Разве нету космических кораблей которые бы имели житкостное или газовое охлаждение вместо толстой и тяжолой теплозащиты?
Ведь от такого охлаждения можно даже делать а не тратить енегрию
С уносом вещества сделать можно (впрыскивать жидкость например) , но обычная абляционная теплозащита надежнее и легче.
А жидкостное (газовое) охлаждение в замкнутом контуре никак не пройдет. Теплоноситель конечно нагреется, но куда сбрасывать это тепло, кругом плазма.
Кстати какие тепловые потоки при спуске? Подозреваю, что измеряются в МДж/кв.м.
ЦитироватьРазве нету космических кораблей которые бы имели житкостное или газовое охлаждение вместо толстой и тяжолой теплозащиты?
Ведь от такого охлаждения можно даже делать а не тратить енегрию
Как же нету? У ВА ТКС вполне себе "газовое" охлаждение, только газ хранится в удобной форме и выделяется по мере необходимости. :)
ЦитироватьС уносом вещества сделать можно (впрыскивать жидкость например) , но обычная абляционная теплозащита надежнее и легче.
А жидкостное (газовое) охлаждение в замкнутом контуре никак не пройдет. Теплоноситель конечно нагреется, но куда сбрасывать это тепло, кругом плазма.
Кстати какие тепловые потоки при спуске? Подозреваю, что измеряются в МДж/кв.м.
с замкнутым цыклом не будет просто переносить тепло а крутить турбину или еще шото и будет производить електричество
Нащет ТКС - спасибо за информацию поискал в нете и нашел в русской уикипедии
Срочно надо ставить турбину в СА,-как же это без электричества?А еще лучше и маховик(такой потяжелее) - на заключительном участке приземления он будет выдвижные лопасти раскручивать. :wink:
Лопасти уже былм - Roton :D
Цитировать...с замкнутым цыклом не будет просто переносить тепло а крутить турбину или еще шото и будет производить електричество...
Чтобы можно было крутить турбину, нужен не только нагреватель, но и холодильник. Это известный "цикл Карно" работы тепловой машины. Теоретический КПД зависит именно от разности температур нагревателя и холодильника. Отсюда снова приходим к вопросу: куда сбрасывать тепло?
а вопрос интересный
если взять какой-нибудь орбитальный самолет типа бора-спирали-бурана-шатла и заменить плитку на радиаторы. пустить по ним водород (предварительно запасенный в жидкой форме) и сбрасывать его по мере нагревания. это имеет хоть какой-то смысл или не более чем прожект?
По моему, на шаттле аналогично осуществляется охлаждение при закрытых створках грузового отсека (на их внутренней стороне радиаторы). За счёт испарения воды и сброса в космос. Вроде бы, на 4 часа запаса хватает.
Цитироватьа вопрос интересный
если взять какой-нибудь орбитальный самолет типа бора-спирали-бурана-шатла и заменить плитку на радиаторы. пустить по ним водород (предварительно запасенный в жидкой форме) и сбрасывать его по мере нагревания. это имеет хоть какой-то смысл или не более чем прожект?
Нет, невыгодно. Энергия, выделяемая при спуске - mv
ЦитироватьТ.е. единственный путь - сбрасывать через излучение...
Вобщето единственный путь - сбрасывать тепло окружающему воздуху. Именно на этом работает "обычная" теплозащита.
Всё правильно у Старого. Набегающий поток нагревается и уносит энергию объекта. То есть, он и причина нагрева - трение об воздух, он же и охлаждение - на место нагревшейся массы постоянно приходит холодная масса воздуха. А скорость объекта падает. Куда ушла энергия - а в температуру воздушного следа за ним.
Излучение, впрочем то же помогает, конечно. На этом играют цветом плиток - часть черная - чтоб излучали, часть белая - чтоб отражали.
ЦитироватьСтранная теория... А поподробней каким таким образом она сбрасывается воздуху :shock: ? В школе учили только три способа теплопереноса. Теплозащита вроде как может сбрасывать тепло только излучением(в данном случае). Ну и собсно теплозащищать используя свои теплоизолирующие свойства.
Теплозащите вообще ничего никуда не нужно сбрасывать. Тепло не выделяется внутри неё - всё тепло выделяется в воздухе при его торможении. И уже этот воздух нагревает теплозащиту. Теплозащита в принципе не может нагреться до температуры превышающей температуру полного торможения потока.
Кинетическая энергия спускаемого аппарата расходуется на нагрев воздуха. Теплозащита просто не пропускает тепло внутрь.
ЦитироватьА что касается :
Цитироватьна место нагревшейся массы постоянно приходит холодная масса воздуха
Так это не правда. Воздух нагревается еще до касания с аппаратом. Нагревается он в ударной волне.
Ну, формально, согласен. Но первоисточник энергии - объект. И нагревшийся воздух сменяется холодным, унося энергию объекта.
:)
ЦитироватьВот-вот.
Ну вот. А говорите "странная теория"! :)
ЦитироватьА что касается :
Цитироватьна место нагревшейся массы постоянно приходит холодная масса воздуха
Так это не правда. Воздух нагревается еще до касания с аппаратом. Нагревается он в ударной волне.
И тут же уносится. А в ударную волну поступает новый воздух.
