РТ-20П - 8К99

[C-300]

Из книги Е. Б. Волков, А. А. Филимонов, В. Н. Бобырев, В. А. Кобяков "Межконтинентальные баллистические ракеты СССР (РФ) и США История создания, развития и сокращения"

[C-300]

Товарищи, заранее извиняюсь за плохое качество фотографий. Недели через две заново отфотографирую.
Фотоальбом "Ракета 8К99"

Доработал фотоальбом: http://horoshih-aleksander.narod.ru/foto8K99PAB.html
Через неделю, думаю, обновлю.

[abl22]

А это кусок КС от 15Д12

И если судить регулярной картине цветов побежалости на огневой стенке за поясами завесы, в части пристеночной турбулентности газового потока двигатель совсем недоведен. Вся эта "красота" хорошо видна  на всех разрезных двигателях, хотя на одном ее попытались заполировать.
Странный двигатель: камера переразмеренная, потоки в КС организованы плохо, а заявляется пустотный УИ более 320с

[Salo]

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/kb-ujn/03.html#07

Разработка маршевого ЖРД второй ступени ракеты была поручена двигательному КБ-4 ОКБ-586. К ЖРД предъявлялись жесткие требования по массе, экономичности, двухрежимности работы — основного режима и режима глубокого дросселирования для облегчения работы СУ перед отделением ГЧ и тем самым повышения точности стрельбы. Режимы по величине тяги отличались на порядок.

В результате огромного объема проектно-конструкторских проработок и экспериментальных исследований был создан высокоэффективный однокамерный высотный ЖРД, впервые в мире выполненный по замкнутой схеме с дожиганием восстановительного генераторного газа в камере сгорания. Опыта по созданию восстановительных газогенераторов ЖРД замкнутых схем не существовало не только в отрасли, но и в мировой практике. Разработанный КБ-4 газогенератор успешно эксплуатировался в составе ДУ второй ступени ракеты 8К99, а также нашел применение в дальнейших разработках. Он и сегодня является образцом для ЖРД замкнутой схемы, работающем на высококипящих компонентах ракетного топлива АК+НДМГ.

Камера сгорания двигателя 15Д12 была концентрацией новейших технических идей. Были внедрены сложнейшие и нетрадиционные решения по смесительной головке — использование газожидкостных 2-компонентных центробежных форсунок и оригинальной центральной форсунки, по корпусу КС — 2-компонентное наружное охлаждение, внутреннее охлаждение двумя поясами завесы, биметаллическая внутренняя стенка.

На этом двигателе было внедрено еще одно кардинальное новшество — управление вектором тяги двигателя по каналам тангажа и рыскания с помощью вдува восстановительного генераторного газа в сверхзвуковую часть сопла. (Управление по каналу крена обеспечивали специальные сопла, работающие на генераторном газе.) Идеологом разработки этой системы был А. И. Животов.

Создателями двигателя были И. И. Иванов, А. В. Климов, И. Г. Писарев, Н. Д. Коваленко, Н. А. Шмаков, В. Ф. Егоров, Г. Б. Калинина, Г. А. Матюшенкова и др. Этот двигатель в модифицированных вариантах в дальнейшем использовался в других разработках ОКБ.

Технический уровень двигателя 15Д12 до сих пор считается выдающимся достижением отечественного двигателестроения.

[abl22]

Вдув в закритическую часть сопла дает ненормируемый управляющий момент, величина которого зависит от высоты. Давление на срезе 0,09 кг/см2, так что при разделении, скорее всего, истечение нерасчетное. И сюда добавить скачок от вдува?  Так что, скорее всего, низкая точность поражения цели в определенной мере обусловлена "уникальностью" и "элегантностью" технических решений. Мельников с Косбергом сделали более интересную камеру для 8Д43-44-46 и далее 15Д95 без всей этой экзотики. И не а 20 изделий, а на тысячи.

[Salo]

А Мельников имел отношение к этим изделиям Косберга? Не знал, что он делал двигатели на вонючке.

Но скорее тут надо сравнивать с 8Д46 и 15Д113 - 15Д114. А в них использовался дополнительный рулевой ЖРД.

Кстати 15Д169 (доработанный 15Д12 (15Д512)) с вдувом в закритическую часть сопла использовался на второй ступени МР-УР100.

