ под руководством Глушко был создан ТНА для ЖРД, состоящий из газовой турбины и двух центробежных насосов.
Fakir> И это уже в железе, а не просто патент.

Если бы тов. Овсянников заявил "был создан, испытан и отработан на стенде", то тогда был бы приоритет :)

Я много раз бывал в музей ГДЛ, но ТНА тех лет не помню.

Может быть, кто-то из питерских доброхотов соберется в Петропавловку и допросит сотрудников музея с пристрастием. У них многие документы тех лет лежат в запасниках, так что при желании и лабораторные журналы можно добыть :)
 7.07.0
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Еще соображение - написать американским ребятам. Если тебе настолько интересно, конечно :)

Мне тоже интересно, но я намерен паразитически воспользоваться результатами твоих п[р]оисков :F

Не подкачай ;)
 7.07.0
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
khach>> Одноосный турбонасос, правда с паровым приводом. Но поставить вместо парового котла газогенератора и можно использовать.
Fakir> Да, антиресно :)
Fakir> Однако до такого использования еще бы догадаться надо было :)

Вернер наш фон который Браун как раз и догадался :F На Фау-2 стояли самые что ни на есть серийные (доработанные) пожарные насосы - и откуда там взялась перекись, как рабтело привода турбины? С трех раз угадаешь? :F

Ник
Жизнь коротка, путь искусства долог, удобный случай мимолетен, опыт обманчив.... Ἱπποκράτης  6.06.0
+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Wyvern-2> На Фау-2 стояли самые что ни на есть серийные (доработанные) пожарные насосы

Ник, ты мне друг, но истина дороже :)
В ТНА Агрегата-4 стояли специальные насосы. Их разработали без особых проблем на заводе насосов, но специально для расходов и плотностей компонентов. И да, на самом деле они напоминали пожарные.
 7.07.0
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2> Вернер наш фон который Браун как раз и догадался :F На Фау-2 стояли самые что ни на есть серийные (доработанные) пожарные насосы

Да не догадывался он. Он поставил задачу (причём она казалась ему крайне сложной) - а ему спецы сказали: а вон, у нас есть похожие!

Вот что Вилли наш Лей бает:


...построить такой насос казалось почти невозможным - ведь он должен был выполнять сразу множество функций: подавать компоненты топлива, одним из которых являлся сжиженный газ, под давлением порядка 21 атмосферы и перекачивать более 190 литров топлива в секунду. Кроме того, он должен был быть достаточно простым по конструкции и очень легким, а в довершение всего насос должен был запускаться на полную мощность в течение очень короткого (6 секунд) промежутка времени. Единственным облегчением было то, что насосная система должна была работать не многим более 1 минуты.

Когда фон Браун излагал эти требования персоналу завода, выпускающего насосы, он невольно ожидал возражений, что подобные требования невыполнимы. Вместо этого все слушали молча, поскольку оказалось, что требуемая конструкция напоминает один из видов пожарного насоса. Существующие образцы центробежных пожарных насосов и были положены в основу при проектировании ракетных топливных насосов.



Wyvern-2> - и откуда там взялась перекись, как рабтело привода турбины? С трех раз угадаешь? :F

Готов выслушать твою версию :)
Хорошо бы с источниками ;)
 2.0.0.82.0.0.8

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
varban> Если бы тов. Овсянников заявил "был создан, испытан и отработан на стенде", то тогда был бы приоритет :)

По самой задумке - уже приоритет, эдак с 99% вероятностью :)
За исключением разве что варианта привода турбины не от газогенератора, а воздухом, скажем...

varban> Я много раз бывал в музей ГДЛ, но ТНА тех лет не помню.

ИМХО, легко может статься, что его там и не было никогда - разработка, как явно перспективная и актуальная, скорее всего, поехала в РНИИ с Глушко вместе, и в Лениградский музей просто никогда не попала :)
А поехала она - это 99%.

"Первыми включенными в план работ ГИРДа конструкторскими темами, фигурировавшими в плане как "объекты 02 и 03", были разработки ракетопланов: РП-1 с ЖРД Цандера - 02 с вытеснительной подачей топлива и РП-2 с ЖРД Тихонравова - 03 с насосной подачей." (ЖРД 03, он же - РД-А)

Тут, конечно, опять-таки непонятно, что там за насос задумывался у Тихомирова, но ясно, что интерес к насосной подаче и в ГИРДе был. По-моему, отсюда достаточно очевидно, что и в новообразованном РНИИ просто обязаны были продолжать думать в этом направлении.

varban> Может быть, кто-то из питерских доброхотов соберется в Петропавловку и допросит сотрудников музея с пристрастием.