Вроде как бОльшая часть энергии уходит в механическую (в т.ч. акустическую) энергию ударной волны, которая конечно потом гдето както переходит в тепло но аппарату уже до этого дела нет. Иначе бы никаких шансов не было.
Кстати рассматривалась в свое время (и сейчас иногда всплывает) транспирационная защита, когда жидкость (типа воды) подается по множеству мелких каналов на охлаждаемую поверхность гда она совершает фазовый переход (типа кипит) и уносится набегающим потоком. По расчетам воды нужно не так много, вполне сравнимо по весу с другими видами ТЗП. Достоинство - полностью многоразовая система, водички залил и полетел. Про технические сложности и возможные нештатные ситуации даже и думать не хочу, в этом плане китайкая дубовая (в буквальном смысле!) теплозащита сто очков вперед даст.
ЦитироватьВроде как бОльшая часть энергии уходит в механическую (в т.ч. акустическую) энергию ударной волны,
Да. А ещё торможение потока не полное, поэтому температура не достигает максимально возможной величины. А ещё торможение происходит в ударной волне а она не прилежащая. Т.е. между ней и теплозащитой есть слой сжатого относительно более холодного воздуха. Так что выкручиваются как могут. :)
Дем:
ЦитироватьЭнергия, выделяемая при спуске - mv²/2 - что больше температуры испарения любого материала...
Реально на аппарат попадают единицы процентов этого mv²/2, обычно 2-4%.
Цитировать...Энергия, выделяемая при спуске - mv
Цитироватьв этом плане китайкая дубовая (в буквальном смысле!) теплозащита сто очков вперед даст.
Можно подробнее?
Из досок, что ли :lol: ?
ЦитироватьИз досок, что ли :lol: ?
Из коры дуба.
ЦитироватьЦитироватьИз досок, что ли :lol: ?
Из коры дуба.
Я точно помню читал что китайцы использовали на некоторых (непилотируемых) спускаемых аппаратах теплозащиту из дерева пропитанного чем-то типа эпоксидки. Кажется та капсула которая однажны у них приземлилась на крышу дома имела такую теплозащиту. Но сейчас чего-то не могу найти не одной прямой ссылки, одни слухи:
http://www.fas.org/nuke/intro/missile/basics.htm
ЦитироватьAn example of a natural material is the oak wood heat shield used on the Chinese FSW reentry vehicles.
http://www.centennialofflight.gov/essay/Evolution_of_Technology/advanced_reentry/Tech20.htm
ЦитироватьChina developed recoverable spacecraft that reputedly used wood as an ablative material. While this may seem primitive, wood (in some cases cork) is actually used as an ablative material for some American rocket engine areas and payload shrouds
ЦитироватьКак энергия может быть 'больше' температуры? Как их напрямую сравнить?
Имелось в виду, что, если всю кинетическую энергию СА перевести в нагрев, будет достигнута температура намного больше температуры плавления любого материала. Большая часть отводится на нагрев окружающего воздуха.
По поводу ТЗП китайских СА - я читал о древесине, а не о коре дуба. У дуба - плотные ("мелкозернистые") волокна.
Хм... Деревянный космический корабль... А можно ведь и под парусом ещё к тому же... Круто!
ЦитироватьИмелось в виду, что, если всю кинетическую энергию СА перевести в нагрев, будет достигнута температура намного больше температуры плавления любого материала.
Температура в принципе не может быть выше температуры полного торможения. Интересно, какова температура полного торможения потока имеющего скорость 8 км/с? Надо только учесть что энергия расходуется не только на нагрев но и на сжатие газа.
ЦитироватьХм... Деревянный космический корабль... Круто!
Всего лишь спутник. :( Так что лучше говорить "деревянный космический аппарат". Так и звучит красиво и без обмана. :)
ЦитироватьИмелось в виду, что, если всю кинетическую энергию СА перевести в нагрев, будет достигнута температура намного больше температуры плавления любого материала.
Чем-то это напомнило задачку по физике которую нам давали в 9-м классе:
ЦитироватьС какой скоростью должен бежать человек чтобы при ударе о бетонную стену полностью испариться? Человека считать водяным шаром радиусом 1 метр.
:)
ЦитироватьЦитироватьИмелось в виду, что, если всю кинетическую энергию СА перевести в нагрев, будет достигнута температура намного больше температуры плавления любого материала.
Чем-то это напомнило задачку по физике которую нам давали в 9-м классе:
ЦитироватьС какой скоростью должен бежать человек чтобы при ударе о бетонную стену полностью испариться? Человека считать водяным шаром радиусом 1 метр.
:)
Бугага что у тебя за учители что говорят моделировать человека как шар с весом в 3 тон
ЦитироватьПригласили ветеринара, статистика и физика, чтобы каждый за
$100,000 в течении недели придумал способ для угадывания коня,
который победит на скачках.
Через неделю все трое приходят...
Ветеринар:
- Я разработал таблицу, по которой, зная физические данные
коней, можно будет предсказать победителя.
Комиссия:
- Очень полезная информация...
Статистик:
- Я построил регрессию, по которой, зная предыдушие забеги,
можно предсказать коня-победителя.
Комиссия:
- Очень полезная информация!
Физик:
- Мне нужно для работы еще два года и 1 млн. долларов -
но к настоящему моменту я построил модель для победы
сферического коня в вакууме.
