Идея в двух словах: РД с традиционным соплом дует на поверхность с кривизной. Как у аэроспайка.
Само сопло рассчитано на 1 атмосферу внешнего давления и реализует все преимущества традиционного двигателя, а "аэроспайк-расширитель" включается на работу на высоте.
Смысл - недорого, без большой дополнительной массы, выдвижных насадок и механики получить "сопло переменного давления", одинаково пригодное у поверхности земли и на высоте. Ессно, для использования именно на первой ступени.
(https://img.novosti-kosmonavtiki.ru/223395.jpg)Такое примерно? Двигатели (RL-10) там кольцом вокруг этого сопла и дуют на него... Это DC-Y, нереализованная версия Дельта-Клиппер
ЦитироватьAlex_II пишет:
Такое примерно? Двигатели (RL-10) там кольцом вокруг этого сопла и дуют на него... Это DC-Y, нереализованная версия Дельта-Клиппер
Именно!
Вот так всегда: придумаешь что-нить новое, а его, оказывается, уже раз так пять-семь уже думали.
ЦитироватьТатарин пишет:
Вот так всегда: придумаешь что-нить новое, а его, оказывается, уже раз так пять-семь уже думали.
Есть интересный доклад по двигателям внешнего расширения, там в т. ч. рассматривается такая схема. В понедельник смогу вам прислать.
ЦитироватьАлександр Хороших пишет:
ЦитироватьТатарин пишет:
Вот так всегда: придумаешь что-нить новое, а его, оказывается, уже раз так пять-семь уже думали.
Есть интересный доклад по двигателям внешнего расширения, там в т. ч. рассматривается такая схема. В понедельник смогу вам прислать.
Буду благодарен!
А еще лучше - прям сюда пристегнуть.
ЦитироватьТатарин пишет:
Идея в двух словах: РД с традиционным соплом дует на поверхность с кривизной. Как у аэроспайка.
Само сопло рассчитано на 1 атмосферу внешнего давления и реализует все преимущества традиционного двигателя, а "аэроспайк-расширитель" включается на работу на высоте.
Смысл - недорого, без большой дополнительной массы, выдвижных насадок и механики получить "сопло переменного давления", одинаково пригодное у поверхности земли и на высоте. Ессно, для использования именно на первой ступени.
Чем охлаждать эту поверхность будем? Сколько она весить будет чтобы держать сжимающие усилия? Аэроспайк в оригинале дул как раз на такую рампу, которая весила много даже со срезанной верхушкой клина. При этом она была частью движка и через дырку в рампе спускали газ из газогенератора, тем самым облегчая конструкцию и уравновешивая сжимающие усилия.
Развитые поверхности контактирующие с горячим газом хороши только для движка на мятом газе, который на 1 ст ну никак.
Аэроспайк почил. Движок внешнего расширения для 3 ст Тополя( да пррабатывася такой) не сделали( вовремя одумались).
Видимо идея порочна и ничего кроме геморроя не приносит.
Цитироватьоктоген пишет:
Движок внешнего расширения для 3 ст Тополя( да пррабатывася такой) не сделали( вовремя одумались).
Вроде ж для ступени разведения? В НК про это писали, ИМХО.
Цитироватьоктоген пишет:
Чем охлаждать эту поверхность будем?
У водорода великолепный хладоресурс. На крайний случай - как в 11Д57, обоими компонентами.
Кстати. Высокий нагрев водорода (а площадь критики в такой схеме выше, чем в схеме с колоколооьразным соплом) делает это сопло привлекательным для расширительной схемы.
Цитироватьоктоген пишет:
Видимо идея порочна и ничего кроме геморроя не приносит.
Скорее не порочна, а специфична. Но в последнее время мода на классику.
Цитироватьоктоген
Чем охлаждать эту поверхность будем? Сколько она весить будет чтобы держать сжимающие усилия? Аэроспайк в оригинале дул как раз на такую рампу, которая весила много даже со срезанной верхушкой клина. При этом она была частью движка и через дырку в рампе спускали газ из газогенератора, тем самым облегчая конструкцию и уравновешивая сжимающие усилия.
Развитые поверхности контактирующие с горячим газом хороши только для движка на мятом газе, который на 1 ст ну никак.