Дык вроде из питерских у нас разве что Filas :)
И, ИМХО, еще далеко не факт, что у них именно по этой теме вообще документация есть.

Я бы всё-таки больше надеялся на "Ракеты, их устройство и применение" от 35-го с участием Глушко :)

varban> Еще соображение - написать американским ребятам. Если тебе настолько интересно, конечно :)

Мнэээ... а чего они сказать-то смогут? :)
В книжке они уже написали, что Годдард о колёсных насосах только в 38-м задумался.
А его ракеты 20-х с насосной подачей (и то не летали вроде, летали вытеснительные) - не турбо, а поршневые.
Об чём вот тут же:


написано почти недвусмысленно. "Double Acting".

Так что единственно чего можно ожидать - это уточнить конструкцию и источник привода его насоса 39-40 гг.
Фиг его знает, может у него от сжатого воздуха. Вон, у Душкина для БИ сперва как раз задумывался поршневой ТНА с приводом воздухом...
Но, по-моему, и тут при любом раскладе ему может сыграть разве что в минус :)

varban> Мне тоже интересно, но я намерен паразитически воспользоваться результатами твоих п[р]оисков :F
varban> Не подкачай ;)

Не, для этого я чересчур ленив :F
По крайней мере - по этому вопросу на текущий момент :)
 2.0.0.82.0.0.8

khach

новичок

khach>> Посмотрел все три- к ТНА отношение опосредованное. Последнее- вообще сон разума. Первый- поршневой двухтатктник.
Fakir> О! А как насчёт выложить, раз уж докопались? ;)
khach>> Но при поиску по freepatentsonline наткнулся (кроме кучи реальных конструкций 50ых и позднее годов) на патент
khach>> US1.004.822 от 3 oct 1911.
Fakir> Не Годдарда, я так понимаю? :)
Нет конечно. Но полностью имя со сканенной копии переписывать нехотелось, а выделить и скопировать нельзя.
Есть несколько сайтов с патентами http://www.wikipatents.com не требует регистрации. Но база не полна. Предпочитаю Patent Searching and Invention Patenting Information и регистрацию на любой бесплатный меил.
Прикреплённые файлы:
 
 6.06.0
+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
К вопросу о турбонасосных агрегатов - ведь считаем сабжевый ТНА, если турбина газовая. Потому что паротурбонасосные агрегаты появились совершенно независимо от ракетной техники. Вот такие:

http://www.elta-e.ru/adm/pages/.../userfiles/images/new_folder/2a.gif [not image]
Работают на подпитку котлов. Появились тогда, когда и паровые турбины.
Включительно и на паровозах. Более того, насос из ссылке поразительно напоминает паровозного питательного насоса. Правда, сколько ступеней и какая турбина, я не видел, но три ступени центробежного насоса угадывались.
 1.0.154.431.0.154.43
AD Реклама Google — средство выживания форумов :)

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Wyvern-2>> Видимо такие мысли были, потому как и жидкий водород это не совсем жидкость :)
varban> Плотность мала. И объемные расходы получаются ошеломляющими.

НЯП, дело, кажется, всё же не в объёмных расходах, а в том, что вследствие оч. малой плотности ЖВ для получения нужного напора в ЦБ-насосе необходима очень большая частота вращения и/или большой диаметр колеса - то есть куда ни плюнь, будут ограничения. То компоновочные, то по оборотам (подшипники), плюс на вполне себе плотное колёсо нехилые растягивающие нагрузки.
Ну или многоступенчатый насос - как водородник на том же SSME или там на подаче в ЯРД-ах...

Но объёмный расход как таковой, мне кажется, тут всё же далеко не заглавную роль наяривает.

varban> К вопросу о турбонасосных агрегатов - ведь считаем сабжевый ТНА, если турбина газовая.

Может лучше всё же считать по "степени ракетности" применения? ;)



Для коллекции: схема ТНА А-4
Прикреплённые файлы:
 
 2.0.0.82.0.0.8
1 2 3 4 5 6 7 10

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru