Г.Г.Ивченков Оценка характеристик F-1, основанная на анализе теплообмена и прочности трубчатой рубашки охлаждения

Оценка характеристик F-1, основанная на анализе теплообмена и прочности трубчатой рубашки охлаждения
 
1 63 64 65 66 67 68 69

Monya

опытный

Вообще, от скуки пересмотрел тему с начала. Больше всего интересует личность "ученого" Ивченкова. Я вроде ХАИ заканчивал по той-же специальности, причем со специализацией по ЖРД. Так преподы, которые нам спецуху читали, в общем F-1 хвалили. Причем тот, что читал именно "Питание, управление, динамику и устойчивость процессов в ЖРД" подчеркивал, что у америкосов получилось то, что не вышло у Глушко. А именно обеспечение устойчивости процесса большого однокамерного двигателя. Да, трубчатый конструктив поругивали, но с высоты технологий конца 80-90х, кода научились делать фрезерованные рубашки больших габаритов. Да, теплообмен похуже, отсюда завесное охлаждение, вдув генераторного газа в закритику - все это приводит к потере удельного импульса. Но работало. А куча мелких движков на Н-1 так толком и не отработали. Причем по его словам (препода) - если б в Союзе смогли побороть проблему неустойчивости больших однокамерных двигателей, проблем бы с Н-1 было намного меньше.
 49.0.2623.11249.0.2623.112

vsvor

втянувшийся

Monya> Причем по его словам (препода) - если б в Союзе смогли побороть проблему неустойчивости больших однокамерных двигателей, проблем бы с Н-1 было намного меньше.

Хм. F-1 заведомо не устраивал советских конструкторов по УИ. Т.е. они считали, что переход на замкнутую схему и получение УИ на уровне моря около 300 с - дело техники?
 48.048.0
RU Старый #12.09.2016 14:44  @Monya#12.09.2016 01:19
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Monya> Вообще, от скуки пересмотрел тему с начала. Больше всего интересует личность "ученого" Ивченкова.

Это мифический учёный придуманный опровергателями в ответ на тезис "специалисты не сомневаются в реальности высадки".
Старый Ламер  52.0.2743.11652.0.2743.116

Monya

опытный

vsvor> Хм. F-1 заведомо не устраивал советских конструкторов по УИ. Т.е. они считали, что переход на замкнутую схему и получение УИ на уровне моря около 300 с - дело техники?
Примерно так. Но при этом не могли обеспечивать устойчивость процесса для двигателей больших тяг. На малых и средних камерах все получалось (НК-15, НК-33) а больше - нет. Отсюда и ожерелье движков на Н-1 (30 шт.), заставить работать стабильно и в унисон этот сноп двигателей средствами тогдашней автоматики регулирования было нереально. А получилось у Глушко аж к 81 году (РД-170).
Правда знающий народ объяснял это тем, что наконец-то были построены полноценные стенды для наземного прожига движков и проблема устойчивости была детально изучена и решена. Для Н-1, в отличие от Аполло, наземных стендов (полноценных) не создавалось (гонка, не успевали, схватились слишком поздно, плюс терки Глушко и Королева) -понадеялись на доводку летными испытаниями. Амеры, в отличии, полностью обкатали F-1 на земле. И проблем с устойчивостью хлебнули тоже немало (хотя F-1 движок открытой схемы, давление в КС ниже, проблемы неустойчивости не так ярко выражены). Об этом говорит хотя бы хитрожопость форсуночной головки. Всякие секционирования, разные форсунки и т. д.
А для движков замкнутой схемы, да еще с приличным давлением в КС эти проблемы растут чуть ли не по экспоненте от тяги. Давления большие, характерные времена хим. реакций малые, градиенты температу и теплопотоков большие. Вот потому и появился РД-170 после почти 20-ти летних исследований.
 49.0.2623.11249.0.2623.112
RU Старый #12.09.2016 22:59  @Monya#12.09.2016 19:57
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Monya> Примерно так. Но при этом не могли обеспечивать устойчивость процесса для двигателей больших тяг. На малых и средних камерах все получалось (НК-15, НК-33) а больше - нет. Отсюда и ожерелье движков на Н-1 (30 шт.), заставить работать стабильно и в унисон этот сноп двигателей средствами тогдашней автоматики регулирования было нереально. А получилось у Глушко аж к 81 году (РД-170).

