ТНА-трёп

история и особенности конструкции турбонасосных агрегатов ЖРД
 
1 2 3 4 5 6 7 13

varban

администратор
★★★☆
varban>> К вопросу о турбонасосных агрегатов - ведь считаем сабжевый ТНА, если турбина газовая.
Fakir> Может лучше всё же считать по "степени ракетности" применения? ;)

А это почти что тождественные требования :)
Ставлю три унции золота против двух зубочисток, что первый ТНА с газовой турбиной именно жиэрдинный :)
 1.0.154.431.0.154.43

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Для оживления разговора - мини-загадка по ходу пьесы: а зачем в ТНА "Фау" нужна муфта, обозначенная на схеме номером 18? ;)
 2.0.0.82.0.0.8

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
varban> Ставлю три унции золота против двух зубочисток, что первый ТНА с газовой турбиной именно жиэрдинный :)

А все те, которые не с газовой, а с, говоря строго, парогазовой - считать не бум? ;)
 2.0.0.82.0.0.8
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★☆
Парогаз считаем газом :)
 1.0.154.431.0.154.43

AXT

инженер вольнодумец
★☆
Fakir> Для оживления разговора - мини-загадка

Для мягкого старта двигателя? В смысле, сначала поджигаем спиртовой туман на выходе из сопла, а потом добавляем кислороду до выхода на режим?
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.53.0.5

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Нет :) Запуск движка "V" происходил совершенно иначе и довольно извращённо :F

И, казалось бы - причём тут вообще эта муфта в ТНА к собственно запуску? %)
 2.0.0.82.0.0.8

AXT

инженер вольнодумец
★☆
(подумав) Ну да, в принципе придержать один из компонентов на старте проще клапаном после ТНА .. если ТНА такое издевательство выдержит. :)
Регулировка состава смеси через управление проскальзыванием муфты - очень сомнительно.
Тогда выходит - для отсечки двигателя по таймеру (прицел по дальности)? А прекращаем качать именно кислород потому, что если прекратить качать спирт, то будет пожар на борту, и чёрт его знает, чем он закончится?
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.53.0.5

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
А что, муфта непременно обязана быть сцепной (сиречь управлемо или автоматически соединяющей-разъединяющей)? ;)
 2.0.0.82.0.0.8
RU Старый #04.02.2009 22:47
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Сейчас у нормальных людей вместо этой муфты - рессора.
Старый Ламер  7.07.0

AXT

инженер вольнодумец
★☆
Мне поначалу показалось, что там дисковая муфта, вот я и решил, что сцепная. Сейчас поразглядывал чертёж - не могу понять тип соединения. Она там зубчатая что ли? %-)

Старый> Сейчас у нормальных людей вместо этой муфты - рессора.

Что-то я уже совсем ничего не понимаю. Вибрацию они ей гасят что ли?
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.53.0.5
MD Fakir #05.02.2009 01:34  @Старый#04.02.2009 22:47
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Старый> Сейчас у нормальных людей вместо этой муфты - рессора.

Нет. Рессоры используют всё же в первую очередь с другой целью, чем ту муфту.
 2.0.0.82.0.0.8

AXT

инженер вольнодумец
★☆
Тогда - убирают осевое усилие от кислородного насоса, чтобы пара турбина-спиртовый насос уравновешивалась?
Если не угадал - то сдаюсь. :(
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.53.0.5
RU Старый #05.02.2009 15:27
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Необходимо допустить угловые колебания ротора одного насоса относительно другого. Чтоб в случае резкого изменения нагрузки на одном из насосов вал не свернулся. Ну и вобще чтоб колебания не передавались с одного насоса на другой.
Старый Ламер  7.07.0

varban

администратор
★★★☆
AXT> Тогда - убирают осевое усилие от кислородного насоса, чтобы пара турбина-спиртовый насос уравновешивалась?

