Катапультируемые кресла или ДУ САС?

[dmdimon]

Lamort, тут вы однозначно неправы. Аппарат летит в атмосфере - и аэродинамическую стабилизацию никто не отменял. Пустите в лужу кораблик и тащите его веревочкой за нос - а рядом такой-же толкайте палочкой в корму. Угу?

кроме того, ракета у вас может балансировать на двигателе, расположенном _ниже_ центра масс - а может _висеть_ на двигателе, расположенном _выше_ центра масс.

Кстати в рекомендованной мне к прочтению ветке про САС по этому поводу замечательно написано, что переднего привода мало для стабилизации, важно взаимное расположение центра масс и э-э центра приложения стабилизируещей силы (если я все верно понял), т.е. переднее расположение не гарантирует автоматически стабильность.

И да, имхо физически тяга двигателя приложена собственно к внутренней поверхности сопла ну или чего там по конструкции двигателя. Предполагаю что на таком уровне (когда ракета - не точечный объект, имеющий в частности двигатель) ее можно рассматривать как результат давления рабочего тела на переднюю стенку камеры. Пусть меня поправят если что, мне самому интересно )

[Lamort]

Lamort, тут вы однозначно неправы. Аппарат летит в атмосфере - и аэродинамическую стабилизацию никто не отменял. Пустите в лужу кораблик и тащите его веревочкой за нос - а рядом такой-же толкайте палочкой в корму. Угу?

кроме того, ракета у вас может балансировать на двигателе, расположенном _ниже_ центра масс - а может _висеть_ на двигателе, расположенном _выше_ центра масс.

Кстати в рекомендованной мне к прочтению ветке про САС по этому поводу замечательно написано, что переднего привода мало для стабилизации, важно взаимное расположение центра масс и э-э центра приложения стабилизируещей силы (если я все верно понял), т.е. переднее расположение не гарантирует автоматически стабильность.

И да, имхо физически тяга двигателя приложена собственно к внутренней поверхности сопла ну или чего там по конструкции двигателя. Предполагаю что на таком уровне (когда ракета - не точечный объект, имеющий в частности двигатель) ее можно рассматривать как результат давления рабочего тела на переднюю стенку камеры. Пусть меня поправят если что, мне самому интересно )

Ракета это не "кораблик на верёвочке", а тяга приложена не только к соплу.

 Аэродинамическая стабилизация действует независимо от того где расположена тяга, в хвосте ракеты или спереди.

[n_tikhonov]

Lamort, тут вы однозначно неправы. Аппарат летит в атмосфере - и аэродинамическую стабилизацию никто не отменял.

Если верить основам аэродинамики :wink: то на устойчивость летательного аппарата в атмосфере влияет взаимное расположение центра масс и центра давления. При этом не важно где находится двигатель. За одним небольшим но: расположение двигателя в верхней части РН приводит к смещению центра масс вверх, что нам и нужно.

В случае ДУ САС Союза ситуация проще, расположение ДУ в верхней части позволяет оттащить от РН только СА и БО. Меньше масса объектов, следовательно, меньше масса ДУ САС.

[Lamort]

Lamort, тут вы однозначно неправы. Аппарат летит в атмосфере - и аэродинамическую стабилизацию никто не отменял.

Если верить основам аэродинамики :wink: то на устойчивость летательного аппарата в атмосфере влияет взаимное расположение центра масс и центра давления. При этом не важно где находится двигатель. За одним небольшим но: расположение двигателя в верхней части РН приводит к смещению центра масс вверх, что нам и нужно.

В случае ДУ САС Союза ситуация проще, расположение ДУ в верхней части позволяет оттащить от РН только СА и БО. Меньше масса объектов, следовательно, меньше масса ДУ САС.

Всё несколько сложнее, "центр давления" это условное приближенное понятие, у всех реальных тел кроме шара он смещается при изменении угла атаки.
 У симметричных тел вроде ракеты смещается мало, потому и пользуются этим понятием.

 Система САС "Союза" с ракетой сверху настолько "устойчива", что на обтекателе стоят решетчатые стабилизаторы.
 Однако соображение относительно БО и СА совершенно верно и тем более важно, что в ПАО находится запас топлива, который "неуютно" тащить с собой в случае аварии ракеты.

