Diadia_Sidor>да ну её (политику) к чёрту. я тебе лучше, что нить из жизни ТНА расскажу
varban>давай. это интересно и достойно
спрашивай, тна люблю, он же и в ярде имеет место быть
о насосах - шнекоцентробежные у всех применяются или это местный коллорит?
у всех причём сначала были посто центробежные, потом стали ставить шнек перед насосом, а потом с развитием технологии они слились в единое целое. но всё таки до сих пор наиболее популярно шнек отдельно, колесо отдельно
а я на заводе проектировал шнекоцентробежный насос для ... горячей воды. На одном колесе
ещё сильно зависит от того чего качать
одно дело набрать необходимый напор на воде и другое на водороде, там не только шнекоцентробежным не обойдёшся, там здоровенное колесо нужно, да не одна ступень
кстати, в ТНА центробежные насосы без конкуренции? я других не встречал
и не встретишь
а турбины? Там аксиальные больше? И ступеней сколько?
турбины используются разные, осевые одно и двухступенчатые, на вонючих моторах - радиальные на открытых схемах делают парциальные турбины
А вот это не встречалось - какие такие парциальные?
наверняка встечались. в парциальной турбине газ подводится в не по всей площади входа в решётку турбины, а в каком-то секторе
а зачем? так не используется полностью колесо
при открытой схеме, расход на турбине не очень большой и если его размазывать по всему входу, получаются слишком короткие лопатки, при этом резко валится кпд турбины. а потери на парциальность вполне терпимы
припоминал у меня был чертеж ТНА какого то РД-350 (или ошибаюсь), там такая примерно история, турбина одноступенчатая и с подводом газов в окно
это обычное дело фау-2 рд-107/108
У V-2 на перекиси турбина крутится?
ага там сопловой аппарат смешной, несколько наклонных сопел выпиленных вручную
сопловой аппарат турбины?
ага
а подшипники? поди оборотов на 20000 даже у фау
на следующий день:
varban>приветствую!
Diadia_Sidor>и Вас !
а чё это мы вдруг на Вы? или ты к моей компьютерной отарой обращаешся?
а штош я, к хорошему человеку на Вы обратиться не могу ?
можеш, можеш;) давай возобновим интервью по тна, но сначала и более систематически
с удовольствием, только паузы у меня могут быть побольше, работы подвалило, да и свалить я сегодня планирую по раньше
и у меня могут быть паузы - комп один дохнет
В свете несуществуюшей главы в развитие РД ТНА должно быть особое место - не будь ТНА (чисто гипотонический случай;) и ЖРД бы проиграли соревнование с РДТТ. Именно ТНА позволил создать ЖРД, гораздо легче, чем аналогичные по тяги/импульсу РДТТ.
не аналогичные, а превосходящие
да, превосходящие Кстати, интересный экскурс в прошлое:
отчего Цандер упорно разрабатывал устройство питания РДТТ зарядами. Ведь не дурак же! Только таким образом можно приблизить РДТТ к насосным ЖРД. Ведь
принципиальное преимущество ЖРД с ТНА перед РДТТ - то, что камера ЖРД в сотни и тысячи раз меньше, чем баки (или камера РДТТ - тот же бак). Сделай устройство питания РДТТ шашками, и это позволит уменьшить камеру (совсем другое дело, что этот мотор будет сочетать не столько преимущества ЖРД и РДТТ, сколько недостатков)
шуки шутками, но в НИИТП работали над РДТТ с непрерывной системой подачи, подробностей не спрашивай - не знаю, да и что знал - забыл
И я слышал такое - но я тоже не буду углубляться. Чисто по этическим причинам - разработка не окончена. Я разработчику все это высказывал, да и он понимает вроде. Кстати, он не шашку в камеру подает, а надвигает камеру на шашку - камера-то меньше!
здорово, давай к насосам
Как все это началось? Не будем про идеи - их было довольно. Кого бы ты поставил первым ТНА-щиком из реальных конструкторов?
а тут и думать нечего первый нормальный тна - фау-2 у нас у Душкина были интересные разработки, даже испытывались, а как стендовые до сих пор работают, но они НИКОГДА НЕ ЛЕТАЛИ, а фау ЛЕТАЛА
И у главных соперников все от V-2 пошло - и у амов, и у вас?
Примечание: Не думай только, что я скатываюсь до примитивного уровня журналюг - я-то хорошо себе представляю и советский, и американский вклад в ракетную технику - он так велик, что признание влияния V-2 никак не может его уменьшить - будет просто несправедливо его не упомянуть.
