Сравнение однокамерных ЖРД F-1 и РД-270

ЖРД первой ступени "Сатурна-5" и УР-700 или Р-56
 
1 2 3 4 5
+
-
edit
 

Naturalist

аксакал

muxel> Ну в случае "Сатурна-5" там было не 5 и не 125 тонн... Если первая ступень на водороде, то его нужно в только 3-4 раза больше.

Все равно, это уже целый поезд.
Но, как я уже сказал, "мопед не мой, я только разместил объяву". ;)
 6.0.472.636.0.472.63
BG Georgiev #11.10.2010 20:46  @перегрев2#10.10.2010 22:18
+
-
edit
 

Georgiev

опытный

перегрев2> Именно синхронизацию. Заранее прошу прощения за корявое объяснение, два газовых потока, давление одного упало, следом попёр расход второго, теоретически с этим можно бороться за счёт быстродействующей СУ. У того же 270го стендовая Су занимала отдельный трехэтажный корпус. Даже если удаться создать СУ с приемлемым быстродействием, остаётся проблема исполнительных элементов. Всё равно все закончивается электромотором привода регулятора

Спасибо! Раз управление и синхронизация были главной проблемой, я бы хотел несколько в них углубиться. На какой элементной базе была СУ, раз она была такая большая? Теперь, конечно, можно её сделать на микропроцессоре :) Можно также поподробнее о приводе регулятора? Думаю, что можно сделать его гораздо более быстродействующим, если заменить ротационный электродвигатель линейным.

Также Вы писали о проблемах с гептилем. Разве и у него сажи получаются, как у керосина? Или проблема другая?

Насчет метана, очень рад, что уже есть двигатель (РД-146), хоть и второй ступени, работающий на нем. Теперь, полагаю, задача, чтобы и двигатель первой ступени заработал...
Историята не се нуждае от пренаписване, а от осмисляне. (История не нуждается в переписывании, а в осмыслении.)  
RU Nikomo #11.10.2010 21:55  @Дядюшка ВB.#11.10.2010 02:35
+
+2
-
edit
 

Nikomo

опытный

Дядюшка_ВB> может Никомо подскажет цифры - какой процент от общей заправки ступеней S-II и S-IVB водородом испарялся за все время пребывания заправленной ракеты на стартовом столе.

Попробуем прикинуть, сколько. В AS-501 Flight Evaluation Report приводят такие цифры:
The total loss of LH2 due to boiloff, after loading was complete and prior to liftoff, was 1746 kg (3850 lbm)
 

Масса заправки ЖВ на момент зажигания во второй ступени - 69416 кг, в третьей - 18656 кг, итого 88072 кг. Добавим потери, будет 89818 кг. Тогда потери будут около 2%.
Но вот какой момент - для заправки у них был, на расстоянии 1450 футов от старта, резервуар с ЖВ емкостью 850000 галлонов, т.е.3217,6 м3. При плотности ЖВ 70 кг/м3 это будет 225232 кг, в то время как для старта требовалось менее 100 тонн.
 
+
-
edit
 

Taras66

опытный

Nikomo> Но вот какой момент - для заправки у них был, на расстоянии 1450 футов от старта, резервуар с ЖВ емкостью 850000 галлонов, т.е.3217,6 м3. При плотности ЖВ 70 кг/м3 это будет 225232 кг, в то время как для старта требовалось менее 100 тонн.

Тут есть два момента.
Во-первых: резервуары для хранения сжиженных газов никогда не заполняют "под пробку"
Во-вторых: на захолаживание заправочных трубопроводов тоже надо потратить некоторое колличество.
Плюс к этому возможна задержка старта - это ещё дополнительный расход.
 3.6.103.6.10
PL Дядюшка ВB. #12.10.2010 00:34  @Nikomo#11.10.2010 21:55
+
-
edit
 

Дядюшка ВB.

опытный

Спасибо Никомо!
Две вещи действительно бесконечны: Вселенная и человеческая глупость. Впрочем, насчет Вселенной у меня есть некоторые сомнения (c) А.Эйнштейн  3.6.103.6.10
+
-
edit
 

Nikomo

опытный

Taras66> Плюс к этому возможна задержка старта - это ещё дополнительный расход.

Это на сколько ж надо было задержать старт ракеты, чтобы потратить на испарение такое количество ЖВ, равное тому, сколько залили? Вторую ступень закончили заправлять примерно за 4 часа до старта, потом стали заправлять третью. А задержки в старте AS-501 были. Две задержки по два часа примерно. Правда, еще до заправки.
 