[Наперстянка]

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=8143&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=

Конечно,сейчас делают очень хорошие мощные ДУ САС,наверняка на гидриде лития,и возможно даже не с одноступенчатым топливным зарядом. Двух тонная САС -очень шикарная штука.

[Наперстянка]

вращать вхолостую ТНА до старта можно,подавая на его турбину азот ВД по шлангу со стартовой площадки,- на надежность это никак не скажется.То есть,это обычный ЖРД,но только усиленный под кратковременную перегрузку.

то-есть надежность как у жрд 3-й ступени, только ниже - расход ресурса ТНА, доп обвязка под азот(а после старта как?) плюс работа в критических(закритических?) режимах. Плюс ДУ САС перестает быть _параллельной_ всем ступеням - т.е. на участке работы 3-ей ступени ДУ САС фактически отсутствует...
Причем надежность ниже не только у САС, но и у третьей ступени в целом - то-есть вероятность проблем выше, вероятность безотказной работы САС ниже...
Я не специалист в этом и не претендую, но надежности меня учили.

Надежность у такой 3-й ступени будет выше,чем у обычной,так как ее ДУ много крепче обычной ДУ -т.е. выдерживает кратковременный перегруз при аварии ракеты. Ресурс же холодного ТНА,работающего в холостую,не расходуется. При подъеме ракеты на 10-20 м азотный шланг отпадает,- на скорости ракеты ДУ третьей ступени много легче не спеша запустить,так как на высоте 1-я и 2-я ступени намного безопасней,чем на земле. В данном случае,вероятность проблем много ниже,чем у обычной ракеты без САС,как на земле,так и в стратосфере.

[Наперстянка]

...
 Ракета это не "кораблик на верёвочке", ...

Очень правильное и нужное упоминание о возможности подмогнуть ракете при старте с помощью тянущего вверх троса. Самая эфектная часть в космонавтике была упущена самым невообразимым образом.Вот что надо было давно сделать: Взять обычный грузовой вертолет с двойным тандемным много-лопастным винтом и форсированной турбиной ДУ,встроить в него лебедку с гидро-муфтой от вала двигателя вертолета,с двух-километровой высоты(вертолета) опустить трос(составной,металл,капрон) и подсоединить КК через автоматический замок;при старте ракеты вертолет "ставит" винты на максимальный подъем,вращающаяся лебедка не только держит трос в натянутом положении,но и создает тянущее усилие порядка ста тонн,- при этом,вертолет и ракета дружно устремляются на встречу друг другу;при благополучном полете ракеты на первом километре трос от КК отсоединяется и вертолет с тросом отваливает в сторону,ну а если происходят проблемы со ступенями,то отцепляется уже не трос от КК,а 3-я ступень от КК,на самом старте - отцепление аналогично. Гидромуфта на вертолете обеспечит равномерное ускорение 9G при аварии ступеней ракеты. :!:

[dmdimon]

Ракета это не "кораблик на верёвочке"

То-есть моделировать аэродинамику на малых моделях в более плотной среде невозможно?

тяга приложена не только к соплу.

а куда приложена тяга при рассмотрении ракеты как объекта с ненулевыми размерами? Единственная зона в ракете, где формируется импульс истекающей струи рабочего тела - двигатель; единственная зона в ракете с неуравновешенным давлением - двигатель, не вижу причин, по которым тяга должна вдруг скажем распределиться по объему ракеты иначе чем передаваясь через конструкцию - но точка приложения от этого никуда не денется.

Аэродинамическая стабилизация действует независимо от того где расположена тяга, в хвосте ракеты или спереди.

Ок, я там писал пару строк про центр масс и центр давления кстати.
И было-бы неплохо понять область применимости данного правила.
Вот только это не отменяет вопрос о точке подвеса и центре масс.

Рассмотрите для меня предельный случай - неподвижно висящую "на струе" ракету при верхнем и нижнем расположении двигателей - с точки зрения устойчивости системы.

[dmdimon]

Надежность у такой 3-й ступени будет выше,чем у обычной,так как ее ДУ много крепче обычной ДУ -т.е. выдерживает кратковременный перегруз при аварии ракеты.

а почему просто не использовать такую "более надежную" ДУ+отдельную ДУ САС?

Ресурс же холодного ТНА,работающего в холостую,не расходуется.