ЦитироватьТемпература в принципе не может быть выше температуры полного торможения. Интересно, какова температура полного торможения потока имеющего скорость 8 км/с? Надо только учесть что энергия расходуется не только на нагрев но и на сжатие газа.
Температура, при которой средняя скорость молекул воздуха будет составлять 8 км/с - около 75000 К
Разделить на коэффициэнт сжатия
2 Гость - масса водяного шара диаметром в метр будет 419 кг
2 foogoo "Возьмём сферическое человечество в вакууме... Диаметр сферы примем 12750 км"
Какие десятки тысяч градусов?
Посмотрите внимательно на плакат (http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?p=136163#136163)
(http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/nk/forum-pic/Kliper/052-low.jpg)
ЦитироватьИзлучение, впрочем то же помогает, конечно. На этом играют цветом плиток - часть черная - чтоб излучали, часть белая - чтоб отражали.
Цвет плиток определяет в первую очередь материал. А он выбирается исходя из максимальной температуры, веса, долговечности и стоимости теплозащитного покрытия. Низ и кромки крыла могут защитить только углеродные композиты и то снатягом. Поэтому низ черный. А белый верх из более дешевого кварцевого волокна.
Нет. Цвет плиток задавался и имеет важное значение. См. http://www.buran.ru/htm/tersaf.htm например.
ЦитироватьНет. Цвет плиток задавался и имеет важное значение. См. http://www.buran.ru/htm/tersaf.htm например.
Это так, но только для космоса, где тепло можно удалить только излучением, а речь идет о спуске. При нагреве свыше 800 градусов без разницы белый материал был изначально или черный - злучает он как тело малинового цвета.
ЦитироватьЦитироватьИмелось в виду, что, если всю кинетическую энергию СА перевести в нагрев, будет достигнута температура намного больше температуры плавления любого материала.
Чем-то это напомнило задачку по физике которую нам давали в 9-м классе:
ЦитироватьС какой скоростью должен бежать человек чтобы при ударе о бетонную стену полностью испариться? Человека считать водяным шаром радиусом 1 метр.
:)
А нафиг в задаче упомянут шар?
Ни объем, ни масса тут не нужны.
Вспомнилась история (не байка) о какой-то конференции. Докладчик излагал работу, в которой обсчитывался теплообмен лося с окружающей средой. Достоинством работы по сравнению с предыдущими было то, что в предыдущих работах лось моделировался шаром, а в этой - цилиндром :D
ЦитироватьПри нагреве свыше 800 градусов без разницы белый материал был изначально или черный - злучает он как тело малинового цвета.
:lol:
Э, нет... Интенсивность все же разная.
ЦитироватьВспомнилась история (не байка) о какой-то конференции. Докладчик излагал работу, в которой обсчитывался теплообмен лося с окружающей средой. Достоинством работы по сравнению с предыдущими было то, что в предыдущих работах лось моделировался шаром, а в этой - цилиндром :D
Мне рассказывали про эпопею в каком-то Институте Сельского Хозяйства, где в течении 20-ти лет целая группа занималась матмоделированием эффективности фотосинтеза и наращивания биомассы. Фишка была в том, что собссно рост биомассы и фотосинтез они вставляли эмпирическими коэффициентами, а чтобы все это выглядело красиво и научно, они считали мощность, улавлимаемую единичным растением - на разных широтах и при разной ветровой обстановке... :)
Сначала они за модель злакового растения взяли стержень... :lol:
...к началу перестройки у них уже был почти полноценный колос, и его механическая модель (ветер!)... и представь - НИКАКИХ компов, при каждом изменении модели они все пересчитывали заново. Если б не перестройка, они реализовали бы свою идею и разбили бы модель не на два временных этапа (разные размеры, разный рост - разные модели), а на пять... :lol:
При всем этом, повторюсь, сам фотосинтез и урожайность брались чисто эмпирически - по статистике колхозов и подставлялись к уже обсчитанному как простые множители. :)
ЦитироватьЭто так, но только для космоса, где тепло можно удалить только излучением, а речь идет о спуске. При нагреве свыше 800 градусов без разницы белый материал был изначально или черный - злучает он как тело малинового цвета.
Вводим в физику понятие "абсолютно малинового тела" :lol: :lol:
Определение :D :
Абсолютно малиновое тело - это абсолютно черное тело, нагретое до температуры, при котором оно излучает малиновый свет.
Кстати, по сути, определение правильное :) !
ЦитироватьЦитироватьЭто так, но только для космоса, где тепло можно удалить только излучением, а речь идет о спуске. При нагреве свыше 800 градусов без разницы белый материал был изначально или черный - злучает он как тело малинового цвета.
Вводим в физику понятие "абсолютно малинового тела" :lol: :lol:
Определение :D :
Абсолютно малиновое тело - это абсолютно черное тело, нагретое до температуры, при котором оно излучает малиновый свет.
Кстати, по сути, определение правильное :) !
Не правильная формулировка :lol:
Так надо:
Абсолютно малиновое тело - это тело абсолютно любого цвета, нагретое до температуры, при котором оно излучает малиновый свет.
ЦитироватьНе правильная формулировка :lol:
Так надо:
Абсолютно малиновое тело - это тело абсолютно любого цвета, нагретое до температуры, при котором оно излучает малиновый свет.
