Всем доброго времени суток!
Осваиваю 3D Max, сооружаю перспективный SSTO. В целом с внешним видом определился - например, по габаритам он будет как японский Kankoh-Maru.
Но возникла серьёзная заминка с устройством створок люков стартовых (они же посадочные) двигателей в донном тепловом щите. Может ли кто-нибудь подсказать (или поделиться ссылками), как это решалось в настоящих проектах подобных аппаратов?
Знаю, что в 60-х XX в. в Штатах разрабатывали Milennium Express LV-106 (или 107, точно не помню), Phoenix-C, что-то химичили с Джемини. О подобных разработках у нас в СССР не слышал, разве что проект корабля "Заря", но о нём нет почти ничего.
Прошу, не считайте эту тему типа офф-топом. НК - серьёзное издание, и я надеюсь на обстоятельную и профессиональную консультацию.
Буду благодарен за любую помощь.
Да ПТК-НП посмотрите как нарисован. Двигатели в тепловом щите - это что-то новенькое. Не думаю, что это возможно реализовать в реальности. У ПТК-НП и Зари двигатели располагаются на боковой поверхности.
Ну и рисовать гораздо удобнее не в Максе, а в САПРе с последующим экспортом в Макс в виде нурбсовых пов-тей.
тепловой "щит" можно разместить в носу или на боковой поверхности МОКК
Благодарю за комментарии
ЦитироватьУ ПТК-НП и Зари двигатели располагаются на боковой поверхности.
У ПТК-НП - не уверен, у Зари это так, правда есть одно но...И тот и другой НЕ СТАРТУЮТ с Земли самостоятельно.
Цитировать
Двигатели в тепловом щите - это что-то новенькое. Не думаю, что это возможно реализовать в реальности.
Люк в теплозащите, насколько помнится, отрабатывался в советском ТКС ещё на "Салютах". Был такой кораблик "Меркурий" (не путать с амеровским Mercury). Правда с людьми на борту он так ни разу не приземлялся. В Штатах подобными вещами занимались в рамках проекта станции MOL - переходный люк в щите корабля Джемини.
Цитироватьтепловой "щит" можно разместить в носу или на боковой поверхности МОКК
Была такая мысля, пришлось отказаться. Кораблик уж больно "пузатый" получился: больше 20-ти метров в диаметре, и метров 25-27 в высоту.
Сейчас думаю оставить в покое многострадальный тепловой щит и втиснуть движки в 4 продольных обтекателя. Получится как у Элана Маска в его Dragon V2. В общем, сплошной плагиат :cry: .
Ремарка. Разумеется всё это сплошное фантазёрство, но хотелось бы сваять что-то очень похожее на реальный агрегат, что-то вроде концепта (сравните ранние рисунки и схемы тех же шаттлов с тем что поимели в итоге - почти ничего общего кроме внешних очертаний). А всяких-разных пепелацев, непонятно как летающих, в соответствующих галереях - полно. Не спорю, многие сделаны с изрядной выдумкой и поражают фантазией авторов. Но увы, ваш покорный слуга таковой обделён (что не есть хорошо) и вынужден ползать по унылой утилитарности. Шутка!
А как там у DC-X? Вот с неё и срисуйте.
Или от отечественного производителя: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%9E%D0%A0%D0%9E%D0%9D%D0%90_(%D1%80%D0%B0%D0%BA%D0%B5%D1%82%D0%B0-%D0%BD%D0%BE%D1%81%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C)
Я конечно не спец в этом деле, но люки в щите - это НННШ. Малейшая деформация на стыках при входе в атмосферу на второй космической - и писец подкрался незаметно :) Впрочем вы можете нарисовать что угодно, обыватель схавает http://www.spaceanswers.com/futuretech/this-is-probably-one-of-the-most-ridiculous-spacecraft-thatll-never-fly-in-your-lifetime/
Можно сделать еще что-то типа отодвигающегося щита после горения, но это механизация, а значит потеря в надежности и массе ПН, которая и так мизерная у должна получиться у SSTO на химии.
Лучше всё же как у Зари рисовать или что-то типа цилиндрических наростов на боковинах, но подальше от щита.