Вобщето всё было совершенно не так.
1. Размерность НК-33 была выбрана по чисто технологическим соображениям. На заводе Кузнецова не было производственного оборудования позволяющего выпускать двигатели большего размера.
2. С совместной работой 30 двигателей на Н-1 не было никаких проблем.
3. Проблемы устойчивости работы РД-270 были вызваны совместной работой двух отдельных ТНА а не процессами в камере сгорания.
Старый Ламер  11.011.0
RU Старый #12.09.2016 23:07  @Monya#12.09.2016 19:57
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Monya> А для движков замкнутой схемы, да еще с приличным давлением в КС эти проблемы растут чуть ли не по экспоненте от тяги. Давления большие, характерные времена хим. реакций малые, градиенты температу и теплопотоков большие. Вот потому и появился РД-170 после почти 20-ти летних исследований.

Двигатели замкнутой схемы работают по схеме газ-жидкость в отличие от жидкость-жидкость открытой схемы. Подача основного по объёму компонента в газообразном виде резко уменьшает ВЧ-колебания, которые преследовали двигатели открытой схемы.
Подача обоих компонентов в газообразном виде (как в РД-270) вообще исключает ВЧ-колебания.

Так что никакой "проблемы большой камеры" в двигателях замкнутой схемы не было.
Старый Ламер  11.011.0
UA Monya #13.09.2016 18:20  @Старый#12.09.2016 23:07
+
-
edit
 

Monya

опытный

Старый> Двигатели замкнутой схемы работают по схеме газ-жидкость в отличие от жидкость-жидкость открытой схемы. Подача основного по объёму компонента в газообразном виде резко уменьшает ВЧ-колебания, которые преследовали двигатели открытой схемы.
Да как работает ЖРД с дожиганием, я хорошо знаю. Считал даже на курсовых. Но вот неустойчивость ЖРД схемы "газ-жидкость" еще как существует и пьет кровь. Просто все отличие в частотах. У движков открытого цикла она просто существенно ниже.
Для РД-170 и F-1 вот:
. В проекте исходного варианта F-1 была использована схема
смесеобразования со струйными форсунками со сталкивающимися
струями, расположенными по концентрическим окружностям на плос-
ком огневом днище и образующими радиально ориентированные “ле-
пестки” пелён распыливаемых компонентов, чрезвычайно чувствитель-
ные к поперечным колебаниям давления и скорости в КС. Это обусло-
вило возникновение в ней интенсивной ВЧН с частотой 500 гц, соответ-
ствующей первой тангенциальной моде колебаний, амплитуда которых
достигала 400% от Рк.
.... В отношении ЖРД РД-170 можно отметить, что его разработчики,
имея богатый опыт борьбы с ВЧН на ЖРД предыдущих поколений, из-
начально заложили в схему РД-170 мероприятия, направленные как на
повышение акустических потерь, так и на серво-стабилизацию ВЧН. Так,
был выбран 4-х-камерный вариант, что уменьшило размеры каждой
камеры и увеличило собственную частоту первой тангенциальной моды
до 2200 Гц
. Выбор замкнутой схемы с дожиганием окислительного ге-
нераторного газа, хоть и вызвал дополнительные проблемы с нагретым
газообразным окислителем, является стабилизирующим фактором по
отношению к ВЧН в КС, так как позволил использовать газовые ступени
форсунок в качестве акустических поглотителей, настроенных на вынос
акустической энергии в газовод. Конструкция акустических перегородок
из дискретных испарительных форсунок оказалась более эффективна,
чем сплошные перегородки у F-1.
....Применение газожидкостных форсунок внутреннего смешения с периферийным подводом закрученного
горючего, распиливаемого с внутренней поверхности заглубленными
струями газообразного окислителя, обеспечило одновременное сме-
шение и выгорание горючего, впрыснутого в форсунку в различные мо-
менты времени. Это обусловило практическую нечувствительность сту-
пени горючего к высокочастотным колебаниям в КС. Ступень окислите-
ля, напротив, имеет максимальную чувствительность к колебаниям
давления, в силу чего форсунка при возникновении в КС колебаний
давления, генерируют колебания соотношения компонентов, ещё бо-
лее интенсивные, чем головка ЖРД F-1
.
 