Не, "любой цвет" не подойдёт... Таки более спектрально высокие будут видны...
Вот в случае абсолютно белого тела - изначальный цвет уже не важен...
Абсолютно чёрное тело - это такое тело, которое ничего не отражает. То есть всё излучение, которое приходит от него - это его собственное излучение.
Абсолютно белое тело - это такое тело, которое полностью отражает всё внешнее излучение. Конечно, может и само излучать. И будет это делать при T > 0 K. А если на него не светить? Тогда всё излучение, которое приходит от него - это его собственное излучение. Отсюда вывод: абсолютно белое тело в темноте становится абсолютно чёрным :D :D !!!
... в темноте все кошки серы :D ...
Абсолютно серое тело - тело, цвет которого нельзя определить :P
ЦитироватьАбсолютно серое тело - тело, цвет которого нельзя определить :P
Хрень?
ЦитироватьЦитироватьАбсолютно серое тело - тело, цвет которого нельзя определить :P
Хрень?
Нет, киска :mrgreen:
Вот не знаю, сюда или в охумору :D
ЦитироватьNASA испытывает новые теплоизоляционные покрытия (http://science.compulenta.ru/269705/?r1=rss&r2=remote)
23 мая 2006 года, 11:01
Текст: Николай Карташев
Учёные NASA разрабатывают новый теплоизолирующий материал, способный, по их мнению, выдержать температуру в три раза большую, чем на поверхности Солнца. Целью исследования является разработка нового покрытия для космического корабля многоразового использования Crew Exploration Vehicle, который будет использоваться в лунной программе США.
Во время путешествия к Луне и обратно космический корабль может иметь скорость более 40000 км/ч, а при входе в атмосферу Земли - 12800 км/ч. Температура обшивки аппарата может при этом нагреться более чем в десять раз.
Испытания материалов производятся в специальной лаборатории дуговых реактивных струй. Для проверки пригодности материалов их помещают на один из концов шести метровой трубы. С другой её стороны подается воздух, затем в трубу подается два разряда, создающих сгусток плазмы. Плазма движется вместе с воздухом и ударяет в испытуемый материал на скорости 27000 км/ч, нагревая его до температуры в два-три раза превышающей температуру поверхности Солнца.
Таким образом, исследователи измеряют стойкость различных материалов к высоким температурам. После завершения исследовательской части будет построен щит диаметром 50,3 м, который будет прикреплён к капсуле с экипажем корабля CEV.
Учёные также рассматривают возможность создания покрытий, которые будут плавиться при входе корабля в атмосферу. Для их создания исследуется пять различных материалов, часть из которых сделаны из резины и кварца, а другие - из керамических и композитных материалов, сообщает CNET News.
ЦитироватьВот не знаю, сюда или в охумору :D
В Охумору однозначно! Но сначала на ленту новостей... :(
Про дерево уже было... Теперь резина. Предлагаю деревянный космический корабль с резиновыми колёсами :) . Запускаемый из рогатки :) .
Кое-что из теплоизолирующих материалов разработанных НАСА для спутников продают и уже и в России http://www.thermal-coat.ru/
Можно легко поробовать, прежде чем смеятся.
ЦитироватьКое-что из теплоизолирующих материалов разработанных НАСА для спутников продают и уже и в России http://www.thermal-coat.ru/
Можно легко поробовать, прежде чем смеятся.
Во-первых: внимательно прочитайте
http://www.thermal-coat.ru/podr.html (http://www.thermal-coat.ru/podr.html)
Чтобы ясно было, для чего резина, и что на самом деле работает в качестве теплозащиты.
А смеемся мы над журналистами, не прилагающими никаких усилий для минимального понимания того, о чем сами пишут. :twisted:
Цитироватьа вопрос интересный
если взять какой-нибудь орбитальный самолет типа бора-спирали-бурана-шатла и заменить плитку на радиаторы. пустить по ним водород (предварительно запасенный в жидкой форме) и сбрасывать его по мере нагревания. это имеет хоть какой-то смысл или не более чем прожект?
В принципе такие варианты встречаются и рассматриваются в серьёзной литературе по спуску - но без особых цифр, больше как концепт.
ЦитироватьЦитироватьТ.е. единственный путь - сбрасывать через излучение...
Вобщето единственный путь - сбрасывать тепло окружающему воздуху. Именно на этом работает "обычная" теплозащита.
Ерунда. Это вовсе не единственный путь. Сбрасывать излучением вполне можно.
ЦитироватьЦитироватьСтранная теория... А поподробней каким таким образом она сбрасывается воздуху :shock: ? В школе учили только три способа теплопереноса. Теплозащита вроде как может сбрасывать тепло только излучением(в данном случае). Ну и собсно теплозащищать используя свои теплоизолирующие свойства.
Теплозащите вообще ничего никуда не нужно сбрасывать. Тепло не выделяется внутри неё - всё тепло выделяется в воздухе при его торможении. И уже этот воздух нагревает теплозащиту. Теплозащита в принципе не может нагреться до температуры превышающей температуру полного торможения потока.
Кинетическая энергия спускаемого аппарата расходуется на нагрев воздуха. Теплозащита просто не пропускает тепло внутрь.