RU перегрев2 #12.10.2010 21:17  @Georgiev#11.10.2010 20:46
+
+1
-
edit
 

перегрев2

втянувшийся

Georgiev> Спасибо! Раз управление и синхронизация были главной проблемой, я бы хотел несколько в них углубиться.
Вряд-ли я Вам могу достаточно квалифицированно ответить. Известно, что ЖРД по схеме "газ-газ" с двумя ГГ как объект управления статически и динамически неустойчив. Тема эта узкоспециальная и я как не специалист в этом вопросе могу только запутать
Georgiev> На какой элементной базе была СУ, раз она была такая большая? Теперь, конечно, можно её сделать на микропроцессоре :)
Какая была не знаю, судя по годам-аналоговая СУ, на соответсвующей элементной базе. Можно ли сделать сейчас? Тоже не скажу, судя по созданию самолётов неустойчивых в аэродинамическом отношении-очевидно возможно. Но мне неизвестно, что бы этим кто-нибудь занимался. Насколько я знаю схемой "газ-газ" с двумя ГГ никто сейчас не занимается.
Georgiev> Можно также поподробнее о приводе регулятора? Думаю, что можно сделать его гораздо более быстродействующим, если заменить ротационный электродвигатель линейным.
Да может и можно, но опять же реальных работ не ведётся (ну мне о них ничего неизвестно). Действующая номенклатура приводов ЖРД достаточно ограничена, разработана давно и в новых разработках стараются применять существующие изделия. По памяти на 146й планируются новые привода, но там исходя из новых требований по массе, габаритам, взрывозащищённости.
Georgiev> Также Вы писали о проблемах с гептилем. Разве и у него сажи получаются, как у керосина? Или проблема другая?
Просто в возможных полностью криогенных двигателях, при выборе схемы "газ-газ", возможно будет применяться схема газификации второго компонента в тракте охлаждения КС. Но пока это только прожекты. На любом высококипящем КРТ такой фокус не получится.
Georgiev> Насчет метана, очень рад, что уже есть двигатель (РД-146), хоть и второй ступени, работающий на нем. Теперь, полагаю, задача, чтобы и двигатель первой ступени заработал...
У нас в среднесрочной перспективе метан не планируется нигде. Ни в "низу", ни "вверху". 146й на метане-это демонстратор технологии
 
RU Karev1 #12.10.2010 22:21  @перегрев2#12.10.2010 21:17
+
+1
-
edit
 

Karev1

опытный

Georgiev> На какой элементной базе была СУ, раз она была такая большая?
перегрев2> Какая была не знаю, судя по годам-аналоговая СУ, на соответсвующей элементной базе.
Если аналоговая, то ни о каких 3-х этажах речи идти не может ;) Аналоговые машины весьма просты и компактны. И, вообще, СУ в трехэтажный дом - скорее всего - утка. Это по оценкам 50-х годов ЭВМ сложности человеческого мозга должна занимать ГЗ МГУ. (ламповая). Автомату регулирования ЖРД до человеческого мозга как младенцу до Плутона пешком. Да и цифровая техника к концу 60-х довольно сильно прогрессировала и не была ламповой.
 
+
-
edit
 

class

опытный

Каждый деталь у РД-270 нуждается подробным постингом!
 3.6.103.6.10
US Naturalist #13.10.2010 15:15  @Энергоинверсор#13.10.2010 12:29
+
-
edit
 

Naturalist

аксакал

class> Каждый деталь у РД-270 нуждается подробным постингом!
Вдруг, там обнаружится атомная бомба. :D
 6.0.472.636.0.472.63
+
-
edit
 

class

опытный

Naturalist> Вдруг, там обнаружится атомная бомба. :D

По крайней мере - военный кадр. :D
 3.6.103.6.10
+
-
edit
 

Georgiev

опытный

Влад писал на форуме СГКМ, что проблема синхронизации двух ТНА была решена в SSME. Но он рекомендовал мне задать свои дальнейшие вопросы Вам. Я бы хотел спросить вот о чем:

1. О системе управления и синхронизации двух ТНА РД-270. Какие по-Вашему могли быть проблемы? Так как цифровая ЭВМ в те годы, может быть, не была достаточно компактна, могла ли аналоговая ЭВМ быть использована или проблема была в другом месте?

2. О приводах (исполнительных элементах), на которые воздействует система управления. Что они представляют собой? Электродвигатели? А на что они воздействуют? На клапаны? Нельзя ли было заменить электропривод клапанов более быстрым исполнительным элементом?