Старый> Подача обоих компонентов в газообразном виде (как в РД-270) вообще исключает ВЧ-колебания.
Не исключает, а генерит более высокие частоты, которые, впочем легко гасятся подбором типов и размеров форсунок. А так как форсунки для схемы "газ-газ" предельно просты, то в реальности просто играют их длинами. Я в свое время преподу как раз на диссер зарабатывал по схеме с полной газификацией, кой-чего запомнилось. Там другой гемор - надо запирать газопроводы подвода к камере во избежание попадания ВЧ-возмущений от лопаток турбин тна и регулирующих органов. Решали тупо "в лоб" путем установки местных сужений с критической скоростью. Однако потери растут - но ничего не поделаешь. Сейчас может уже что-то новое появилось, х.з.
Старый> Так что никакой "проблемы большой камеры" в двигателях замкнутой схемы не было.
А ты говоришь - нет проблем с устойчивостью :)
Вот ссылочка на статью
А вот фотки постил: Это были студенческие годы [Monya#20.12.15 00:41].
Там как раз водородник "газ-газ". Вот его по методе нашего доцента, что проблемами устойчивости занимался и обссчитывали, попутно его статьи вылизывая :)
 49.0.2623.11249.0.2623.112
Это сообщение редактировалось 13.09.2016 в 18:26
RU Старый #13.09.2016 19:27  @Monya#13.09.2016 18:20
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Monya> Выбор замкнутой схемы с дожиганием окислительного ге-
нераторного газа, хоть и вызвал дополнительные проблемы с нагретым
газообразным окислителем, является стабилизирующим фактором по
отношению к ВЧН в КС,

Ну, и?
Старый Ламер  52.0.2743.11652.0.2743.116
UA Monya #13.09.2016 19:43  @Старый#13.09.2016 19:27
+
-
edit
 

Monya

опытный

Старый> нераторного газа, хоть и вызвал дополнительные проблемы с нагретым
Старый> газообразным окислителем, является стабилизирующим фактором по
Старый> отношению к ВЧН в КС,
Старый> Ну, и?
Стабилизирующим, но от проблем совсем не избавил.
Ведь недаром:
разработчики,
имея богатый опыт борьбы с ВЧН на ЖРД предыдущих поколений, из-
начально заложили в схему РД-170 мероприятия, направленные как на
повышение акустических потерь, так и на серво-стабилизацию ВЧН. Так,
был выбран 4-х-камерный вариант
 
Наверное неспроста усложняли конструкцию введением тангенциальных форсунок. Они достаточно сложны в изготовлении и их там доф достаточно много. Наверное не стали просто так усложнять конструкцию.
Плюс потребный перепад на таких форсунках для обеспечения нормального распыления жидкой фазы должен быть выше - тоже потери (хоть и небольшие), с которыми приходится мирится
А фразу про размер камеры предпочел проигнорировать?
Разница в конструкции вот
Прикреплённые файлы:
Форсунка.png (скачать) [1401x945, 86 кБ, 7 загрузок]
 
 
 52.0.2743.11652.0.2743.116
Это сообщение редактировалось 13.09.2016 в 19:52
UA Monya #13.09.2016 21:06  @Старый#12.09.2016 22:59
+
-
edit
 

Monya

опытный

Старый> 2. С совместной работой 30 двигателей на Н-1 не было никаких проблем.
Я не просоместную работу двигателей, а про автоматику управления.
Ну а как это еще понимать:
Забегая несколько вперед, следует отметить, что из-за ограниченности сроков разработки ракетного комплекса на лётные испытания РН вышла с низким уровнем надёжности единичного двигателя, а система "КОРД" имела недостаточную систему алгоритмов выявления предаварийного состояния двигателей и невысокую помехозащищенность аппаратуры (это привело к выдаче ложного сигнала на выключение двигателей при первом пуске РН), а перед началом лётных испытаний прошла недостаточный объём отработки в сопряжении с другими системами ракеты (например, с системой энергопитания) - Гудилин В. Е.
Первый пуск советской ракеты Н-1 назначили на 20 февраля 1969 г. Затем перенесли на сутки из-за плохой погоды. Команду на зажигание подали 21 февраля в 12 ч 17 мин 55 с по московскому времени. Вдруг по ложной команде система КОРД выключила исправные ЖРД № 12 и 24 блока "А". Ракета сошла со стартового стола в 12 ч 18 мин 07 с при 28 работающих двигателях из 30.
Только в воскресенье 27 июня 1971 г. ракета 6л стартовала в 2 ч 15 мин 7 с по московскому времени со второго, недавно построенного, стартового сооружения площадки 110 космодрома Байконур. Все двигатели работали устойчиво. С момента отрыва телеметрия зафиксировала ненормальную работу системы управления по крену: уже к 8-й секунде полета на высоте около 250 м рулевые сопла встали на упоры, так и не сумев парировать возмущение по крену, которое все время увеличивалось и к 15-й секунде достигло 14 град. Скорость и угол поворота постоянно возрастали.
Начиная с 39-й секунды система управления была не в состоянии стабилизировать носитель по осям. На 48-й секунде из-за выхода на закритические углы атаки началось разрушение РН в области стыка блока "В" и головного обтекателя. Головной блок отделился от ракеты и, разрушаясь, упал невдалеке от старта. "Обезглавленный" носитель продолжал неуправляемый полет. На 51-й секунде, когда угол поворота по крену достиг 200 град., по команде от концевых контактов гироплатформы выключились все двигатели блока "А". Продолжая разрушаться в воздухе, ракета летела еще некоторое время и упала в 20 км от старта, оставив на земле воронку диаметром 30 м и глубиной 15 м. Обломки носителя 6л рассеялись по территории в несколько квадратных километров.
- Афанасьев И., Крылья Родины, 1993, №№ 9-11.
 