Ничего подобного. Теплозащите сбрасывать очень даже нужно - чем в т.ч. абляционная защита активно занимается, за счёт теплоты сублимации и др. эффектов. Другой вопрос, что и теплоизоляция необходима - в её роли может выступать часть абляционной защиты, или специальный слой теплоизоляции (что вообще-то лучше).
ЦитироватьКстати рассматривалась в свое время (и сейчас иногда всплывает) транспирационная защита, когда жидкость (типа воды) подается по множеству мелких каналов на охлаждаемую поверхность гда она совершает фазовый переход (типа кипит) и уносится набегающим потоком. По расчетам воды нужно не так много, вполне сравнимо по весу с другими видами ТЗП. Достоинство - полностью многоразовая система, водички залил и полетел.
Да, в принципе, вполне возможный вариант. В принципе, транспирационная защита - это в каком-то смысле аналог абляционной.
Но транспирационная даже для ЖРД пока не особо проработана.
ЦитироватьЦитироватьНет. Цвет плиток задавался и имеет важное значение. См. http://www.buran.ru/htm/tersaf.htm например.
Это так, но только для космоса, где тепло можно удалить только излучением, а речь идет о спуске. При нагреве свыше 800 градусов без разницы белый материал был изначально или черный - злучает он как тело малинового цвета.
Ерунда. Излучением можно сбрасывать не только в открытом космосе. Цвет - важен. Вернее, не цвет, а коэффициент серости, причём в диапазоне длин волн, соответствующем максимуму излучения при характерной температуре обшивки.
ЦитироватьВот не знаю, сюда или в охумору :D
ЦитироватьNASA испытывает новые теплоизоляционные покрытия (http://science.compulenta.ru/269705/?r1=rss&r2=remote)
23 мая 2006 года, 11:01
Текст: Николай Карташев
Учёные NASA разрабатывают новый теплоизолирующий материал, способный, по их мнению, выдержать температуру в три раза большую, чем на поверхности Солнца. Целью исследования является разработка нового покрытия для космического корабля многоразового использования Crew Exploration Vehicle, который будет использоваться в лунной программе США.
Во время путешествия к Луне и обратно космический корабль может иметь скорость более 40000 км/ч, а при входе в атмосферу Земли - 12800 км/ч. Температура обшивки аппарата может при этом нагреться более чем в десять раз.
Испытания материалов производятся в специальной лаборатории дуговых реактивных струй. Для проверки пригодности материалов их помещают на один из концов шести метровой трубы. С другой её стороны подается воздух, затем в трубу подается два разряда, создающих сгусток плазмы. Плазма движется вместе с воздухом и ударяет в испытуемый материал на скорости 27000 км/ч, нагревая его до температуры в два-три раза превышающей температуру поверхности Солнца.
Таким образом, исследователи измеряют стойкость различных материалов к высоким температурам. После завершения исследовательской части будет построен щит диаметром 50,3 м, который будет прикреплён к капсуле с экипажем корабля CEV.
Учёные также рассматривают возможность создания покрытий, которые будут плавиться при входе корабля в атмосферу. Для их создания исследуется пять различных материалов, часть из которых сделаны из резины и кварца, а другие - из керамических и композитных материалов, сообщает CNET News.
Щит в 50 метров впечатляет... Да и остальное тоже... :P :P
У меня вопрос по материаловеденью.
Существует? Можно ли создать? материал, перестраивающий при нагреве свою кристалическую решетку с огромным поглощением тепла.
Если затем, возможно инициировать обратный процесс, то цены такому не будет.
Цитировать... в темноте все кошки серы :D ...
Значит в тёмной комнате чёрной кошки быть не может? :D
ЦитироватьУ меня вопрос по материаловеденью.
Существует? Можно ли создать? материал, перестраивающий при нагреве свою кристалическую решетку с огромным поглощением тепла.
Если затем, возможно инициировать обратный процесс, то цены такому не будет.
Обычная сталь. Природный кварц. Двуокись Алюминия.
При больших плотностях теплового потока (ТЗП) подача водяного пара со сверхзвуковыми скоростями на внутреннюю поверхность ТЗП приводит к распаду молекул воды на О2 и Н2 с очень высокой степенью превращения - под 90%. Рассматривалась возможность использования этого процесса для создания охлаждаемой ТЗП.
Предлагалось даже использовать кислород и водород как топливо для тормозных и рулевых ЖРД.
Споткнулись на организации разделения газовых фаз с целью исключить обратные реакции. Вроде задача была сложной, но не из числа невозможных. Сейчас конечно все заброшено.
ЦитироватьСпоткнулись на организации разделения газовых фаз с целью исключить обратные реакции. Вроде задача была сложной, но не из числа невозможных. Сейчас конечно все заброшено.
А нафиг было разделять? Сбрасывать за борт.
Кстати, это при каких температурах внутренней поверхности процесс шёл? Как-то сумнительно слехка...
ЦитироватьПри больших плотностях теплового потока (ТЗП) подача водяного пара со сверхзвуковыми скоростями на внутреннюю поверхность ТЗП приводит к распаду молекул воды на О2 и Н2 с очень высокой степенью превращения - под 90%.