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/kb-ujn/04.html

Однокамерный маршевый ЖРД второй ступени 15Д169 замкнутой схемы размещался в тороидальной полости бака горючего. Управление вектором тяги осуществлялось путем вдува газа в закритическую часть сопла. Для управления по крену использовались четыре сопла, работающих от газогенератора ТНА. ЖРД 15Д169 обеспечивал также наддув бака окислителя второй ступени газом, вырабатываемым газогенератором наддува, и бака горючего — восстановительным генераторным газом, отбираемым после ТНА. Двигатель был разработан КБ-4 на базе ЖРД 15Д512 второй ступени ракеты 8К99 с некоторыми усовершенствованиями для повышения надежности и увеличения ресурса.

[C-300]

Вдув в закритическую часть сопла дает ненормируемый управляющий момент, величина которого зависит от высоты.

А так ли уж будет зависеть от высоты? Двигатель начинает работу на высоте 40 км.

[abl22]

К сожалению, здесь мы можем обсуждать свойства двигателя только исходя из информации КБЮ, что недостаточно объективно. Охлаждение двумя компонентами, большие потери давления газа в газоводе, сильная турбуленция в КС  - все это видно на матчасти и может быть как-то оценено (скорее качественно). А вот что говорится о 15Д169,  его доработках и исключительно высоких характеристках - мы знаем со слов самого КБЮ. Кто же станет говорить о себе плохо.
В отношении 15Д113 ничего определенного сказать не могу, но судя по его внешнему виду, конструктивно-компоновочно он повторяет 8Д43-46, а по камере, скорее всего и 15Д95, хотя и меньшей размерности. Хорошими камерами не бросаются...
В отношении Мельникова и вонючки, все не так прямолинейно. Там интересы пересекались (или совпадали) в ходе отработки термодинамического расчета КС с использованием методики Иевлева. И интерес был обоюдный...

[abl22]

Если немного вспомнить официальную хронологию событий:
1960 - РД0105(8Д714) открытой схемы для Луны - КС проектирует Мельников, все остальное делает Косберг
1961 - 11Д33 закрытой схемы для блока Л - делает Мельников
1961 - 8Д43-44-46 закрытой схемы для УР-200 - делает Косберг с участием Мельников в части КС
1963 - 15Д2 (РД0216-217) закрытой схемы для УР100; газодинамическая часть взята от 8Д43
1965 - 15Д12 для 8К99 - делает Иванов
1966 - 11Д58 закрытой схемы для блока Д - делает Мельников
1970 - 15Д95 закрытой схемы для УР100Н делает Конопатов; газодинамическая часть взята от 8Д43
Здесь я не трогаю Глушко, который использовал критериально подобные камеры и на чистых двигателях, и на вонючке

[C-300]

Целью настоящей работы является анализ принципиальных схемных и конструктивных решений выделенных двух типов СУВТ [Система управления вектором тяги - прим. С-300] и особенностей их отработки в составе высотных ЖРД при стендовых огневых испытаниях.

Основное внимание уделено опыту проектирования и стендовой отработки упомянутых СУВТ в составе двигателей 15Д12 и 15Д169 вторых ступеней ракет 8К99 и 15А15, при проектировании которых выполнен большой объем проектно-поисковых работ по выбору оптимальной СУВТ, а при отработке СУВТ накоплен уникальный опыт. На начальном этапе проектирования маршевого двигателя второй ступени ракеты 8К99 были выполнены разработки и сравнительный анализ всех упомянутых выше
четырех типов СУВТ. По результатам этих работ для дальнейшей детальной разработки с целью выбора оптимальной СУВТ были приняты газодинамическая СУВТ, основанная на вдуве в сверхзвуковую часть сопла генераторного газа, отбираемого из высоконапорных магистралей ТНА двигателя, и механическая СУВТ, использующая качающийся маршевый двигатель, установленный в карданном подвесе [9; 12; 15].