А у "короны", насколько я понимаю щит сбоку распологается.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/56996.png)
Цитировать http://www.spaceanswers.com/futuretech/this-is-probably-one-of-the-most-ridiculous-spacecraft-thatll-never-fly-in-your-lifetime/ (http://www.spaceanswers.com/futuretech/this-is-probably-one-of-the-most-ridiculous-spacecraft-thatll-never-fly-in-your-lifetime/)
Супер! Это он и есть, Kankoh-Maru, то с чего всё началось, будь он не ладен. Присобачьте к нему огромные боковины а-ля Dragon V2, и получите общее представление о моём уродце :D .
Что касаемо ЖРД с центральным телом у Короны, он вообще реален, и если да то как он работает?
Вопрос слегка не в тему - как расшифровывается НННШ :) ?
ЦитироватьBorya Big пишет:
Что касаемо ЖРД с центральным телом у Короны, он вообще реален, и если да то как он работает?
Это ЖРД с соплом внешнего расширения. Да, вполне реален и даже жужжал на стенде. Вроде XLR-2000 назывался или как-то так. Могу в книжках посмотреть - там про такие РД точно было.
Сложность заключается в охлаждении большого центрального тела.
ЦитироватьBorya Big пишет:
Вопрос слегка не в тему - как расшифровывается НННШ :) ?
Нет, никогда и никаких шансов. Автор - участник форума Старый.
ЦитироватьАлександр Хороших пишет:
Нет, никогда и никаких шансов. Автор - участник форума Старый.
Точнее: "Нигде, Никогда и Никаких Шансов".
ЦитироватьДмитрий В. пишет:
ЦитироватьАлександр Хороших пишет:
Нет, никогда и никаких шансов. Автор - участник форума Старый.
Точнее: "Нигде, Никогда и Никаких Шансов".
Третий вариант: "Никогда, Ни за что, Никаких Шансов"
Как обычно, цитирование классиков в отсутствие самих классиков приводит к искажениям. Скоро начнется деление на партии "правильных стариковцев" и "неправильных" :D
Прикольно. Надо запомнить :D !
С названием ЖРД я похоже напутал. ЖРД неплохо описан в книжке Тимната "РД на химическом топливе".
А кстати, вот примерно таким макаром можно делать сопла внешнего расширения? Или конус должен обязательно сходиться в бесконечности? К знатокам вопрос.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330299.png)
ЦитироватьCepёгa пишет:
А кстати, вот примерно таким макаром можно делать сопла внешнего расширения?
А где верх и низ у этого пепелаца? Если верх вверху :) то сопло нарисовано неправильно и ракета полетит вниз :)
ЦитироватьCepёгa пишет:
Или конус должен обязательно сходиться в бесконечности? К знатокам вопрос.
Сходиться не должен. Главное, чтобы сила давления газов на конус порождала тягу в нужном направлении.
П. С. у пепелаца конечно просто огромный мидель :( Аэродинамические потери будут большими.
ЦитироватьАлександр Хороших пишет:
А где верх и низ у этого пепелаца? Если верх вверху :) то сопло нарисовано неправильно и ракета полетит вниз :)
Сходиться не должен. Главное, чтобы сила давления газов на конус порождала тягу в нужном направлении.
Верх - вверху. Я просто понять хочу. То есть, сила будет примерно перпендикулярно профилю сопла действовать?
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/330386.png)
Тогда выходит, что пораболический конус таки обязательно должен где-то сходиться, если мысленно продолжить профиль, иначе реверс тяги выходит :)
ЦитироватьП. С. у пепелаца конечно просто огромный мидель :( Аэродинамические потери будут большими.
А я не знаю какой минимальный угол можно брать. Взял как у пятака - 20 градусов.
ЦитироватьCepёгa пишет:
То есть, сила будет примерно перпендикулярно профилю сопла действовать?
Да, давление действует перпендикулярно образующей сопла. Интеграл давления по площади сопла даст силу.
Ну и не надо забывать, что тяга - это сумма всех сил, действующих на ракетный двигатель за исключением аэродинамического сопротивления (т. е. надо также учесть и силу давления воздуха на данной высоте).
(https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/forum/file/51167)
1 - сопло-инжектор дозвуковое;
2 - образующая сверхзвукового сопла.
Красным показана эпюра сил давления.
ЦитироватьCepёгa пишет:
пораболический конус
А почему вы в качестве образующей берёте параболу?
ЦитироватьCepёгa пишет:
Тогда выходит, что пораболический конус таки обязательно должен где-то сходиться, если мысленно продолжить профиль, иначе реверс тяги выходит :)
Честно говоря, мысль не уловил :(
Если посмотреть на ваш чертёж, то ракета полетит вниз.
