МРКС

[m-s Gelezniak]

Блок обязательно раскрутится вокруг продольной оси, если не будет никакой активной стабилизации.
Пассивная может только снизить угловую скорость такого вращения.

А можно доказательство это замечательной теоремы? Сильные подозрения, что она попросту неверна.

После отсечки РД170 что происходит с ротором турбины?

[Вадим Лукашевич]

центр масс ускорителя мы просматриваем интуитивно, а место крепления крыла выбрано ситуативно - к межбаковому отсеку, и никак не связано с расположением ЦМ. А что, если он близко к крылу, но смещён в сторону ХО?

Хм.... Даже как-то сразу растерялся, прочтя выделенное...
Вы не знаете абсолютно прописные авиационные истины?...
 Не буду говорить за ракеты - тут есть спецы поавторитетнее, но как только мы начинаем говорить про полет под крылом, т.е. с использованием аэродинамической подъемной силы, то здесь все очень жестко детерминировано. Это очень важный аспект, который ракетчики не всегда догоняют (что естественно, т.к. устойчивость ракеты создается активными средствами, а в авиации - аэродинамическими, т.е. "пассивными" силами).
Как только ракета выключает маршевый дигатель и летит (а тем более садится), то это - самолет. И лететь он будет, если будет жестко соотвествовать авиационным канонам. Иначе - никак!
Первое основополагающее понятие - САХ (средняя аэродинамическая хорда) крыла. В нашем случае, с прямым крылом и прямыми кромками, в качестве САХ можно взять среднюю хорду крыла.
Крыло создает подъемную силу. В условиях балансировки (отсутствие крутящего момента) равнодействующая аэродинамических сил Y ВСЕГДА проходит через центр давления и центр тяжести одновременно, т.е. ЦТ совпадает с ЦД. ЦД подъменой силы крыла ВСЕГДА находится на крыле, т.е. внутри САХ - там же и ЦТ.
Другими словами, крыло не может быть где попало, оно может быть только в районе ЦТ.

 посмотрите http://www.kummolovo.ru/flying/airdynamic/stability.htm[/size]

 При изменении угла атаки и/или отклонения оперения, отнесенного от крыла, приращение подъемной силы прикладывается в фокусе, тоже находящемся внутри САХ. Расстояние между фокусом и ЦТ определяет величину управляющего момента (по тангажу) и измеряется долями САХ. Местоположение ЦТ внутри САХ измеряется процентными долями САХ и называется центровкой (например, 60%САХ). Изменение центровки есть эксплуатационный диапазон ценровки, и он тоже измеряется долями САХ, например 55-67% САХ. В этом случае если, например, ЦТ сместится в 68% САХ, т. е. уйдет за предельно заднюю центровку (тучный пассажир пошел в сортир в хвост самолета), то опрокидывание самолета в воздухе неизбежно. С предельно передней та же фишка, только опрокинемся на нос. (яркий пример - затягивание в пикирование при переходе через сверхзвук, когда из-за волнового кризиса фокус смещается назад; это парируется различными способами, один из них - перекачка топлива - Ту-144, Конкорд - в хвостовые балластные баки для аналогичного смещения ЦТ в хвост). Проще говоря, если мы летим под крылом и за счет крыла, то все важнейшие величины - ЦТ, ЦД и аэродинамический фокус находятся внутри САХ, причем ЦТ (в % САХ) = ЦД, а фокус рядом, т.е. все это очень кучно.
Поэтому когда рисуется самолет, то местоположения крыла жестко определяет компоновку, а компоновка - местоположения крыла. В нашем случае - не крыло притянуто к межбаковому отсеку, а вся внутренняя компоновка, включая межбаковый отсек, подогнана под местоположение крыла. Можно сказать иначе - где "возник" ЦТ при данной компоновке, туда и только туда посадили крыло, вне зависимости что там - межбак или бак.

Я полагаю, что люди, рисовавшие чертеж ускорителя, знают принципы полета самолета хотя бы на уровне авиамодельного кружка СЮТ, поэтому крыло не "ситуативно или интуитивно" а четко второй третью своей хорды определяет положение ЦТ. Более того, т.к. имеем дозвуковое крыло (прямое с большим удлинением), то эта схема устойчива только на дозвуке. На сверх- и гиперзвуке устойчивость необходимо обеспечивать чем-то еще (САУ, носовыми дистабилизаторами и т.п.), т.е. стабилизатора может не хватить.