Здесь что-то всё неправильно. Если у ТЗП и есть внутренняя поверхность, то причём тут сверхзвуковые скорости? Распад (диссоциация) происходит не от теплового потока, а от температуры, и зависит от плотности. Если мы оставим температуру, но уменьшим плотность (соответственно, и тепловой поток), то степень диссоциации увеличится. При 90%-й диссоциации температура будет такая, что материал, защищаемый покрытием, не выдержит. И ещё - диссоциация хорошо идёт на катализаторе - платина, палладий, несколько хуже - никель. Но от высокой температуры это не спасёт.
ЦитироватьРассматривалась возможность использования этого процесса для создания охлаждаемой ТЗП.
Предлагалось даже использовать кислород и водород как топливо для тормозных и рулевых ЖРД.
Споткнулись на организации разделения газовых фаз с целью исключить обратные реакции. Вроде задача была сложной, но не из числа невозможных. Сейчас конечно все заброшено.
Мембранное разделение. Потихонечку можно проводить при 2000 К. Рассматривалось мной как вариант разложения воды на ОС, что позволило бы обойтись без электролиза.
ЦитироватьЦитироватьПри больших плотностях теплового потока (ТЗП) подача водяного пара со сверхзвуковыми скоростями на внутреннюю поверхность ТЗП приводит к распаду молекул воды на О2 и Н2 с очень высокой степенью превращения - под 90%.
Здесь что-то всё неправильно. Если у ТЗП и есть внутренняя поверхность, то причём тут сверхзвуковые скорости? Распад (диссоциация) происходит не от теплового потока, а от температуры, и зависит от плотности. Если мы оставим температуру, но уменьшим плотность (соответственно, и тепловой поток), то степень диссоциации увеличится. При 90%-й диссоциации температура будет такая, что материал, защищаемый покрытием, не выдержит. И ещё - диссоциация хорошо идёт на катализаторе - платина, палладий, несколько хуже - никель. Но от высокой температуры это не спасёт.
Имеется ввиду скорость звука в двухфазной среде воздух/пар. Форсунские сверзвуковые использовались. Температуры обратной поверхности более 2000 градусов. Диссоциация идет на активных центрах,(типа каталитических) имеющих локальную температуру существенно выше термодинамической для всей поверхности. Отсюда более важна плотность тепловога потока, чем макротемпература для получения высокой степени диссоциации. Задача отвода горячих продуктов диссоциации с их энтальпией и сброс тепла - отдельная задача. Изюмина в возможности поддерживать постоянную, хоть и высокую, температуру на обратной стенке тонкой металлической ТЗП глядящей в полость, из которой тепловой поток надо еще выводить. Ломали голову над системой большого числа микроЖРД, с соплами наружу против набегающего плазменного потока и отжимающей его от внещней поверхности ТЗП и с одновременным торможением КА.
А высокая кинетическая скорость паровых капель, подаваемых на обратную стенку ТЗП (сверхзвуковые форсунки) обеспечивает быстрый разлет продуктов диссоциации от стенки, чем подавляются обратные реакции. Так по крайней мере считалось. А без этого выходы диссоциации получались малыми.
ЦитироватьNASA испытывает новые теплоизоляционные покрытия (http://science.compulenta.ru/269705/?r1=rss&r2=remote)
23 мая 2006 года, 11:01
Текст: Николай Карташев
Учёные NASA разрабатывают ...
Учёные также рассматривают возможность создания покрытий, которые будут плавиться при входе корабля в атмосферу. Для их создания исследуется пять различных материалов, часть из которых сделаны из резины и кварца, а другие - из керамических и композитных материалов, сообщает CNET News.
[/quote]
Разве у твердых веществ при плавлении не увеличивается теплоемкость? Возможно, для использования этого эффекта и применяют плавкие слои покрытия.
Вероятно, ошибка перевода.
ЦитироватьЦитироватьУ меня вопрос по материаловеденью.
Существует? Можно ли создать? материал, перестраивающий при нагреве свою кристалическую решетку с огромным поглощением тепла.
Если затем, возможно инициировать обратный процесс, то цены такому не будет.
Обычная сталь. Природный кварц. Двуокись Алюминия.
Был сильно загружен, заглянул на форум только сейчас.
Я спрашивал о перестройке кристалической решетки с ОГРОМНЫМ поглощением тепла. Я знаю углерод при высокой температуре и давлении перестраивает решетку, превращаясь в алмаз. Вопрос возможно ли создать материал, что бы он массой в (200 - 500 кг)поглотил всю тепловую энергию, полученную при спуске.
Поглощение тепла при перестройке кристаллической структуры на порядок или порядки меньше, чем при фазовых переходах. Поэтому такая защита по массе значительно уступает транспирационной.
ЦитироватьПоглощение тепла при перестройке кристаллической структуры на порядок или порядки меньше, чем при фазовых переходах. Поэтому такая защита по массе значительно уступает транспирационной.
Я и вещества с таким поглощением тепла при фазовом переходе тоже не знаю. Было не плохо найти, создать материал с двунаправленной реакцией поглощения/выделения тепла. При спуске запасаем энергию, на орбите расходуем.
Хим. реакции?
Слишком большое к-во тепла.
:?:
ЦитироватьПоглощение тепла при перестройке кристаллической структуры на порядок или порядки меньше, чем при фазовых переходах. Поэтому такая защита по массе значительно уступает транспирационной.