Заранее спасибо!
Историята не се нуждае от пренаписване, а от осмисляне. (История не нуждается в переписывании, а в осмыслении.)  
+
+1
-
edit
 

Nikomo

опытный

Это, в общем, не простые вопросы, в двух словах не ответишь, времени сейчас мало. Если Вас все же интересуют такие подробности, попробуйте почитать книгу

Гликман Б.Ф.-Автоматическое регулирование ЖРД

Она есть на

Автоматическое регулирование жидкостных ракетных двигателей скачать книгу бесплатно - Банк Книг

Автоматическое регулирование жидкостных ракетных двигателей скачать книгу бесплатно без регистрации

// bankknig.com
 


(на первой из ссылок есть, проверял, на второй ее уже нет, удалена)
 
+
+4
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Georgiev> Так как цифровая ЭВМ в те годы, может быть, не была достаточно компактна, могла ли аналоговая ЭВМ быть использована или проблема была в другом месте?

А почему аналоговая ЭВМ, собственно?
По устоявшейся терминологии аналоговая ЭВМ - это универсальная электронная (о неэлектронных - ниже ;)) машина, воспроизводящая непрерывно определенные соотношения (в том числе и изменяющиеся) между входящими аналоговыми сигналами. В виде одного (или несколкько) аналоговых выходящих сигналов.
Аналоговая ЭВМ используется преимущественно для моделирования (хотя я использовал очень даже удачно в измерениях :)), а уж для управления ракетного двигателя она также избыточна, как Пентиум под капотом легкового автомобиля :D

И выглядит она примерно так:



А аналоговые электронные блоки называют ну никак не электронными вычислительными машинами, а регуляторами, или там всякие реле, или что разработчику взбредет :)

Кстати, они могут быть и не электронными, а просто электрическими. Или даже механическими. Или - пневматическими, например:



Вот несколько таких штуковин вполне могут обеспечить управление ракетного двигателя :) И никаких пошлых электронов, сжатый воздух, и все дела.
А выходной сигнал - давление. Как раз для мембранных регуляторов расхода :D

Georgiev> 2. О приводах (исполнительных элементах), на которые воздействует система управления. Что они представляют собой? Электродвигатели? А на что они воздействуют? На клапаны? Нельзя ли было заменить электропривод клапанов более быстрым исполнительным элементом?

В системе управления жидкостного ракетного двигателя?
Да ну, электродвигателей там только не хватало :)

То, что в четвертом агрегате было, в принципе:



И в СССР, и в СШ оф Америкa :)

И раз заговорили о цифровом регулировании ЖРД, хочу сказать, что первый американский двигатель с цифровым регулированием - это SSME. До них - только аналоговые регуляторы. А исполнительные механизмы SSME - такие же сервоклапаны - пневмоэлектрические. Так что после цифрового регулятора еще ЦАП есть. А после него - формирователь пневматического сигнала. И тонкая цифра сталкивается с грубой мембраной или там сильфоном... не знаю, сколько битов в них там :D
 7.0.517.417.0.517.41

varban

администратор
★★★★
Много ПГС'ов есть на Liquid Propellant Rocket Engines Ну, или будут... когда-нибудь ;)
 7.0.517.417.0.517.41
RU перегрев2 #25.10.2010 16:32  @varban#25.10.2010 02:36
+
+1
-
edit
 

перегрев2

втянувшийся

varban> А почему аналоговая ЭВМ, собственно?
varban> По устоявшейся терминологии аналоговая ЭВМ - это универсальная электронная (о неэлектронных - ниже ;)) машина, воспроизводящая непрерывно определенные соотношения (в том числе и изменяющиеся) между входящими аналоговыми сигналами. В виде одного (или несколкько) аналоговых выходящих сигналов.
varban> Аналоговая ЭВМ используется преимущественно для моделирования (хотя я использовал очень даже удачно в измерениях :)), а уж для управления ракетного двигателя она также избыточна, как Пентиум под капотом легкового автомобиля :D
varban> И выглядит она примерно так:
varban> http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7e/AKAT-1.JPG/427px-AKAT-1.JPG
Э-э, тут очевидно вкралась неприятная терминологическая ошибка. речь не идёт об аналоговых ЭВМ, речь идёт об аналоговых СУ. Простой пример-поддержание требуемого давления на входе в двигатель. Обычный датчик обратной связи (заурядный МД-ТС), вольты на выходе датчика дают команду на включение/отключение ЭПК наддува. Просто и со вкусом. При переходе на цифру (не прямой сигнал с измерительного канала на исполнительные элементы, а через процессор) получили кучу проблем. Очень долго систему отрабатывали.