[mihalchuk]

Как только ракета выключает маршевый дигатель и летит (а тем более садится), то это - самолет. И лететь он будет, если будет жестко соотвествовать авиационным канонам. Иначе - никак!
Первое основополагающее понятие - САХ (средняя аэродинамическая хорда) крыла. В нашем случае, с прямым крылом и прямыми кромками, в качестве САХ можно взять среднюю хорду крыла.
Крыло создает подъемную силу. В условиях балансировки (отсутствие крутящего момента) равнодействующая аэродинамических сил Y ВСЕГДА проходит через центр давления и центр тяжести одновременно, т.е. ЦТ совпадает с ЦД. ЦД подъменой силы крыла ВСЕГДА находится на крыле, т.е. внутри САХ - там же и ЦТ.
Другими словами, крыло не может быть где попало, оно может быть только в районе ЦТ.

А если сделать два крыла - одно расположить до ЦТ, а другое - после? Конечно, это извращение, но оно опровергнет представление о совмещении крыла с ЦТ. Строго говоря, нужно рассматривать не крыло, а все поверхности, участвующие в создании подъёмной силы. (Я так и прикидывал: с учётом возможной подъёмной силы хвостовых стабилизаторов крыло может быть расположено впереди ЦМ?)
Дело в том, что Байкал как самолёт, является не меньшим... хм... отклонением от правил. У корпуса получаются перетяжелёнными нос и хвост (где такое видели). Кроме того, в носу - двигатели и топливный бак. В старом варианте Байкала при весе блока 18 т в носу было предусмотрено 0,9 т керосина, который по пути выжирался двигателями, при этом ЦТ смещался более чем на метр. И самое пикантное - носовые двигатели. Такое расположение позволяет их использовать для управления и стабилизации аппарата с помощью изменения вектора тяги. В полном соответствии с идеями академика Мишина о перспективных летательных аппаратах.
Настаивать ни на чём не буду. Но даже если крыло расположено над ЦТ, его раскрытие в вакууме может "поломать" стабилизацию на гиперзвуке, ИМХО.

[mihalchuk]

Поэтому когда рисуется самолет, то местоположения крыла жестко определяет компоновку, а компоновка - местоположения крыла. В нашем случае - не крыло притянуто к межбаковому отсеку, а вся внутренняя компоновка, включая межбаковый отсек, подогнана под местоположение крыла. Можно сказать иначе - где "возник" ЦТ при данной компоновке, туда и только туда посадили крыло, вне зависимости что там - межбак или бак.

Вот это - точно не так. Место межбака определяется соотношением компонентов, а крыло в этом случае - идейно пристяжная конструкция. Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

[Дмитрий В.]

Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

Сдуру можно кое-что сломать! :wink:  Можно и к баку прицепить. В чем проблема-то?

[mihalchuk]

Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

Сдуру можно кое-что сломать! :wink:  Можно и к баку прицепить. В чем проблема-то?

Проблема одна - в деньгах. Точнее - в аргументах при их добывании. Представьте: вы просите денег на самолёт, который собираетесь поставить вертикально, загрузить под завязку кислородом и керосином, прицепить в хвосте ЖРД... Или нацепить на имеющийся ракетный блок крыло, чтобы его спасти. На что легче попытаться получить финансирование?

[Дмитрий В.]

Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

Сдуру можно кое-что сломать! :wink:  Можно и к баку прицепить. В чем проблема-то?

Проблема одна - в деньгах. Точнее - в аргументах при их добывании. Представьте: вы просите денег на самолёт, который собираетесь поставить вертикально, загрузить под завязку кислородом и керосином, прицепить в хвосте ЖРД... Или нацепить на имеющийся ракетный блок крыло, чтобы его спасти. На что легче попытаться получить финансирование?

Да при чем сдесь деньги? Вадим выше совершенно нормально разъяснил проблему взаимного расположения крыла и ЦМ, как определяющую в вопросе устойчивочсти и балансировки крылатого ЛА. Если ЦМ по каким-то причинам оказался внутри одного из баков, значит и крыло будет установлено там же.

[m-s Gelezniak]

Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

Сдуру можно кое-что сломать! :wink:  Можно и к баку прицепить. В чем проблема-то?

Проблема одна - в деньгах. Точнее - в аргументах при их добывании. Представьте: вы просите денег на самолёт, который собираетесь поставить вертикально, загрузить под завязку кислородом и керосином, прицепить в хвосте ЖРД... Или нацепить на имеющийся ракетный блок крыло, чтобы его спасти. На что легче попытаться получить финансирование?

А конструктивно в первом случае усиление набора, а во втором хребтовая балка.