ЦитироватьCepёгa пишет:
А я не знаю какой минимальный угол можно брать. Взял как у пятака - 20 градусов.
А вы именно расчёт делаете или просто рисуете? Если рисуете, то делайте так, чтоб было красивше. :)
ЦитироватьАлександр Хороших пишет:
Да, давление действует перпендикулярно образующей сопла. Интеграл давления по площади сопла даст силу.
Ну и не надо забывать, что тяга - это сумма всех сил, действующих на ракетный двигатель за исключением аэродинамического сопротивления (т. е. надо также учесть и силу давления воздуха на данной высоте).
1 - сопло-инжектор дозвуковое;
2 - образующая сверхзвукового сопла.
Красным показана эпюра сил давления.
Всё ясно, спасибо. Соответственно, с изменением высоты эта эпюра будет динамически меняться? На некоторых картинках этот инжектор рисуют так, как будто он имеет сверхзвуковое сопло (расширяющийся конус).
ЦитироватьА почему вы в качестве образующей берёте параболу?
А что надо брать? У вас похоже на гиперболу.
ЦитироватьЧестно говоря, мысль не уловил :(
Если посмотреть на ваш чертёж, то ракета полетит вниз.
Ну эта кривая на вашем чертеже, если её продолжить, должна пересечь ось Х. Тяга соответственно направлена влево, если взять интеграл. А если кривую повернуть градусов на 15 против часовой (чтобы получилось как на моем рисунке) - кривая пересекать ось Х не будет, а тяга будет обратная - вправо. Так ведь?
ЦитироватьА вы именно расчёт делаете или просто рисуете? Если рисуете, то делайте так, чтоб было красивше. :)
Рисует автор темы похоже, а я пытаюсь понять общие принципы. Газодинамических расчетов никогда не делал и не в курсе в каком софте их надо делать, но подозреваю, что всё уже рассчитано до меня. :)
ЦитироватьCepёгa пишет:
Соответственно, с изменением высоты эта эпюра будет динамически меняться?
Хороший вопрос :) Мне надо будет сначала самому с ним разобраться.
ЦитироватьCepёгa пишет:
На некоторых картинках этот инжектор рисуют так, как будто он имеет сверхзвуковое сопло (расширяющийся конус).
Хм. возможно. Я с двигателями внешнего расширения не знаком, мы их не проходили.
ЦитироватьCepёгa пишет:
А что надо брать? У вас похоже на гиперболу.
А я в Пэйнте на скорую руку рисовал. В реальности там будет либо дуга окружности (скажем, у РД-107 сверхзвуковое сопло так спрофилировано), либо некая сложная кривая, которая описывается с помощью кучи точек в таблице (координаты Х - У). Кривая получается на основе расчётов оптимизации сопла. Оптимизация ведётся по критерию минимизации потерь в сопле.
Основные потери - на непараллельность истечения и трение. Если рассматривать сопла с одинаковой площадью среза (равной степенью расширения), но разной длиной, то с ростом длины сопла поток на срезе будет истекать всё более параллельно продольной оси. При уменьшении длины поток будет стремиться в разные стороны - это уменьшит тягу.
С другой стороны, рост длины сопла приведёт к росту потерь на трение.
Вот соответственно существует некий оптимальный профиль с оптимальной длиной.
ЦитироватьCepёгa пишет:
Ну эта кривая на вашем чертеже, если её продолжить, должна пересечь ось Х.
Вообще, ось Х на моём чертеже - ось вращения сопла с центральным телом и она же продольная ось ракеты. как-то я это не уточнил сразу.
ЦитироватьCepёгa пишет:
Тяга соответственно направлена влево, если взять интеграл.
Именно!
ЦитироватьCepёгa пишет:
А если кривую повернуть градусов на 15 против часовой (чтобы получилось как на моем рисунке) - кривая пересекать ось Х не будет, а тяга будет обратная - вправо. Так ведь?
Ох, вот бы схемку ещё :)
ЦитироватьCepёгa пишет:
Газодинамических расчетов никогда не делал и не в курсе в каком софте их надо делать, но подозреваю, что всё уже рассчитано до меня. :)
Если нужно сделать оценку, то вполне сойдёт Маткад. С более серьёзными вещами я пока не сталкивался :)
Вообще, расчёт в Маткаде даёт очень хорошее совпадение с реальными изделиями...Помнится, в курсовой я получил диаметр среза двигателя РД-253 с точностью то ли 3, то ли 5%.