В данном ТНА пара турбина-спиртовый насос неуравновешена. Также, как и кислородный насос. Поэтому есть 4 подшипниковых узла:

-=- насос -=<<- турбина -||-->>= насос -=-

-=- радиальный узел
-=<<- радиально-аксиальный узел
-||- муфта сцепления (вернее - проскальзывания ;))


AXT> Если не угадал - то сдаюсь. :(

Старый угадал :)
Чтобы колебания (любые) в системе гасились.
 7.07.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
А вот не соглашусь :)
Согласно литературе, муфта между осями именно в ТНА "Фау" вставлена вовсе не из "колебательных" или иных "механических" соображений (исходя из которых нынче используют рессоры, муфты и прочие шпильки, шпонки, цапфы и другие типы соединений), а по соображениям тепловым - ради теплоизоляции ЖК :)
Ну, еще из технологических соображений, возможно.
Но никак не из колебательных, ни в коей мере. С рессорой там ничего общего нет - это же даже по схеме в принципе видно.

О колебательных делах и прочей механике тогда, похоже, не думали - да это, пожалуй, было не особо нужно при тех сравнительно скромной нагруженности и сравнительно малых оборотах.

varban> -||- муфта сцепления (вернее - проскальзывания ;))

Муфта та ну никак (99,99% :) ) не могла быть муфтой проскальзывания (даже их схемы видно) ;)
Фактически, несмотря на наличие этой муфты, ТНА "Фау", скорее, всё же одновальный.

Более того: я КРАЙНЕ сомневаюсь, чтобы хоть где-то в ТНА использовались муфты скольжения.
Во-первых, подобные муфты, НЯЗ, бывают только гидродинамическими или электрическими, чтобы передавать момент именно при проскальзывании (а такие сложности уже настораживают), во-вторых - а нафига они в ТНА сдались? Да еще сделать столь навороченные вещи для высокооборотных агрегатов, это задачка...

Может, конечно, предохранительные фрикционные и можно себе тут представить... но терзают сильные сомнения.

Вот упругие демпфирующие - может быть; только они не допускают проскальзываний, они лишь несколько смягчают усилие при резком изменении нагрузки на валу. Т.е. берегут, скорее, не вал от "скручивания" (что, ИМХО, довольно трудно представить), а упорные подшипники от чрезмерных ударных нагрузок.
Причём имею некоторое подозрение, что в ТНА демпфирующие муфты гасят только осевые нагрузки, а в прочих случаях применяют рессоры.

varban> Старый угадал :)

...для других случаев, и то лишь частично :)
Далеко не всегда применяют даже упругие демпфирующие муфты :)

varban> Чтобы колебания (любые) в системе гасились.

НЯП, колебания гасят даже в наши времена в основном специальными демпферами, к-е монтируются обычно между подшипниками и корпусом ТНА.
Рессоры же служат для гашения не любых, а только одного вида колебаний - крутильных, а также для увеличения допуска на перекосы и несоосность соединяемых валов (т.е. как для упрощения сборки, так и для запаса при эксплуатации).
 2.0.0.82.0.0.8
Это сообщение редактировалось 06.02.2009 в 03:47

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
AXT> Тогда - убирают осевое усилие от кислородного насоса, чтобы пара турбина-спиртовый насос уравновешивалась?

А КАК она в том месте могла бы убирать какое бы то ни было осевое усилие? %);)

Это, пожалуй, роль упорных подшипников - убирать осевое усилие, если уж оно есть (там, подвод газа к турбине - осевой, например)... кого же еще?
Не, ну есть, конечно, такие вещи, как там разгрузочные поршни... но это больше экзотика, пожалуй.
 2.0.0.82.0.0.8

AXT

инженер вольнодумец
★☆
Убирать не в смысле "принимать на себя", как это делает упорный подшипник (без которого по-любому не обойдешься :)), а в смысле "не пропускать через себя". Зубчатая муфта это может делать. Хотя её инкарнация в виде шлицевого соединения валов это делает лучше (больше допустимый ход по оси).