Ну, вообще говорят, перестройка крист. структуры - тоже фазовый переход :wink:
ЦитироватьЦитироватьПоглощение тепла при перестройке кристаллической структуры на порядок или порядки меньше, чем при фазовых переходах. Поэтому такая защита по массе значительно уступает транспирационной.
Ну, вообще говорят, перестройка крист. структуры - тоже фазовый переход :wink:
Ну вот, как поленился развернуть терминологию, так сразу был замечен. :) Нельзя расслабиться! Думаю, моя мысль всем понятна.
ЦитироватьПри спуске запасаем энергию, на орбите расходуем.
т.е. спускаемся в атмосфее ДО орбиты? ;)
А ежели возвратиться к теме топика - то вообще-то массобменная защита (транспирационная, например) обычно тяжелее радиационной (то бишь плиток а-ля шаттл/Буран либо металлической цельной ТЗП а-ля Спираль). Возможно, её имело бы смысл использовать каких-то десять-двадцать секунд на самом теплонапряжённом участке спуска - если бы через те же плитки можно было подавать охлаждающую жидкость. Но тут куча проблема - начиная с того, что те плитки влаги боятся...
ЦитироватьА ежели возвратиться к теме топика - то вообще-то массобменная защита (транспирационная, например) обычно тяжелее радиационной (то бишь плиток а-ля шаттл/Буран либо металлической цельной ТЗП а-ля Спираль). Возможно, её имело бы смысл использовать каких-то десять-двадцать секунд на самом теплонапряжённом участке спуска - если бы через те же плитки можно было подавать охлаждающую жидкость. Но тут куча проблема - начиная с того, что те плитки влаги боятся...
Эээ, насколько я понял они как таковой влаги не боятся, тобишь не разрушаются от нее, они просто пористые и впитываю влагу что меняет\ухудшает их характеристики, чтоб этого избежать покрывают лаком который обгарает при спуске. А впринципе надо посмотреть что будет если подавать жидкость в рабочем состянии плитки тоесть когда она уже нагрета, не факт что будет ухудшение. А сдругой стороны может жидкость так закипит в плитке что ее разорвет.
ЦитироватьЦитироватьА боятся...
Эээ, насколько ... А впринципе надо посмотреть что будет если подавать жидкость в рабочем состянии плитки тоесть когда она уже нагрета, не факт что будет ухудшение. А сдругой стороны может жидкость так закипит в плитке что ее разорвет.
Если слой будет плавиться, то никаких гарантий для многоразового использования не будет. В этом случае нужен одноразовый чехол (многослойная пленка - покрытие). Или одноразовый поддон-фартук сделаный многослойным.
ЦитироватьЦитироватьЦитироватьА боятся...
Эээ, насколько ... А впринципе надо посмотреть что будет если подавать жидкость в рабочем состянии плитки тоесть когда она уже нагрета, не факт что будет ухудшение. А сдругой стороны может жидкость так закипит в плитке что ее разорвет.
Если слой будет плавиться, то никаких гарантий для многоразового использования не будет. В этом случае нужен одноразовый чехол (многослойная пленка - покрытие). Или одноразовый поддон-фартук сделаный многослойным.
Эээ, не понял, какой слой?, слой чего?
Плитка, тобишь вершний слой, не плавится вроде, иначе не работало бы, испаряется только лак который наносят при каждом запуске.
Вариант с пористой плиткой – частный случай многослойного покрытия. Монолитное изделие (плитка) относительно легко проверить. Пористое изделие после термического (неконтролируемого) воздействия проверке не пригодно. Найти частичное разрушение малого объема внутри плитки сложно.
ЦитироватьЭээ, насколько я понял они как таковой влаги не боятся, тобишь не разрушаются от нее, они просто пористые и впитываю влагу что меняет\ухудшает их характеристики, чтоб этого избежать покрывают лаком который обгарает при спуске. А впринципе надо посмотреть что будет если подавать жидкость в рабочем состянии плитки тоесть когда она уже нагрета, не факт что будет ухудшение. А сдругой стороны может жидкость так закипит в плитке что ее разорвет.
Собственно влаги они может и не боятся, а вот когда эта влага замёрзнет - плитку просто порвать может.
А замёрзнуть она может как непосредственно на стартовой позиции (преценденты есть) - так и сразу после запуска (потом лёд естественно сублимируется, но дел уже натворит)
ЦитироватьВариант с пористой плиткой – частный случай многослойного покрытия. Монолитное изделие (плитка) относительно легко проверить. Пористое изделие после термического (неконтролируемого) воздействия проверке не пригодно. Найти частичное разрушение малого объема внутри плитки сложно.
Вопрос в критичности этих повреждений...
ЦитироватьЭээ, насколько я понял они как таковой влаги не боятся, тобишь не разрушаются от нее, они просто пористые и впитываю влагу что меняет\ухудшает их характеристики, чтоб этого избежать покрывают лаком который обгарает при спуске.
"Разрешик-ка доложить! Хороши? А где сушить? Не просушишь их в землянке..." (с) Василий Тёркин
Поскольку плитки многоразовые - как будем их просушивать перед след. запуском?
ЦитироватьА впринципе надо посмотреть что будет если подавать жидкость в рабочем состянии плитки тоесть когда она уже нагрета, не факт что будет ухудшение.