[Петр Зайцев]

Проблема одна - в деньгах. Точнее - в аргументах при их добывании. Представьте: вы просите денег на самолёт, который собираетесь поставить вертикально, загрузить под завязку кислородом и керосином, прицепить в хвосте ЖРД... Или нацепить на имеющийся ракетный блок крыло, чтобы его спасти. На что легче попытаться получить финансирование?

А конструктивно в первом случае усиление набора, а во втором хребтовая балка.

Ну правильно. Причем вертикально - это еще полбеды. Вот меня что удивляет, в Америке настойчиво пытаются создать такой же самолет, только который должен стартовать горизонтально, а затем перейти на кабрирование с нехилой перегрузкой с практически полными баками. Lynx и оба Спейсшипа так устроены. Вот где крыло должно быть неслабой прочности. А тут подумаешь, пустой УРМ, ну там тонн 15 всего, да при таких размерах.

P.S. Забыл про Rocketplane, хотя это был порядочный развод.

[mihalchuk]

Да при чем сдесь деньги? Вадим выше совершенно нормально разъяснил проблему взаимного расположения крыла и ЦМ, как определяющую в вопросе устойчивочсти и балансировки крылатого ЛА. Если ЦМ по каким-то причинам оказался внутри одного из баков, значит и крыло будет установлено там же.

То, что в проектах ради денег поступаются некоторыми научными истинами - не новость. Неясные моменты обычно оставляют "на потом" и в случае чего (денег) переделывают как надо.
По технике. У старого Байкала (не путать со Старым у Байкала ) при массе блока менее 8,8 т общая масса была 18 т. Утяжеление баков + навесные элементы. Расположением навесных элементов можно подогнать ЦМ в нужном направлении в некоторых пределах, если этого будет достаточно, то не нужно врезать крыло в бак. Последнее вполне возможно, но сложнее в разработке, чем крепление к межбаковому отсеку.
Вадиму отдельное спасибо за ликбез - мои профессиональные знания по аэродинамике ограничены телами вращения. :idea:

[Старый]

Lynx и оба Спейсшипа так устроены. Вот где крыло должно быть неслабой прочности. А тут подумаешь, пустой УРМ, ну там тонн 15 всего, да при таких размерах.

А сколько, говорите, стартовая масса у обоих Спейсшипов?

[Вадим Лукашевич]

Поэтому когда рисуется самолет, то местоположения крыла жестко определяет компоновку, а компоновка - местоположения крыла. В нашем случае - не крыло притянуто к межбаковому отсеку, а вся внутренняя компоновка, включая межбаковый отсек, подогнана под местоположение крыла. Можно сказать иначе - где "возник" ЦТ при данной компоновке, туда и только туда посадили крыло, вне зависимости что там - межбак или бак.

Вот это - точно не так. Место межбака определяется соотношением компонентов, а крыло в этом случае - идейно пристяжная конструкция. Вращивать крыло в бак ЖК = очень усложнить конструкцию и стоимость её разработки.

Вы делаете типичную ошибку ракетчиков, думая, что ракета+крыло=ракета с крылом.
На самом деле ракета+крыло=самолет.
Если возникло крыло, то это уже не ракета в каком бы-то виде, а самолет, и ему плевать, какое там БЫЛО соотношение объемов компонентов. Не сможете обеспечить нужную центровку САХ - не будет крыла. На этапе полета под крылом - крыло самый главный элемент, и все, что под ним (фюзеляж и внутренности) - идейно пристяжная конструкция, потому что крыло без фюзеляжа летает (схема "летающее крыло"), а фюзеляж без крыла - падает.

На эту тему есть хорошая народная японская поговорка:
Что такое самурай без меча? Это то же самое, что самурай с мечом, только без меча.

[Дмитрий В.]

..., если этого будет достаточно, то не нужно врезать крыло в бак. Последнее вполне возможно, но сложнее в разработке, чем крепление к межбаковому отсеку.

Но не сложнее, чем "врезание" боковушек Р-7 в бак О центрального блока :wink:

[Вадим Лукашевич]

А если сделать два крыла - одно расположить до ЦТ, а другое - после? Конечно, это извращение, но оно опровергнет представление о совмещении крыла с ЦТ.

Без проблем. С ЦТ будет совпадать только результирующая Y.

Строго говоря, нужно рассматривать не крыло, а все поверхности, участвующие в создании подъёмной силы.