Кстати, а чем тебе автомобильное дисковое сцепление не муфта проскальзывания? И безо всякой гидравлики с электрикой бывает. :)

PS: Из забавного: на этой фотке из википедии (1.1MB) пресловутая муфта стыдливо прикрыта трубой для парогаза. :look0000: Так я и не узнал, какого же она типа.
PPS: Эх, а я ведь обратил внимание на то, что муфта стоит между холодной и горячей частями агрегата, но мысли свернули в механическую сторону вопроса. Не сообразил.
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.53.0.5

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
AXT> Убирать не в смысле "принимать на себя", как это делает упорный подшипник (без которого по-любому не обойдешься :)), а в смысле "не пропускать через себя". Зубчатая муфта это может делать.

А, ну это да - только это, скорее, не "убирать", а допускать малые осевые смещения.
Только зубчатые для ТНА не используют вроде как - для них, видимо, обороты слишком велики и напряжённость.
На валах ТНА муфты другого типа - с кольцевой пружиной в канавке между соприкасающимися осями, по всей видимости, должна демпфировать малые (очень) осевые смещения.

AXT> Кстати, а чем тебе автомобильное дисковое сцепление не муфта проскальзывания? И безо всякой гидравлики с электрикой бывает. :)

Это уже фрикционная, типа "предохранительная" - муфтой проскальзывания её называть, пожалуй, не совсем корректно, т.к. термин "муфта скольжения" подразумевает, что крутящий момент передаётся именно и только при "провороте", т.е. при разных угловых скоростях осей.

AXT> PS: Из забавного: на этой фотке из википедии (1.1MB) пресловутая муфта стыдливо прикрыта трубой для парогаза. :look0000: Так я и не узнал, какого же она типа.

А ты топик-то отлистай назад ;)
По приводившимся картинкам в принципе вполне можно и догадаться.

Если не догадаетесь - я еще фотку подвешу :)

AXT> PPS: Эх, а я ведь обратил внимание на то, что муфта стоит между холодной и горячей частями агрегата, но мысли свернули в механическую сторону вопроса. Не сообразил.

Сильно подозреваю, что такое решение вообще достаточно экзотично, и на более поздних агрегатах не встречается - по крайней мере, упоминаний не видел; возможно, такая необходимость отпала потому, что валы стали более длинными, плюс консольная компоновка [турбина] - {насос топлива} - {насос криогенного окислителя} - позволила отнести холодный кислородный насос далеко от горячей турбины, и не париться специально с теплопроводностью вала; а теплопередача по корпусу снижается монтажом его частей на шпильках.
 2.0.0.82.0.0.8
RU Старый #10.02.2009 07:56
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Мммм...Даааа... Про теплоизоляционную то функцию я и забыл, хотя знал... :(
Старый Ламер  7.07.0
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★☆
Я помню (или глючу :)), что в один из ТНА был полимерный соединительный узел половинок вала. Но вал был четырехподшипниковый, что нынче избегают. Так что я тоже должен был догадаться :)
 7.07.0
RU Старый #10.02.2009 10:58
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Ну то что в Фау-2 фрицы боялись передачи тепла с турбины на насос кислорода это во многих местах говорилось, при описании ТНА. Просто я забыл. "Дети, это невозможно понять, это надо запомнить". (с) :) Поставили турбину посредине а потом геройски с этим боролись.
Старый Ламер  7.07.0
MD Fakir #10.02.2009 16:28  @Старый#10.02.2009 10:58
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Старый> Поставили турбину посредине а потом геройски с этим боролись.