Точно так оно и есть. Более того, принципиально, с тех пор в ТНА ничего не изменилось. Конечно, поменялись технологии, появились другие компоненты, но в ТНА А.4 уже всё было
А можно такое утверждать - у других (у амов, русских, французов) не было ТНА, потому что оно было им не нужно? Ведь они делали некрупные ракеты, тоесть работали в области, где вытеснительная подача компонентов не сильно или вообще не проигрывает насосной.
тут спорно, тот же Душкин делал ТНА для самолётного мотора (Би-1, И-301) штука небольшая, но с ТНА совершенно другие характеристики. с другой стороны, настоящих ракет не делали, и без насосов прекрасно обходились
Тогда наоборот - А-4 не могла появиться без ТНА - попробуй сделай прочные баки таких размеров.
примечание: Хотя баки были вставными, а не несущими - факт, и пожалуй, ошибка. Еще тогда могли бы сделать баки несущими, во всяком случае, одно из первых улучшении А-4 в Союзе - именно это.
это связано
не может быть большой ракеты без ТНА, так же как и ТНА не нужен сам по себе, он нужен для большой ракеты
А успехи Германии в ТНА не связаны с ее работами над ТРД - ведь в одно время появились турбореактивные самолеты и турбонасосные ракеты?
естественно, это говорит об уровне технологий, и технологий лопаточных машин, в частности, в Германии в то время Крупнейший газодинамик того времени - Теодор фон Карман, работал там, а по нему до сих пор учатся
Давай для полноты перечисли фирмы Германии, которые делали ЖРД с ТНА. Насколько я знаю, делались они тогда (и сегодня) на одной и той же фирме.
Серийно ТНА для фау выпускался на Фау-шных серийных заводах, точную кооперацию надо дома смотреть, но к разработке были подключены и специалисты BMW и Jumo, наверняка
Конечно, производители/разработчики и первых ТРД.
Но вернемся к ТНА двигателя А-4. У него все было - на одном валу сидели турбина и два насоса - спиртовый и кислородный. Турбина парциальная (как вчера выяснили), работала по открытой схемой, на перекиси водорода, который разлагался в газогенераторе (кстати, заметна связь с торпедами немецкого флота - пробовали перекись и там).
Как ты сказал - принципиально в этом ТНА все было.
А ТНА первых "космических" моторов - 107/108 чем отличались от ТНА А-4?
конструктивно, мало чем другие материалы использовались, более технологичные. изменилась компоновка на консольное закрепление турбины, соттветственно появились уплотнения между насосами компонентов, колёса стали лить а не фрезеровать, за турбиной поставили теплообменник для газификации азота, баки наддувать. шнеки, по-моему ещё не появились
Консольное закрепление турбины: в смысле подшипники были между кислородным и керосиновым насосами и между керосиновым насосом и турбины?
Газификация какого азота?
И шнекоцентробежная ступень была у кислородного насоса.
про кислородный насос - правда, нет у меня картинки перед глазами и у фау и у 107/108 всего два подшипника
у фау на валу: подшипник, насос, турбина, насос, подшипник
у 107/108: подшипник, насос, насос, подшипник, турбина
газифицируется азот, которы используется для наддува баков
Ясно об азоте.
Примечание (есно, не тебе) Напоминаю, что наддувом достигают много чего:
-баки становятся жестче - хорошо будут сопротивляться аэродинамическим нагрузкам;
-зверюга-насос, не будь наддув, сомнет бак, как пустую сигаретную пачку
-самое, на мой взглядь, главное - обеспечивает подпор на первую ступень насоса и тем самым способствует бескавитационной работы агрегатины
Еще есть соображения о полезности наддува?
всё изложил
поучительная вещь у первых атласов был очень тонкие стальные баки, так их наддували прям на фабрике, иначе ракета складывалась под собственной тяжестью, даже не заправленная
Так и российские аналогично - когда возили баки Энергии на Мясищеве, приходилось наддувать.
Теперь давай об остросюжетном - о кавитационном срыве ТНА поговорим
эко тебя занесло,
ну поехали
но ещё одну историйку. моя жинка не сразу в институт поступила и год работала машинисткой на ЖРД-иной кафеде. Подсунул ей как-то некто Козлов (крупнейший специалист по баковым процессам) статейку перепечатать. И жинка, удивившись редкой неграмотности профессора, переправила во всём тексте наддув на наДув баков.
))
А кавитационный срыв имел место в реальных испытаниях?
Примечание: Если центробежный насос вращается (а)синхронным электродвигателем, кавитационный срыв не так страшен. Другое дело, если двигатель имеет характеристики турбины - у нее при падение нагрузки обороты растут пропорционально. И кавитационный срыв может привести к разносу агрегата.