 52.0.2743.11652.0.2743.116
RU Старый #15.09.2016 01:04  @Monya#13.09.2016 19:43
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Старый>> нераторного газа, хоть и вызвал дополнительные проблемы с нагретым
Старый>> газообразным окислителем, является стабилизирующим фактором по
Старый>> отношению к ВЧН в КС,
Старый>> Ну, и?
Monya> Стабилизирующим, но от проблем совсем не избавил.
Monya> Ведь недаром:

Не надо меня потрясать знаниями и цитатами, я в курсе.
Я ж тебе не сказал "совсем избавляют". Я ж тебе сказал "двигатели в которых основной по объёму компонент подаётся в камеру сгорания в газообразном виде ЗНАЧИТЕЛЬНО МЕНЕЕ подвержены ВЧ-неустойчивости чем двигатели в которых оба компонента подаются в жидком виде".
Не совсем избавлены а значительно менее подвержены. Там где второй компонент подаётся в жидком виде ВЧ-колебания возможны, о чём тебе в ссылках и написано.
Так что перед нашими конструкторами ЖРД замкнутой схемы проблема ВЧ-колебаний не стояла и размерность камеры сгорания выбиралась не из соображений борьбы с ВЧ а из чисто технологических соображений.
О том что двигатели замкнутой схемы значительно менее подвержены ВЧ было известно ещё на этапе эскизного проектирования Н-1 и учитывалось при выборе схемы двигателей.
Старый Ламер  52.0.2743.11652.0.2743.116

RU Ив Ива #08.05.2017 16:00  @Старый#21.03.2016 11:36
+
-
edit
 

Ив Ива

втянувшийся

Старый> Кстати, надпись внизу "film-cooled nozzlle extension" перевести сможешь или тебе помочь?

Не то слово. За точность перевода отвечает тот, кто представляет материал в качестве доказательства

Старый> А теперь поведай как в твоём рассудке возникли "калиброваные круглые отверстия"?

В 1968 году были переводные статьи, в которых были рисунки с калиброванными круглыми отверстиями. Они вдували струи газа перпендикулярно внутренней поверхности сопла камеры
 54.054.0
RU Старый #08.05.2017 22:21  @Ив Ива#08.05.2017 16:00
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Старый>> Кстати, надпись внизу "film-cooled nozzlle extension" перевести сможешь или тебе помочь?
И.И.> Не то слово. За точность перевода отвечает тот, кто представляет материал в качестве доказательства

Мы здесь не приводим никаких доказательств реальности F-1 или летания американцев на Луну.
Мы здесь приводим всего лишь доказательства четырёх тезисов:
1. Опровергатели ни ухом ни рылом в вопросах о которых пытаются судить.
2. Опровергатели не в состоянии найти в материалах НАСА ничего что позволило бы заподозрить фальсификацию.
3. Опровергатели сами врут и фальсифицируют.
4. Опровергатели не в состоянии свести концы с концами в своих теориях.

Вот это и только это мы доказываем. И то что ты не в состоянии перевести "film-cooled nozzlle extension" это доказательство тезиса №1. Понимаешь? Не мы а ты сам доказываешь тезис №1.