Либо у нас ТНА раскручен до десятков тысяч оборотов в минуту - и тогда он готов к работе, но совсем не холодный(хоть и не рабоче-горячий) и вовсю расходует ресурс (подвеса как минимум) - либо у нас ТНА типа "немного" раскручен - но тогда время его старта не будет быстрым.

ДУ третьей ступени много легче не спеша запустить,так как на высоте 1-я и 2-я ступени намного безопасней,чем на земле.

Это да, вот только _скорость_ протекания аварии не зависит от ее вероятности, и если маловероятная авария все-же случится, времени на неспешную раскрутку ТНА не будет.

[Lamort]

Ракета это не "кораблик на верёвочке"

То-есть моделировать аэродинамику на малых моделях в более плотной среде невозможно?

тяга приложена не только к соплу.

а куда приложена тяга при рассмотрении ракеты как объекта с ненулевыми размерами? Единственная зона в ракете, где формируется импульс истекающей струи рабочего тела - двигатель; единственная зона в ракете с неуравновешенным давлением - двигатель, не вижу причин, по которым тяга должна вдруг скажем распределиться по объему ракеты иначе чем передаваясь через конструкцию - но точка приложения от этого никуда не денется.

Аэродинамическая стабилизация действует независимо от того где расположена тяга, в хвосте ракеты или спереди.

Ок, я там писал пару строк про центр масс и центр давления кстати.
И было-бы неплохо понять область применимости данного правила.
Вот только это не отменяет вопрос о точке подвеса и центре масс.

Рассмотрите для меня предельный случай - неподвижно висящую "на струе" ракету при верхнем и нижнем расположении двигателей - с точки зрения устойчивости системы.

Для равновесия тела относительно центра масс необходимо, чтобы все моменты были компенсированы и чтобы угловая скорость была равна нулю.
 Это всё, что вам надо знать.

 "Нечто на верёвочке" это не тело, это два тела, тащите часть ракеты на тросе и эта система точно так же стабилизируется относительно вектора тяги.
 Только она не стабилизируется относительно всего остального, если на неё действуют какие-то внешние моменты, грубо говоря, если вы свою "связку" пнёте вбок, она вбок и поедет, но при этом просто будет сохранять взаимную ориентацию.

 Что касается тяги, то у Шаттла, например, часть тяги приложена к верхней части ускорителя, а часть её приложена к соплу.

[dmdimon]

Для равновесия тела относительно центра масс необходимо, чтобы все моменты были компенсированы и чтобы угловая скорость была равна нулю.
 Это всё, что вам надо знать.

таки да. Вот только я спросил про устойчивость, а не про равновесие

грубо говоря, если вы свою "связку" пнёте вбок, она вбок и поедет, но при этом просто будет сохранять взаимную ориентацию.

ну да, типа как маятник в часах, верно? поедет, а потом вернется в стабильное состояние. А аэродинамическое сопротивление не даст колебаниям вокруг точки равновесия продолжаться бесконечно...

Что касается тяги, то у Шаттла, например, часть тяги приложена к верхней части ускорителя, а часть её приложена к соплу.

А как это сделано? не вынесением ли части "дна" камеры сгорания вверх случайно? Зачем сделано - понятно.
В любом случае - вот и вы говорите, что _есть_ точки приложения тяги.

ps быстренько почитал про ускорители Шаттла - хотелось бы увидеть подтверждение вашего высказывания про две точки приложения тяги.
То, что ускоритель _передает_ тяговое усилие на остальную конструкцию внизу и вверху - без вопросов. но вот насчет двух точек приложения тяги _к ускорителю_ - подтвердите чем-нибудь?

pps вопрос снят - нашел разрез, это, как я и предполагал, вынесенное "дно". Что кагбэ намекает нам, что тяга прилагается к поверхностям с неуравновешенным давлением. Это не совсем правильно сформулировано, но лучше навскидку я не скажу.

[Наперстянка]

Надежность у такой 3-й ступени будет выше,чем у обычной,так как ее ДУ много крепче обычной ДУ -т.е. выдерживает кратковременный перегруз при аварии ракеты.

а почему просто не использовать такую "более надежную" ДУ+отдельную ДУ САС?

Ресурс же холодного ТНА,работающего в холостую,не расходуется.