Так и делают. Правда, там есть нюансы: если берем классическую схему, то крыло создает положительную подъемную силу, а хвостовое оперение отрицательную. Если смотрим "утку", то там и крыло, и оперение создают положительную подъемную силу, но т.к. при увеличении угла атаки (на посадке) срыв начинается на переднем оперении, то "утка" имеет тенденцию к клевку носом. Возможны трансформируемые схемы, например Ту-144Д (в полете бесхвостка, при посадке - почти утка) или Т-4 (в полете и бесхвостка, т.к. переднее оперение флюгирует по потоку, так и утка, если оно фиксируется и смещает фокус вперед). Есть схемы, когда несколько крыльев, вплоть до трипланов.

Дело в том, что Байкал как самолёт, является не меньшим... хм... отклонением от правил. .

Конечно!
Там вообще все становится другим, например, все расчетные случаи по расчету прочности - конструкция должна держать перегрузку до Ny=2...2,5, т.е. для ракеты - это поперечная перегрузка. Либо нужно усиливать баки, либо их очень сильно надувать, или еще что-нибудь. В том-то и проблема... Я вообще думаю, что закомпоновать, к примеру, воздушно-космический самолет даже проще, чем взять УР-1 и приделать к нему крыло, оперение, шасси, ВРД и систему посадки. (т.е. новую систему управления).

самое пикантное - носовые двигатели. Такое расположение позволяет их использовать для управления и стабилизации аппарата с помощью изменения вектора тяги. В полном соответствии с идеями академика Мишина о перспективных летательных аппаратах.

Сделать можно, но встраивание двигателей с УВТ в контур системы управления очень сильно усложнит эту самую систему.

раскрытие в вакууме может "поломать" стабилизацию на гиперзвуке, ИМХО.

Так и я о том же! Мало того, что мы раскрываем крыло в зоне тепловых нагрузок, и его нужно изи защищать теплозащитой, или использовать новые конструкционные материалы, так ведь оно по аэродинамике дозвуковое, и его раскрытие на гиперзвуке и последующий полет на гипер- сверхзвуке - дополнительные проблемы.

PS: хотя, знаете, конструкторская мысль иногда принимает настолько изощренные формы...
Вот, к примеру, в магазине у Lin'а есть книга Осина/Башилова. Книга совершенно пустая (писалась Осиным как обязательная для защиты докторской Башилова монография), но там есть описание и схемы удивительного проекта - многоразовой второй ступени Ариан-5, которую спроектировали в "Молнии" по заказу ESA.
С одной стороны, вся изящно, а с другой - как это можно было сделать на трезвую голову... Я бы еще понял, если бы у них заказчиком был Дж.Лукас :wink:
- аэродинамическая схема - "утка";
- основное крыло - не поворотное, а выдвижное, из двух секций, как у автомобиля Фантомаса;
- это выдвижное крыло - обратной (!) стреловидности.
Как я понимаю, эти изыски возникли именно из-за желания приделать крыло к уже существующей ступени, без каких-либо серьезных переделок. А там всего два силовых пояса - вверху (стык с третьей ступенью) и внизу, у двигателей. Вот и изгалялись...

[Старый]

В полном соответствии с идеями академика Мишина...

Вы думаете это комплимент?

[Старый]

Мало того, что мы раскрываем крыло в зоне тепловых нагрузок, и его нужно изи защищать теплозащитой, или использовать новые конструкционные материалы, так ведь оно по аэродинамике дозвуковое, и его раскрытие на гиперзвуке и последующий полет на гипер- сверхзвуке - дополнительные проблемы.

Вадим, ну что вы так сокрушаетесь? Ну если б это проектировали авиаторы то можно было б расстраиваться. А это ж изобрели хруники. Х-р-у-н-и-к-и.

[mihalchuk]

В полном соответствии с идеями академика Мишина...

Вы думаете это комплимент?

Ни в коем случае.

[Вадим Лукашевич]

Вадим, ну что вы так сокрушаетесь? Ну если б это проектировали авиаторы то можно было б расстраиваться. А это ж изобрели хруники. Х-р-у-н-и-к-и.

Да не так все просто...
Эту тему у хруников ведет Труфанов.
Сначала он там был (то ли у хруников, то ли в МОМе). Потом перешел в "Энергию" - как я понял, "попросили" из хруников, но т.к. у него были связи в МОМе, его пристроили на "Энергию", причем сразу наверх. Именно тогда там появилась шутка "Мало нам своих б.....нов, к нам пришел еще Труфанов!" Потом он перешел на "Молнию", где и работал с "Байкалом". Потом вместе с темой ушел к хруникам.
Но Вы правы - он ракетчик. Причем, как я понимаю, не из исполнителей, а из руководителей. Одним словом, манагер...

[Луноход]

[Павел73]

Захотят - сделают.