Принятые для дальнейшего анализа СУВТ имеют общие и характерные для каждой в отдельности особенности в части их функционирования, устройства отработки и контрольных (сертификационных) испытаний.
Обе СУВТ (механическая и газодинамическая) используют приводы, управляемые командами, которые формируются в системе управления полетом летательного аппарата (ЛА) при отклонении его от расчетной траектории, и управляют корректировкой движения. Формирование команд системой управления движением ЛА, приборные и функциональные решения подачи команд на приводы, управляющие регулированием положения исполнительного органа, чувствительность, динамические и точностные характеристики приводов и исполнительных органов, управляющих вектором тяги, стабильность характеристик приводов и исполнительного органа, приборные решения и функциональные характеристики систем обратной связи контроля испол-
нения команд, устройства и характеристики элементов демпфирования (успокоения) и устойчивости работы системы и др. – все эти составные части СУВТ требуют автономной отработки, комплексных испытаний и отработки в совокупности всей системы в условиях, имитирующих штатные. На завершаемом этапе испытаний СУВТ в большинстве случаев проводятся совместные испытания штатных исполнительных органов в составе штатного двигателя со штатной аппаратурой системы стабилизации и управления полетом ЛА [5; 9].

Особенность устройства механической СУВТ состоит в том, что она содержит массоемкие подвижные агрегаты (ЖРД в целом) и сложные массоемкие узлы их шарнирной подвески, требует использования мощных приводов, которые могут быть гидравлическими и пневматическими [3]. В конструктивно-компоновочной схеме двигательных установок необходимо предусмотреть объемы размещения упомянутых шарнирных узлов подвески двигателя, рулевых агрегатов и бортовых источников мощности, а также свободное пространство для обеспечения качания ЖРД. Упомянутых недостатков не имеют СУВТ, основанные на вторичной инжекции в сверхзвуковую часть сопла основных компонентов топлива или продуктов их сгорания [5; 9; 12; 15]. Здесь в двигателе не содержатся массоемкие подвижные агрегаты, их приводы и источники питания. Стационарно закрепленный двигатель обладает высокими габаритно-массовыми характеристиками, а СУВТ обладает наиболее высоким быстродействием и наименьшим потреблением энергии.

http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/vdpu/Rak/2008_12/Kovalenko.pdf

[C-300]

Если немного вспомнить официальную хронологию событий:

Забыли про 1961 - С1.5400

[abl22]

С1.54.00 это 11Д33

[C-300]

С1.54.00 это 11Д33

Т. е. для третьей ступени 8К713 использовали модифицированный 11Д33? Не знал, думал, новая разработка...
Всё, уясняю себе вопрос.

[Дмитрий В.]

С1.54.00 это 11Д33

Т. е. для третьей ступени 8К713 использовали модифицированный 11Д33? Не знал, думал, новая разработка...
Всё, уясняю себе вопрос.

8Д726 - прототип 11Д58 :wink:

[Salo]

Был ещё 8Д726.

[C-300]

Вот сколько полезного можно извлечь из общения на форуме

[Salo]

К сожалению, здесь мы можем обсуждать свойства двигателя только исходя из информации КБЮ, что недостаточно объективно. Охлаждение двумя компонентами, большие потери давления газа в газоводе, сильная турбуленция в КС  - все это видно на матчасти и может быть как-то оценено (скорее качественно). А вот что говорится о 15Д169,  его доработках и исключительно высоких характеристках - мы знаем со слов самого КБЮ. Кто же станет говорить о себе плохо.
В отношении 15Д113 ничего определенного сказать не могу, но судя по его внешнему виду, конструктивно-компоновочно он повторяет 8Д43-46, а по камере, скорее всего и 15Д95, хотя и меньшей размерности. Хорошими камерами не бросаются...
В отношении Мельникова и вонючки, все не так прямолинейно. Там интересы пересекались (или совпадали) в ходе отработки термодинамического расчета КС с использованием методики Иевлева. И интерес был обоюдный...

15Д169 работал на восстановительном газе как и 15Д12 (15Д512).


А камеры очень похожи.

[Старый]

А как получался восстановительный газ? Термическим разложением НДМГ?

[C-300]

А как получался восстановительный газ? Термическим разложением НДМГ?

Нет, НДМГ сжигался с небольшой добавкой АТ. Вот здесь:

Методичка ЛВМИ "Описание конструкции ракеты 8К99":  http://narod.ru/disk/19658528000/%D0%A0%D0%90%D0%9A%D0%95%D0%A2%D0%90%208%D0%9A99.zip.html

есть описание ПГС двигателя.

[Salo]