Сопло ЛМ уперто в притык без зазора

самое непонятное для меня заключается в том, что неясно: а где собственно газоотвод для осуществления взлета и работы ЖРД взлетной ступени? Судя по У



рисунку ниже этот вопрос остается открытым - в центре должен находится ЖРД посадочной ступени и аппаратура автоматики управления.

А куда взлетный факел от работающего ЖРД будет истекать!?

Как сказано в (1) "Посадочная ступень лунного корабля в виде крестообразной рамы из алюминиевого сплава несет на себе в центральном отсеке двигательную установку с посадочным ЖРД фирмы STL В четырех отсеках, образованных рамой вокруг центрального отсека, установлены топливные баки, кислородный бак, бак с водой, гелиевый бак, электронное оборудование, подсистема навигации и управления, посадочный радиолокатор и аккумуляторы". Никакого газоотвода не предусмотрено. Взлетная ступень тоже глухо сидит впритык, никаких тебе зазоров, газоотводных ферм или отверстий. К тому же конструкция собрана из тонколистового металла и не рассчитана на сильные газодинамические возмущения.



После первой публикации возникла масса вопросов у читателей: а зачем вообще нужен газоотвод, газорассекатель, кому нужен зазор и каков должен быть его размер? Ну что ж, давайте рассчитаем.



Во-первых, предположим, что сопло уперлось в стенку без зазора. Некоторые защитники НАСА наивно полагают, что такая ситуация ничем нам не грозит - они полагают, что взлетная ступень вылетит как пробка из бутылки. Что-то наподобие псевдо- минометного старта. На самом деле в ЖРД будут происходить такие процессы: уравнение состояния газа - pV=(m/M)RT.

Объем двигателя можно прикинуть из того, что его форма близка к конусу с диаметром основания D=79см и высотой h=130см. Тогда объем V=πR²h/3 ≈0,22м³. Если сечение расхода газа из сопла равно нулю (сопло в притык к стенке), то полость ЖРД будет фактически замкнутым сосудом, где должно установится одинаковое давление и температура во всех точках.

Давайте прикинем: для смеси аэрозин-50 и азотный тетроксид при соотношении окислитель/горючее как 1,6:1 типичные значения будут М=20г/моль; Т~3300К; γ=1,25; баллонная система подачи обеспечивает давление в камере P0≈8,4атм. Это означает, что сжигание всего 137г топлива позволит полностью заполнить весь объем камеры и сопла(!) ЖРД газом с давлением 8,4атм и Т=3300К. Зная секундный расход топлива ~5кг/сек получаем, что время наполнения объема t= 0,137/5 ≈27,4мс (!)

Хочу сразу заметить, что если камера ЖРД и рассчитана на работу в среде газа с Т~3300К и p~0,85МПа; то тонкостенное сопло рассчитано на давления и температуры в разы ниже. Поэтому время жизни ЖРД при таком режиме без зазора даже меньше жалких 27 милисекунд! затем прогар сопла, пробой струи газа наружу и взрыв. При этом какова бы ни была статическая тяга от избыточного давления - взлетная ступень за 27милисекунд сможет подняться меньше чем на 1мм...
http://free-inform.narod.ru/pepelaz/pepelaz-6.htm

 

Предусматривалось, что на высоте около 1 м космонавты выключат двигатель посадочной ступени,

чтобы предотвратить перегрев днища спускаемого аппарата от истекающей струи, отраженной от грунта. Опасались также взрыва двигателя, если бы он в работающем состоянии коснулся грунта

Спускаемый аппарат корабля «Аполлон»

// www.astronaut.ru

 

 

Афон, ты эта... почитай Прохожелогию, просветись. А-то смотри - и тебя поимеют, как Прохожего за это сопло

 

1. Прогар фольги из которой сделан корпус паучка
Корпус сделан не из фольги, тебе об этом уже 1000 раз говорили, показывали, давали ссылки и т.д.
ЭВТИ, которой была обшита посадочная ступень при старте взлетной ступени летела ошметками во все стороны. И хрен с ней

 

2. Не рванет ли движок от перегрева дна ЛМ?
Движок? От перегрева дна? Вообще-то дно прикрыто Экранно-Вакуумной ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЕЙ

 

С посадочной то хрен, но нас волнует взлетная.
Если от посадочной клочья летели, то и от взлетной они должны лететь, ведь струя то отражается от посадочной и бьет во взлетную (об чем и речь, что нет зазора)

 

А эту изоляцию рвет струя отраженная от платформы (зазора нет)

 

Я вижу моя любимая тема живет и побеждает.
Итак, еще раз - как тут уже вычислял Джастмен, наличие преграды ДАЖЕ при зазоре в 10см (там больше не было) увеличивает пиковый заброс давления при пуске в 50 с лишним раз! Это данные компьютерного счета.