Аэроспайк почил. Движок внешнего расширения для 3 ст Тополя( да пррабатывася такой) не сделали( вовремя одумались).
Видимо идея порочна и ничего кроме геморроя не приносит.
Охлаждение - "пассивное", радиационное. Поверхность "полусопла" аэроспайка открыта во внешний мир. Да и там уже нет после сопла особо высоких температур...
Тут вот еще какой момент: известно, что максимальный УИ для кислород-водорода (да даже и метана) - не при стехиометрии, газ из сопла идет существенно восстановительный. Так вот аэроспайк - это возможность бесплатно (за счет атмосферного кислорода) дожечь газ и полезно использовать часть этой энергии.
Аэроспайк был проще предлагаемого вами. И не взлетел. Мнится мне что у вашей идеи куча подводных камней.
Цитироватьоктоген пишет:
Аэроспайк был проще предлагаемого вами. И не взлетел.Мнится мне что у вашей идеи куча подводных камней.
В принципе-то идея интересная и появилась достаточно давно.Любопытно почему не задалась?Кто то может рассказать?Почему все забросили?
ЦитироватьЮрий Темников пишет:
Цитироватьоктоген пишет:
Аэроспайк был проще предлагаемого вами. И не взлетел.Мнится мне что у вашей идеи куча подводных камней.
В принципе-то идея интересная и появилась достаточно давно.Любопытно почему не задалась?Кто то может рассказать?Почему все забросили?
X-33 не взлетел по, так сказать, политическим причинам. Заложили несколько прорывных технологий, и не заложили запаса на случай, когда какая-то не сработает. Сразу прикрыли проект, когда возникли трудности, поскольку Локхид вкладывать свои не хотел - зачем? - а НАСА в то время тоже не настроена была "доводить до ума" проект.
Цитироватьоктоген пишет:
Аэроспайк был проще предлагаемого вами. И не взлетел. Мнится мне что у вашей идеи куча подводных камней.
Проблемы "чистого" аэроспайка общеизвестны.
А вот о "подводных камнях" такой конструкции как раз и хотелось поговорить.
ЦитироватьВ принципе-то идея интересная и появилась достаточно давно.Любопытно почему не задалась?Кто то может рассказать?Почему все забросили?
БольшАя поверхность, подверженная нагреву (читай - "тяжёлая") как минимум.
Википедия ещё говорит, что "...дополнительным отрицательным фактором является относительно плохая производительность такой системы при скоростях 1-3 М. В данном случае воздушный поток сзади летательного аппарата имеет уменьшенное давление, что снижает тягу."
Теперь давайте посмотрим, что будет, если на клин подавать уже расширенный в классическом сопле поток:
- нагрев как проблема исчезает (потому что температура газа на выходе сопла значительно ниже, чем после критсечения, он уже расширен и охлаждён в сопле);
- значительную часть девления и механической нагрузки несёт классическое сопло, клин лишь добирает остатки от дорасширения (и/или догорания и дорасширения), поэтому больших механических нагрузок там не должно быть;
- плохая производительность в каком-то диапазоне скоростей не так критична, потому что основная тяга - всё равно основное сопло (нам главное, чтобы клин дал _интегральную_ прибавку к тяге и эффективности по итогам миссии, а она-то уж будет).
ЦитироватьТатарин пишет:
Охлаждение - "пассивное", радиационное. Поверхность "полусопла" аэроспайка открыта во внешний мир. Да и там уже нет после сопла особо высоких температур...
На стенке сопла будет не температура потока, а температура торможения, равная температуре в камере сгорания. Почему сопло не плавится - нужно считать тепловые потоки - приход тепла от продуктов сгорания и унос излучением с внешней стороны сопла.
Цитироватьmihalchuk пишет:
ЦитироватьТатарин пишет:
Охлаждение - "пассивное", радиационное. Поверхность "полусопла" аэроспайка открыта во внешний мир. Да и там уже нет после сопла особо высоких температур...
На стенке сопла будет не температура потока, а температура торможения, равная температуре в камере сгорания. Почему сопло не плавится - нужно считать тепловые потоки - приход тепла от продуктов сгорания и унос излучением с внешней стороны сопла.