Ну, у центрального положения турбины есть свои преимущества... Крутящий момент распределяется симметрично, в оба насоса легко устроить осевой подвод (удобно), а главное - можно не опасаться смешения компонентов.
Хотя недостатки их, наверное, перевешивают - не уверен, что после А-4 были движки с ТНА такой компоновки (хоть в книжках разные варианты компоновок с центральной турбиной и приводятся). Тем более что для движков с дожиганием уже только консольная годится.
Но, возможно, для фрицев тогда обеспечивать герметизацию оси при консольной компоновке и гарантировать отсутствие протечек было/казалось сложнее, чем побороть лишнюю теплопередачу.
 2.0.0.82.0.0.8
RU Старый #10.02.2009 17:12  @Fakir#10.02.2009 16:28
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Fakir> Ну, у центрального положения турбины есть свои преимущества... Крутящий момент распределяется симметрично,

А какая разница? Моменту ему всё равно. Зато две консольно подвешеных крыльчатки насосов будут испытывать всякие изгибаемости...

Fakir> в оба насоса легко устроить осевой подвод (удобно),

Что интересно - сами фрицы так делать не стали. Хотя американцы потом делали.

Fakir> а главное - можно не опасаться смешения компонентов.

Это фигня. Уж лучше смешать горючее с чистым кислородом чем с горячим окислительным турбинным газом.

Fakir> Но, возможно, для фрицев тогда обеспечивать герметизацию оси при консольной компоновке и гарантировать отсутствие протечек было/казалось сложнее, чем побороть лишнюю теплопередачу.

Я подозреваю что с теплопередачей они просто перестраховались. А турбину поставили посредине какраз из соображений симметрии, действительно, на первый взгляд распределение крутящего момента в обе стороны выглядит так логично что сложно даже подумать что может быть както по другому.
Старый Ламер  7.07.0
MD Fakir #10.02.2009 19:24  @Старый#10.02.2009 17:12
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Ну, у центрального положения турбины есть свои преимущества... Крутящий момент распределяется симметрично,
Старый> А какая разница? Моменту ему всё равно.

Ну, всё же на ось "скручивающая" нагрузка поменьше.

Старый> Зато две консольно подвешеных крыльчатки насосов будут испытывать всякие изгибаемости...

Так они ж не консольно подвешены, а вполне себе опёрты (в конкретном случае Фау).

Fakir>> а главное - можно не опасаться смешения компонентов.
Старый> Это фигня. Уж лучше смешать горючее с чистым кислородом чем с горячим окислительным турбинным газом.

Сумлеваюсь :)
С парогазом, хоть и горячим, реакции 99,9% никакой пойти не может. А между топливом и окислителем, даже если пара не самовоспламеняющаяся, всё-таки как-то неуютно...

Старый> Я подозреваю что с теплопередачей они просто перестраховались.

Тоже может быть.
Плюс в целом технологически компоновка такая, что там почти напрашивается "разрез" оси - просто для удобства изготовления и сборки.
 2.0.0.82.0.0.8
RU Старый #10.02.2009 19:36  @Fakir#10.02.2009 19:24
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆
Fakir> Так они ж не консольно подвешены, а вполне себе опёрты (в конкретном случае Фау).

Я говорил про случай с осевой подачей компонента. Как например в кислородном насосе F-1 или в обоих насосах RL-10. А в ТНА Фау осевой подачи не было.

Fakir> С парогазом, хоть и горячим, реакции 99,9% никакой пойти не может. А между топливом и окислителем, даже если пара не самовоспламеняющаяся, всё-таки как-то неуютно...

Самовозгораемость с кислородом сильно зависит от температуры.

Fakir> Плюс в целом технологически компоновка такая, что там почти напрашивается "разрез" оси - просто для удобства изготовления и сборки.

Ну для сборки просто воткнуть на шлицах да и всё. Интересно было бы узнать как они на самом деле додумались до этой муфты. Была ли на самом деле проблема с нагревом кислорода, была ли проблема с крутильными колебаниями и т.п. Жаль что конструктор двигателя погиб и не оставил нам воспоминаний.
Старый Ламер  7.07.0
1 2 3 4 5 6 7 13

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