именно так всё и происходит, но есть ещё одно неприятное явление, приводящее к полному кирдыку. когда на входе в насос появляется кавитационная каверна, и её несёт к выходу, под действием увеличенного давления она схлопывается, если схлопывание происходит в потоке, то и чёрт бы с ним, а вот если на стенке, происходит явление, анологичное подрыву кумулятивного заряда. несколрко таких схлопываний и стенке - 3.1415926здец !
И в завершение надо сказать, что кавитационный срыв настолько быстротечен, что автоматика управление турбины не отследит увеличение оборотов. Самое лучшее - отсечет ТНА и двигатель, есно. А поскольку пускаться в полете маршевые ЖРД еще не умеют, даже вонючки, в лучшем случае - невыведение. В худшем - разрушение ТНА и пожар на борту (как раз под бакам с компонентами) Кстати, любая авария в ТНА к тому приводит
если развивается кавитационный срыв - кирдык, однозначно
А на стендах чем ЖРД питают? Если штатный ТНА еще не отработан?
вытесниловкой, естественно, обычно азотом
так и думал С первыми советскими космическими ТНА разобрались. А у конкурентов? Слышал, что аварийные запуски амов в начале космической гонки в основном из-за неотработанности ДУ были. После несколько неудач Брауна главным назначили, а до того был бардак.
да тут тоже история весёлая. что касается боевых ракет (Редстоун, Тор, Атлас) они не фантазировали и честно использовали немецкие разработки (Браун с самого начала командовал строительством Редстоуна), а в космос они хотели на маленьком Авангарде уехать, который только для этого и строился. Вот там они намудрили. ТНА сделали с зубчатой передачей. А в космос, всё равно Редстоун первым улетел
Вот-вот! Слышал я о таком, еще шуточки были типа:
На амовской ракете отказал ГТЗА (главный турбозубчатый агрегат - непременная принадлежность турбинных кораблей) - наверное уголь для котлов был некачествен. Такими сведениями разноображал у нас лекции по баллистики Кулагин;)
А ты знаеш, почему амы пошли по пути ТЗА? Чайники с ламерами делали? Или зубки сломали во время разработки дайрект-драйва?
логика в этом есть. у окислителя и горючего разная плотность соответственно максимальное кпд каждого колеса будет достигнуто на разных оборотах, вот их и понесло
а кстати, мотор RL-10, первый в мире водородник, летает до сих пор со своим турбозубчатым агрегатом
Э, у водорода с кислородом плотности значительно разные - 0.011 и 1.6. Так что есть логика - насос для водорода - прямоприводный, а для кислорода - снизили обороты. Кстати, оттуда и раздельные ТНА на ССМЕ?
А у керосинки Авангарда плотности раза в два всего отличается, с учетом соотношения - самое то будет, только колёса насосов - разного диаметра. Все равно непонятно. Надо в инете ссылки на Авангард нарыть и разобраться, хотя м.б. и не стоит. Авангард потомства-то не дал.
диаметр, конечно, разный, но при увеличении диаметра, уменьшается проходное сечение на выходе (высота лопатки) и кпд резко валится, вобщем вместо поиска компромиса америкосы решили понаставить зубастых колёс, а зря
про ССМЕ, кроме этого ещё есть причина их разделения если произойдёт утечка по валу и компоненты где-нить встретится, можно смело гасить свет,
а у нас эту проблему решили и построили, конструктивно, более простой мотор
Правильно, конструирование - всегда компромис
>если произойдёт утечка по валу и компоненты где-нить встретится, можно смело гасить свет
Конечно, произойдет типичный внутрикамерный процесс;)
А те тем ли диктовалась компоновка ТНА А-4 - там турбина - посередке?
про А.4 - нет, компоненты не самовоспламеняющиеся, просто - это наиболее простая (надёжная) компоновка, а вот если кислород с водородом или НДМГ с АТ на валу сойдутся, тогда веселуха и начнётся
Резюме пока:
Первый период - фау и фау-подобные,
второй - начальный космический - усовершенствование компоновки, применение лучших материалов, разработки теории ТНА и сведения ее до инженерного уровня (пока все открытой схемы)
а третий - высококипящая отрава или все-таки водородники?
И где же революция по пути от фау до ССМЕ/РД-0120 произошла?
я склоняюсь в сторону постепенной эволюции
принципиальное отличие вонючих замкнутых ТНА от предыдущих - турбина большого расхода
на водородных ТНА появились многоступенчатые насосы, соответственно проблемма компенсаций осевых усилий
не стал бы я делить их по поколениям
А бывало, что на серийных моторов меняли ТНА?