И.И.> В 1968 году были переводные статьи, в которых были рисунки с калиброванными круглыми отверстиями. Они вдували струи газа перпендикулярно внутренней поверхности сопла камеры

Это были рисунки F-1? ;) Или ты как всегда перепутал? ;)
Где были такие статьи? Откуда они могли взяться? Где ты увидел в 1968 году такие статьи?
Ещё и перпендикулярно. Гениально, блин! И что было написано в этих "статьях"? Что их автор - дебил?
Старый Ламер  58.0.3029.9658.0.3029.96
RU Старый #08.05.2017 22:40
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Для тех кому интересно. Как я уже говорил, этот герой перепутал систему управления вектором тяги РДТТ путём вдува газа или впрыска жидкости в сопло, с системой завесного охлаждения неохлаждаемого соплового насадка ЖРД.
Скорее всего он прочитал какойто современный учебник. Но не исключено что и вправду видел публикации 60-х гг о системе УВТ двигателя UA-1205 ракеты Титан-3.
Ну и по причине отсутствия какого-либо понятия в двигателях теме решил что и в F-1 так же.
Старый Ламер  58.0.3029.9658.0.3029.96
FR РС20 #15.05.2017 00:51  @Старый#08.05.2017 22:40
+
-
edit
 

РС20

новичок
Старый> Для тех кому интересно.

Вот интересно, Почему РД-107 4-х камерный, а не однокамерный как Ф-1 ?
 26.026.0
RU Старый #15.05.2017 06:37  @РС20#15.05.2017 00:51
+
-
edit
 

Старый

из курилки
★☆

Старый>> Для тех кому интересно.
РС20> Вот интересно, Почему РД-107 4-х камерный, а не однокамерный как Ф-1 ?

В своё время Глушко не смог преодолеть проблемы ВЧ-колебаний в больших камерах.
Старый Ламер  58.0.3029.11058.0.3029.110
FR РС20 #15.05.2017 11:24  @Старый#15.05.2017 06:37
+
-
edit
 

РС20

новичок
Старый>>> Для тех кому интересно.
РС20>> Вот интересно, Почему РД-107 4-х камерный, а не однокамерный как Ф-1 ?
Старый> В своё время Глушко не смог преодолеть проблемы ВЧ-колебаний в больших камерах.

А что такое ВЧ-колебания и в чём проблема их преодоления?
 26.026.0
RU normalized #15.05.2017 20:16  @РС20#15.05.2017 11:24
+
-
edit
 

normalized

новичок
Старый>>>> Для тех кому интересно.
РС20> РС20>> Вот интересно, Почему РД-107 4-х камерный, а не однокамерный как Ф-1 ?
Старый>> В своё время Глушко не смог преодолеть проблемы ВЧ-колебаний в больших камерах.
РС20> А что такое ВЧ-колебания и в чём проблема их преодоления?

Основными проблемами при создании двигателей являлись:

- высокочастотная (ВЧ) неустойчивость рабочего процесса в камере сгорания и газогенераторе;
- "разгары" и разрушения ТНА из-за касаний и поломок кислородного насоса и турбины;
- повышенные забросы параметров, гидроудары и колебания давления в топливных трактах при запуске двигателей;
- недостаточная эффективность и ложные срабатывания системы аварийной защиты двигателей (системы КОРД).

Задачу обеспечения устойчивости рабочего процесса в камере сгорания удалось радикально решить организацией выноса колебательной энергии из объема камеры с помощью постановки удлинительных трубок на газовые форсунки. Это средство борьбы с ВЧ-колебаниями, впервые введенное на двигателях ракеты Н1, в настоящее время используется на других двигателях. Для предотвращения механизма жесткого возбуждения колебаний давления в газогенераторе из конструкции газового тракта были исключены потенциальные источники импульсных возмущений в виде глухих тупиковых полостей, в которых происходили микровзрывы попадающих туда компонентов топлива. Для гарантированной защиты от ВЧ-колебаний в систему КОРД был введен специальный быстродействующий канал, выключающий двигатель при возникновении опасных колебаний.

Лунные машины.Ракета Сатурн - 5.Документальный фильм
Луна́ (лат. Luna) — естественный спутник Земли. Самый близкий к Солнцу спутник планеты, так как у ближайших к Солнцу планет, Меркурия и Венеры, спутников нет. Второй по яркости[комм. 1] объект на земном небосводе после Солнца и пятый по величине естественный спутник планеты Солнечной системы. Среднее расстояние между центрами Земли и Луны — 384 467 км (0,002 57 а.

Где-то с десятой минуты
 44
+
-
edit
 

РС20

новичок
Эх, был в теме один защитник Ивченко-Велюрова и тот убежал обсуждать недоказуемую версию выхлопной трубой Ф-1, что мол смола забьёт выхлопную трубу, если Ивченко-Велюров якобы 100% доказал, что стенка Ф-1 не выдержит долгой работы(сколько?) двигателя.
Всё что вам нужно, это тыкать всем в лицо этим якобы расчётом опровергающим Ф-1, но нет бегут.
 26.026.0
Последние действия над темой
1 63 64 65 66 67 68 69

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