т.е. - есть двигатель. Он расчитан на заброс давления в сопле до ~0,027ат на срезе и выше по профилю давления.
Преграда повышает это все до 1..1,5ат и выше по профилю. т.е. в десятки раз.
Тут кое-кто рассуждал - мол единицы атмосфер - делов то?
Хочу напомнить, что мы имеем дело не со статикой, не с маломеняющимся давлением, а с резко наростающим фронтом давления газа. Мы имеем дело по сути с неким аналогом ударной волны. Ведь газ в сопле движется со сверхзвуковой скоростью - это важно помнить!

Я вот тут пытался припомнить с уроков НВП про ядрёный взрыв - кажется ударная волна с фроном всего 0,9ат смертельна для людей, крушит танки и самолеты... вроде так!?

 

Уважаемый Прохожий!
Читайте Джастмена внимательнее.
Мне кажется , что изменение давления в сопле под влиянием внезапно возникающей преграды в разы приведёт к изменению давления в критике и в камере.
Сопло перестанет быть соплом Ла-Валя и возникнет неустойчивый режим работы двигателя.
он начнёт работать как помпа чуф-чуф.
Два "Чуфа" Джастмен нам уже рассчитал.
А с третьим "чуфом" (как учили меня на военной кафедре) форсунки (и лопатки) вылетают сквоз корпус.

 

Вы не обращали внимания что на фотографиях посадочная ступень выглядит обмотаной какойто плёнкой а взлётная выглядит обшитой какимито листами?

 

Почему нет зазора то?

 

Значит, те самые макеевские Р-29 и варианты ака "Синева" никогда не летали. Этому Памятливого учили на военной кафедре

 

если бы в Эстонии были военные кафедры, то Пустынскому бы объяснили, что Р-29М "всплывает" на очень малой тяге - чуть ли ни десятая часть от максимума. никакого экстрима ;D

а лунник сразу дает полную тягу + заброс пусковой раза вполтора
камера может и останется, а сопло даст трещины

 

Значит, те самые макеевские Р-29 и варианты ака "Синева" никогда не летали. Этому Памятливого учили на военной кафедре. ;D ;D ;D

 

Уважаемый 7-40!
Я Вас не понял в силу недостатка знаний. Неужели р-29 и Синева это рактные двигатели,
которые штатно запускались в шахтах или на поверхности земли без стартового стола,
или без пневматически выбрасываемого из шахты контейнера?

 

Уважаемый 7-40!
Я Вас не понял в силу недостатка знаний. Неужели р-29 и Синева это рактные двигатели,
которые штатно запускались в шахтах или на поверхности земли без стартового стола,
или без пневматически выбрасываемого из шахты контейнера?

 

если бы в Эстонии были военные кафедры, то Пустынскому бы объяснили, что Р-29М "всплывает" на очень малой тяге - чуть ли ни десятая часть от максимума. никакого экстрима ;D

а лунник сразу дает полную тягу + заброс пусковой раза вполтора
камера может и останется, а сопло даст трещины

 

Асимметричное (относительно сопла) дно и газы отраженные от посадочной ступени должны были завалить взлетную ступень.

 

аФон, а вы давление на дно не пробовали посчитать?

 

Тяга движка поднимает взлетную ступень (тонну), а отраженная от площадки струя (если все 100% попадают назад) дает ту же тягу (более тонны)

 

Р-29, Р-29Р, Р-29РМ (которые РСМ-50, РСМ-54, всякие "Волны", "Штили", "Синевы") - это баллистические ракеты, базирующиеся на подводных лодках. По советской, а теперь российской легенде, их двигатель тягой ок. 100 тонн и давлением в КС более 200 атм. штатно запускается прямо в шахте лодки, откуда ракета и выбрасывается. Аккумулятора давления там нет, по советской легенде.

 

1)Р-29 стартует на тяге МЕНЬШЕЙ веса ракеты

 

4)двигатель делают исходя из режима нормального газоистечения. ударного фронта в 1ат сопло не переживет. толщина его порядка того же, что у орбитального блока Аполло.

 

6) "парусность" - это у парусов Вы имели ввиду несимметричное газоистечение, создающее нескомпенсированный опрокидывающий момент - так? но там дно плоское. просто плоское - как лист бумаги.

 

аФон, не учите меня жить, ок?