"Температура торможения" была бы если б поток шёл под 90 градусов. И нет, и в этом случае температуры равной температуре в КС там не было бы. На самом же деле поток идёт под небольшим углом, почти по касательной.
Степень расширения сопла - что-то там порядка десятков (~30), расширение идёт по адиабате, так что можно считать, что температура (абсолютная) потока падает кратно, и на выходе из сопла - что-то там одной-другой сотни С (400-500К).
Нужно _сильно_ затормозить поток, чтобы полученная температура представила проблему для материала клина. А до 900-1000К можно работать совершенно спокойно и без охлаждения совсем с относительно дешёвой сталью.
ЦитироватьТатарин пишет:
БольшАя поверхность, подверженная нагреву (читай - "тяжёлая" ;) как минимум.
Насколько я знаю это многодвигательная система,вряд ли конус будет намного тяжелее нескольких обрезков укороченных как минимум наполовину сопел,плюс увеличение УИ?
В РН КОРОНА максимально использованы прорывные технологии отраслей приборостроения, двигателестроения и материаловедения. В РН применены ракетный маршевый двигатель с центральным телом на компонентах топлива «водород+кислород»,.............Это то самое?
ЦитироватьТатарин пишет:
Цитироватьmihalchuk пишет:
ЦитироватьТатарин пишет:
Охлаждение - "пассивное", радиационное. Поверхность "полусопла" аэроспайка открыта во внешний мир. Да и там уже нет после сопла особо высоких температур...
На стенке сопла будет не температура потока, а температура торможения, равная температуре в камере сгорания. Почему сопло не плавится - нужно считать тепловые потоки - приход тепла от продуктов сгорания и унос излучением с внешней стороны сопла.
"Температура торможения" была бы если б поток шёл под 90 градусов. И нет, и в этом случае температуры равной температуре в КС там не было бы. На самом же деле поток идёт под небольшим углом, почти по касательной.
Степень расширения сопла - что-то там порядка десятков (~30), расширение идёт по адиабате, так что можно считать, что температура (абсолютная) потока падает кратно, и на выходе из сопла - что-то там одной-другой сотни С (400-500К).
Нужно _сильно_ затормозить поток, чтобы полученная температура представила проблему для материала клина. А до 900-1000К можно работать совершенно спокойно и без охлаждения совсем с относительно дешёвой сталью.
За такое двойку по газодинамике ставят.
Цитироватьоктоген пишет:
Движок внешнего расширения для 3 ст Тополя( да пррабатывася такой) не сделали( вовремя одумались).
Для доводочной ступени - прорабатывала инициативная группа - состояла из однокамерных ЖРД малой тяги с кососрезанными соплами - основная цель была уменьшить габариты ДУ доводочной ступени.
Что только не придумают лишь бы не делать детонационных РД.
ЦитироватьТатарин пишет:
Идея в двух словах: РД с традиционным соплом дует на поверхность с кривизной. Как у аэроспайка.
ЦитироватьМы выстояли и ударили с фланга. Я повел отряд ракетчиков через трясину. Но мой ЖРД оступился и и мы стали тонуть. Положение было отчаянным. Нужно было выбирать одно из двух:погибнуть или как-то спастись. И тут меня осенило. Голова!Голова-то всегда под рукой, господа. Я схватил себя рукой за волосы и рванул, что есть силы.А рука-то у меня, слава богу, сильная, а голова, слава богу, мыслящая! Одним словом я рванул...
Цитироватьmihalchuk пишет: Цитировать"Температура торможения" была бы если б поток шёл под 90 градусов. И нет, и в этом случае температуры равной температуре в КС там не было бы. На самом же деле поток идёт под небольшим углом, почти по касательной.
Степень расширения сопла - что-то там порядка десятков (~30), расширение идёт по адиабате, так что можно считать, что температура (абсолютная) потока падает кратно, и на выходе из сопла - что-то там одной-другой сотни С (400-500К).
Нужно _сильно_ затормозить поток, чтобы полученная температура представила проблему для материала клина. А до 900-1000К можно работать совершенно спокойно и без охлаждения совсем с относительно дешёвой сталью.
За такое двойку по газодинамике ставят.
За что именно? За степень расширения? За температуру? :) За пределы жаропрочности доступных материалов?