Ох, это хрен его знает... там ведь всякая химия уже сможет начаться, если в горячую подавать - зависит от температуры.
ЦитироватьА сдругой стороны может жидкость так закипит в плитке что ее разорвет.
Вполне возможно. Вернее, вероятно - не разорвёт, а начнёт рвать с поверхности, закипит-то не по всей толщине.
ЦитироватьЦитироватьЭээ, насколько я понял они как таковой влаги не боятся, тобишь не разрушаются от нее, они просто пористые и впитываю влагу что меняет\ухудшает их характеристики, чтоб этого избежать покрывают лаком который обгарает при спуске.
"Разрешик-ка доложить! Хороши? А где сушить? Не просушишь их в землянке..." (с) Василий Тёркин
Поскольку плитки многоразовые - как будем их просушивать перед след. запуском?
В вакуумной камере, однако...
:roll: При специальном режиме просушки.
Т.е. каждую плитку снимать, сушить, тестить, и лепить обратно: :wink: Ой...
Можно целиком. Но камера нужна оо-чень большая.
После этого современные проблемы с плитками покажутся детским лепетом, боюсь :)
а может цельную ТЗП использовать? она не пористая и влагу не впитывает
Плитки - не из мазохизма сделаны. Тепловые напряжения... В идеале плиток должно бы быть еще больше.
Цельная - это разве что цельнометаллическая а-ля "Спираль".
ну да как у спирали...это имелось ввиду
Это уже нужен несско другой режим спуска, другая нагрузка на площадь.
А насколько серьёзна проблема? Это же не Шаттл с его размерами и предстартовым временем пребывания на открытом воздухе. И не Флорида (морское побережье). Садиться в хорошую погоду, взлетать - тоже, а чтобы на старте не замочило, накинуть полиэтилен, по пути сорвёт.
ЦитироватьА насколько серьёзна проблема?
Какая именно? :wink:
ЦитироватьЦитироватьА насколько серьёзна проблема?
Какая именно? :wink:
Увлажнение плиток теплозащиты.
Вообще ничего не понял.
" Это же не Шаттл с его размерами и предстартовым временем пребывания на открытом воздухе. " - тогда что ЭТО такое? :)
Цитироватьтогда что ЭТО такое? :)
Ааааа... Кто здесь !?!?!?!
:shock:
Так всё-таки, насколько серьёзна/актуальна именно для Клипера проблема увлажнения теплозащитных плиток?
А хрен его. Вроде пока еще не вполне понятно - по какой именно траектории он спускаться будет.
ЦитироватьМожно целиком. Но камера нужна оо-чень большая.
Камера не обязана быть ваккумной, кстати. Достаточно сухого газа, желательно горячего. Для испарения играет роль только парциальное давление.
ДмитрийК писал(а):
"Вроде как большая часть энергии уходит в механическую (в т.ч. акустическую) энергию ударной волны, которая конечно потом где-то как-то переходит в тепло..."
Старый писал:
"Да. А ещё торможение потока не полное, поэтому температура не достигает максимально возможной величины. А ещё торможение происходит в ударной волне а она не прилежащая. Т.е. между ней и теплозащитой есть слой сжатого относительно более холодного воздуха. ..."
Насколько я понимаю проблему, необходимо ударную волну как можно дальше оттащить от корпуса аппарата. Для этого необходимо поверхность корпуса сделать не обтекаемой - сотовой конструкции.
Глубина сот должна быть в несколько раз больше входного отверстия, дно перпендикулярно набегающему потоку, стенки зеркальные.
В результате, набегающий поток создаст в соте и перед ней воздушную подушку с большим избыточным давлением – ударная волна отодвинется от аппарата, а её тепловое излучение будет отражено поверхностью соты.
В довершение картины можно, в критические моменты подать на дно соты воду.
В этом случае торможение будет более эффективным.
Можно увеличить площадь за счет выдвижной секции (тоже сотовой конструкции). Чем больше отношение площади атаки к массе аппарата, тем меньше нагрев конструкции.
ЦитироватьНасколько я понимаю проблему, необходимо ударную волну как можно дальше оттащить от корпуса аппарата. Для этого необходимо поверхность корпуса сделать не обтекаемой - сотовой конструкции.
Начинает напоминать ВА ТКС.
Ерунду это напоминает :)
Я хоть и не специалист но мне почему-то кажется что лучше каждый раз лучше что-нибудь в бак заливать чем каждый раз отрывать плитки и заново их клеить.
ЦитироватьЯ хоть и не специалист но мне почему-то кажется что лучше каждый раз лучше что-нибудь в бак заливать чем каждый раз отрывать плитки и заново их клеить.
Это не лучше, а удобнее. А если бак протечёт или жидкость замёрзнет?
ЦитироватьЦитироватьЯ хоть и не специалист но мне почему-то кажется что лучше каждый раз лучше что-нибудь в бак заливать чем каждый раз отрывать плитки и заново их клеить.
Это не лучше, а удобнее. А если бак протечёт или жидкость замёрзнет?
Можно комбинировать.
Под потеющей защитой плиточная.
А масса никого уже не интересует? ;)
ЦитироватьА масса никого уже не интересует? ;)
вместо 40 тонника 100 тонник.
Ребята с вами скучно.