нет - мотор и ТНА, это единое целое
Ясно, если переделаеш ТНА, то камеру - пара пустяков?
И слегка оф-топик А чем объясняется поразительное долголетие РД-107/108? Ведь первый космический, буржуйские ровестники давно в музеях только!
Я сбегаю поем, а то горе-журналисту жрать охота! Ты пиши
о камере - не сказал бы я, что это пара пустяков, ведь всё работает на пределе возможного, двигатель - единое целое
а 107/108 задачу свою выполняет, технология отработна до офонарения, да и Бог с ним
С камерой вопрос был несколько провокационным;),
но это - отдельная тема трёпа
Давай затронем и самый секс - замкнутые схемы
Принципиальное отличие - топливо для турбины потом дожигается в камере.
Разобрались с кислыми и сладкими газами.
А вот как ТНА изменился по сравнение с ТНА открытой схемы?
тна изменился в лучшую сторону.
расход газа увеличился,
появилась возможность завязать с парциальными турбинами (поднять КПД),
делать нормальновысокие лопатки (поднять кпд)
турбина стала, однозначно консольной,
а отводить газ от радиальной турбины в камеру, просто удовольствие
Однако что-то и стало сложнее - давление в открытых турбинах меньше, чем в камере, а значит и в насосах - тоесть надо бороться с утечкой жидкого компонента
К турбине, уплотнение - ХОЛОДНОЕ. У ТНА замкнутой схемы наоборот?
давление не на много больше. в основном на перепад на турбине, а перепад, на таких турбинах меньше чем в открытой схеме, расхода то хватает. утечки вызывают проблему, не потому что давление выше (оно выше незначительно) а потому, что компоненты ещё те
Да, я сообразил еще вот что:
Давление в центробежном-то насосе на периферии большое. А по центру рабочего колеса оно меньше - у меня на заводе бывали случаи подсоса воздуха или что страшнее - воды - в конц. азотку.
А у амовских ССМЕ еще и турбопреднасосы стоят. Кой такой за животный?
рассказываю про ссме-шные бустера (преднасосы, помогают бороться с кавитацией в главных насосах) по конструкции аналогичны. из магистрали высокого давлени отбирается мало-мало расхода и пускается на гидротурбинку, коея и крутит малонапорное шнеко-центробежное колесо, а отработаный маленький расход большого давления, просто попадает в основной поток
на многих двигателях эжекторы такие же на входе ставили и ставят
да, а как в советской практике? Я практически ни одного движка с турбопреднасосом не знаю - все шнекоцентробежная первая ступень, а далее - центробежки
120-й мотор
170/180-й с нормальными бустерами
и хренова куча вонючих моторов с эжекторными бустерами
А что, у вонючках эжекторами выгоднее? Непонятно
проще, ни одной подвижной части
и кпд ниже
для бустера это не важно, у него задача организовать хоть какой нить напор на входе в основное колесо
Да, точно. И любимые мною шнеки кпд не отличаются. Зато работают ничего даже в режиме развитой кавитации.
Подробности о ТНА SSME:
Насос жидкого окислителя имеет производительность 400 kg/s, а ТНА водорода - исключително высокое соотношение мощи к массе - 16.2 kW/kg.
Мощность ТНА - 56 MW, все это вместе с насосом имеет массу всего в 345 kg!
Я балдею от этих цифр.
К сожалению, у меня нет данных о ТНА 0120 и 170 -там должно быть еще хлеще!
точно
по энергонапряжённости 170-й не имеет равных
Потому разделили ТНА?
у кого ?
У 170 - там же бустеры есть - считай еще пару ТНА
а понял
бустера имеет смысл отделять, так как это совсем другой агрегат, давления низкие, обороты низкие, простая конструкция
И я к тому же. А если будеш оптимизировать насосы, то сподручнее не думать о всяких там прилад типа шнека - есть подпор и все тут.
и отрабатывать проще
Я уже в файл записам переговоры.
Пока готовлю, расскажи что-нибудь поучительное в качестве концовки и пошлю с Зевсом.
Видел, как горят на стенде ТНА
просто вспыхивает огненный шар и через пару секунд остаётся оплавленный вал с ошмётками всего остального на нём
нда...холодок пробежал по спине
хотя поучительно - значит все ажурное и легкое, вал только массивный
А нарочно сожгли или нештатно сработал?
нарочно, искали причину серии аварий
Подробнее можно? А то об участиях в аварийных комиссиях не всегда можно распространяться.
да это всё на стендах рвалось, так что ничего страшного
нет, я о серию аварии говорю
вот на стендах серия и была
теперь-то ясно
Ладно, пошлю, но в отдельном топике - ТНА-трёп.