Раздвижное сопло с насадком из никелида титана

[Дмитрий В.]

Пришла в голову одна идея. Сейчас используются раздвижные сопла в основном с выдвижением сопловых насадков с использованием механического (гидравлического, электрического и т.п.) привода. При этом необходимо, кроме привода, иметь еще и направляющие для обеспечения необходимой герметичности стыка между основным соплом и выдвижным насадком. Понятно, что масса привода и направляющих достаточно велика.
Суть идеи - формуем сопловой насадок из никелида титана (нитинола), либо из другого материала с эффектом памяти. В "сложенном" виде привариваем насадок к основному соплу. При пуске двигателя выхлопные газы "прогревают" насадок, который разворачивается и принимает необходимую форму, обеспечивая нужную степень расширения. Эффект - экономия массы на приводах и направляющих. Провел кое-какой поиск - ничего не нашел. Единственный аналог - использование нитинола для изготовления регулируемого сопла двухконтурного ТРД (патент СНТК "Двигатели НК" № 2063534, можно посмотреть на сайте ФИПС www.fips.ru).
Вопрос двигателистам - может уже прорабатывалось такое решение (ну. не может быть, что бы такое, внешне прстое, решение никому не приходило в голову!)? Если да, почему не пошло?

[X]

Пришла в голову одна идея. Сейчас используются раздвижные сопла в основном с выдвижением сопловых насадков с использованием механического (гидравлического, электрического и т.п.) привода. При этом необходимо, кроме привода, иметь еще и направляющие для обеспечения необходимой герметичности стыка между основным соплом и выдвижным насадком. Понятно, что масса привода и направляющих достаточно велика.
Суть идеи - формуем сопловой насадок из никелида титана (нитинола), либо из другого материала с эффектом памяти. В "сложенном" виде привариваем насадок к основному соплу. При пуске двигателя выхлопные газы "прогревают" насадок, который разворачивается и принимает необходимую форму, обеспечивая нужную степень расширения. Эффект - экономия массы на приводах и направляющих. Провел кое-какой поиск - ничего не нашел. Единственный аналог - использование нитинола для изготовления регулируемого сопла двухконтурного ТРД (патент СНТК "Двигатели НК" № 2063534, можно посмотреть на сайте ФИПС www.fips.ru).
Вопрос двигателистам - может уже прорабатывалось такое решение (ну. не может быть, что бы такое, внешне прстое, решение никому не приходило в голову!)? Если да, почему не пошло?

А какие характеристики этого материала по термостойкости и по прочности? Память памятью, а нагрузки нагрузками. Есть у кого данные?

[serb]

Не спец, но ИМХО двигатель "прогреется" раньше, чем атмосферное давление сделает насадок эффективным - и можно потерять в УИ.

[Дмитрий В.]

Не спец, но ИМХО двигатель "прогреется" раньше, чем атмосферное давление сделает насадок эффективным - и можно потерять в УИ.

Имеется ввиду ЖРД второй (третьей, четвертой и т.д.) ступени, запускаемый уже в пустоте (например, по холодной схеме).

[serb]

Имеется ввиду ЖРД второй (третьей, четвертой и т.д.) ступени, запускаемый уже в пустоте (например, по холодной схеме).

А, ясно. А характерное время (и, главное, стабильность процесса) соответствуют задаче? А то у нас всего поряядка 200 секунд работы движка, как правило.

[Дмитрий В.]

Имеется ввиду ЖРД второй (третьей, четвертой и т.д.) ступени, запускаемый уже в пустоте (например, по холодной схеме).

А, ясно. А характерное время (и, главное, стабильность процесса) соответствуют задаче? А то у нас всего поряядка 200 секунд работы движка, как правило.

Проблема - в недостатке информации. В инете покопался - вроде бы процесс восстановления формы занимает небольшое время (от долей секунды до секунд).

[X]

может уже прорабатывалось такое решение

Насчет  насадка с памятью не знаю, а вот просто складные/гибкие насадки для пустотных двигателей разрабатывались. В отличии от сдвижного, в котором насадок - отдельный (жесткий) элемент конструкции, гибкий насадок составляет одно целое с соплом. В исходном состонии сопло как-бы сжато до потери устойчивости с образованием S-образной складки. В полете она распрямляется; как именно - не помню, но кажется, все-таки механически, толкателем.

[Дмитрий В.]

может уже прорабатывалось такое решение

Насчет  насадка с памятью не знаю, а вот просто складные/гибкие насадки для пустотных двигателей разрабатывались. В отличии от сдвижного, в котором насадок - отдельный (жесткий) элемент конструкции, гибкий насадок составляет одно целое с соплом. В исходном состонии сопло как-бы сжато до потери устойчивости с образованием S-образной складки. В полете она распрямляется; как именно - не помню, но кажется, все-таки механически, толкателем.

Да, механически. Тоже читал в каком то учебнике по конструкции РДТТ.

[X]

Для пустотных ЖРД проблема выдвигаемых сопел не существует воопче. Ну разве что для морских БР.

[Дмитрий В.]

Для пустотных ЖРД проблема выдвигаемых сопел не существует воопче. Ну разве что для морских БР.

Ну, почему же только дя морских? Да для любой РН тандемной схемы применение раздвижного сопла позволяет сэкономить от десятков до сотен кг (в зависимости от размерности) на массе переходника между 1-й и 2-й ступенью. А разгонные блоки?

[fagot]

А стоит ли овчинка выделки, много ли массы можно сэкономить? Вот на M-V например привод сбрасывается после раскрытия сопла, так как представляет собой пружину, установленную в сопле.

[Дмитрий В.]

А стоит ли овчинка выделки, много ли массы можно сэкономить? Вот на M-V например привод сбрасывается после раскрытия сопла, так как представляет собой пружину, установленную в сопле.

А возможность перекоса насадка?

[Старый]

А этот насадок из инконеля точно строго симметрично разворачивается? Его самого то не перекосит?
 А каковы удельные характеристики этого инконеля? Удельная прочность там, удельная масса, температура плавления? Особенно по сравнению с углепластиком или из чего счас раздвижные сопла делают? Может в сумме оно тяжелее углепластикового вместе с направляющими получится? Да ещё и прекосится и расплавится потом?

[Sevlagor]

http://yandex.ru/yandpage?&q=1872145248&p=0&ag=d&qs=stype%3Dwww%26nl%3D0%26text%3D%25CE%25C9%25D4%25C9%25CE%25CF%25CC

Сомнительно что можно сделать сопло - температура фазового перехода у Ti-Ni немного ниже температуры кипения воды.

Приводы клапанов наверно можно, а сопло врядли.

[fagot]

Для пустотных ЖРД проблема выдвигаемых сопел не существует воопче. Ну разве что для морских БР.

А RL-10B2 зачем тогда делали? :wink:  Да и Vinci планируется с насадком. Еще можно РТ-23 вспомнить, но там они по тем же причинам, что и на морских.