varban> Кстати, они могут быть и не электронными, а просто электрическими. Или даже механическими. Или - пневматическими, например:
varban> http://image.absoluteastronomy.com/images/encyclopediaimages/p/pn/pneumatische_regelaar.jpg
varban> Вот несколько таких штуковин вполне могут обеспечить управление ракетного двигателя :) И никаких пошлых электронов, сжатый воздух, и все дела.
Могут, но не применяются.
varban> В системе управления жидкостного ракетного двигателя?
varban> Да ну, электродвигателей там только не хватало :)
Позвольте не согласится. В системах регулирования отечественных маршевых ЖРД применяются исключительно электрические привода исполнительных механизмов (дросселя и регулятора). Имеется весьма ограниченная номенклатура таких приборов. По памяти: ИМ-16, ИМ-46, еше что-то. Все они представляют из себя пару электродвигателей постоянного тока напряжением 27В. Один на плюс Рк, второй на минус (если речь идёт о регуляторе).
varban> И раз заговорили о цифровом регулировании ЖРД, хочу сказать, что первый американский двигатель с цифровым регулированием - это SSME. До них - только аналоговые регуляторы. А исполнительные механизмы SSME - такие же сервоклапаны - пневмоэлектрические. Так что после цифрового регулятора еще ЦАП есть. А после него - формирователь пневматического сигнала. И тонкая цифра сталкивается с грубой мембраной или там сильфоном... не знаю, сколько битов в них там :D
Про SSME не скажу. Просто не знаю. Но единственный отечественный ЖРД с раздельным ТНА РД-0146 имеет на приводах исполнительных механизмов банальные электромоторы.
 
+
+1
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Может, стоит перенести топик в нормальный Космический из вивария? :)
 8.08.0

korneyy

координатор
★★☆
Fakir> Может, стоит перенести топик в нормальный Космический из вивария? :)

После трех постов надо было сделать
Противника можно убивать, не считаясь с его правами (ст.55 Конституции).Yuriy (с)  
+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Fakir> Может, стоит перенести топик в нормальный Космический из вивария? :)

Вах! Конечно :)

Чтобы народ посмотрел, как я протабанил с приводом дросселей :)

Щас перенесу :)
 7.0.517.417.0.517.41
BG varban #26.10.2010 02:49  @перегрев2#25.10.2010 16:32
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
varban>> В системе управления жидкостного ракетного двигателя?
varban>> Да ну, электродвигателей там только не хватало :)
перегрев2> Позвольте не согласится.

Надо было писать - учи матчасть :)
 7.0.517.417.0.517.41
+
-1
-
edit
 

class

опытный

varban> Кстати, они могут быть и не электронными, а просто электрическими. Или даже механическими...

Впервые вычисление велось на земле(даже подземно) - компьютеры были слишком большие, а и военные боялись повреждением полупроводники.
Сегодня ракеты бывают умные и чувствительные.

Уточняю по тему, знаю что ты знаешь.
 3.6.113.6.11
Fakir: предупреждение (+2) по категории «Категоричное сомнительное заявление, не подтверждённое фактом [п.11] »
RU flateric #26.10.2010 10:30  @Энергоинверсор#26.10.2010 10:05
+
-
edit
 

flateric

опытный

class> Сегодня ракеты бывают умные и чувствительные.
это надо занести в анналы
 6.0.472.636.0.472.63

Данное сообщение является официальным предупреждением
BG varban #26.10.2010 10:42  @Энергоинверсор#26.10.2010 10:05
+
+1
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
class> Сегодня ракеты бывают умные и чувствительные.

Предупреждаю, что тема перемещена в космическом форуме. А тут правила другие :eek:
 6.0.472.636.0.472.63
DE Бяка #26.10.2010 12:49  @Georgiev#07.10.2010 11:43
+
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Georgiev> [i] Создана стендовая база, в том числе и крупнейший в мире стенд для испытания насосов на воде и стенд для огневых испытаний двигателя.

ЛОИ (лаборатория огневых испытаний) на Энергомаше - вовсе не крупнейшая в мире. Да и гидравлический стенд - вовсе не уникум.
Кстати, от этого гидростенда в ступор впадали и впадают не только американцы, прихавшие в Химки, но и наши. Грязный, весь в хомутах. Его требовалось заменить ещё в конце 80-х. Но до сих пор только чинят.
 3.6.103.6.10
DE Бяка #26.10.2010 12:54  @Georgiev#07.10.2010 17:39
+
+1
-
edit
 

Бяка

имитатор знатока
★☆
Georgiev> Какое из конструкторских решений в РД-270 Вам представляется ошибочным? Выбор топливной пары, выбор закрытой схемы с полной газификацией или что-то другое?

Инженерное исполнение отставало от научной базы.
Попросту говоря, пытались сделать изделие, которое не могли рассчитать с приемлемой точностью, чтобы потом довести доводку по результатам стендовых испытаний.
 3.6.103.6.10
1 2 3 4 5

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