Либо у нас ТНА раскручен до десятков тысяч оборотов в минуту - и тогда он готов к работе, но совсем не холодный(хоть и не рабоче-горячий) и вовсю расходует ресурс (подвеса как минимум) - либо у нас ТНА типа "немного" раскручен - но тогда время его старта не будет быстрым.

ДУ третьей ступени много легче не спеша запустить,так как на высоте 1-я и 2-я ступени намного безопасней,чем на земле.

Это да, вот только _скорость_ протекания аварии не зависит от ее вероятности, и если маловероятная авария все-же случится, времени на неспешную раскрутку ТНА не будет.

1.Если есть стандартная САС,то,конечно,больше ничего не потребуется. 2.О каком подвесе идет речь? Если турбина двойная симметричная,то на подшипник давления вообще не будет,а поступающий в турбину азот в 200,нет,300 атм сделает свое дело - раскрутит ее как надо,причем,очень холодную. 3.Если при аварии на старте грамотно вести,а не торчать глазея,то можно даже очень сильно замедлить воспламенение разливающегося топлива,надо только на стартовой площадке подготовить азотные "пушки",льющие жидкий азот в места переборок между баками,а потом добавить так же водой,- воспламенение пойдет очень медленно. Так что авария аварии рознь,все зависит от правильности подготовки к старту. А в воздухе,если дырка в баке появится,то тоже не скоро все взорвется и время на раскрутку будет предостаточно(пороховым зарядом).

[dmdimon]

2.О каком подвесе идет речь? Если турбина двойная симметричная,то на подшипник давления вообще не будет

вибрационные нагрузки, выработка высокооборотного подшипника? идеально уравновешенных роторов не существует... Или там газовые/магнитные подвесы?

Вообще говоря не обладаю квалификацией в данной области для аргументированного спора. Возражаю лишь на основании общих соображений следующего типа: САС предназначена для парирования ситуаций, связанных с (условно) отказами системы. Внешняя САС произвольной надежности всегда повышает _безопасность использования_. САС(той-же надежности) на основе одного из компонентов "резервируемой" системы по определению увеличит безопасность в меньшей степени. При этом "компонент двойного назначения" будет явно сложнее - то-есть менее надежен, то-есть мы имеем менее надежное устройство с меньшей "спасаемостью" при той-же надежности САС. В данном конкретном случае рассматривается РДДТ ДУ САС верхней компоновки против (усложненного) ЖРД 3-ей ступени. Очевидным образом  РДДТ проще, надежнее и агильнее(время старта) - т.е. САС с ЖРД менее надежна и медленнее реагирует - т.е. вероятность спасения ниже.
Итого - 1) надежность 3-ей ступени ниже, 2)"спасательность" САС ниже,
3) безопасность системная (без учета 1,2) ниже, 4) общая безопасность (с учетом 1,2,3) заметно ниже.

В чем профит? Экономической выгоды скорее всего тоже нет, если выровнять системы по уровню безопасности -  точно нет. Очевидно, что повышая риск можно снизить стоимость - но тогда надо стремиться к предельному случаю - снятие САС вообще.

 Я где-то ошибаюсь?

[Наперстянка]

2.О каком подвесе идет речь? Если турбина двойная симметричная,то на подшипник давления вообще не будет

вибрационные нагрузки, выработка высокооборотного подшипника? идеально уравновешенных роторов не существует...  В данном конкретном случае рассматривается РДДТ ДУ САС верхней компоновки против (усложненного) ЖРД 3-ей ступени. Очевидным образом  РДДТ проще, надежнее и агильнее(время старта) - т.е. САС с ЖРД менее надежна и медленнее реагирует - т.е. вероятность спасения ниже.
... Очевидно, что повышая риск можно снизить стоимость - но тогда надо стремиться к предельному случаю - снятие САС вообще.

 Я где-то ошибаюсь?

Вообщето я писал о более мощной (крепкой)ЖРД 3-й ступени,с очень небольшим усложнением в виде наличия дополнительного трубопровода в газогенератор. Что касаемо ресурса подшипника,то навряд ли в холодном состоянии его износ составит более 1%. Так же я согласен,что САС с РДДТ ДУ верхней компоновки является на сегодняшний день самым надежным средством спасения,имея которое можно пользоваться самым обычным ЖРД 3-й ступени. Хотя элементарно еще больше повысить надежность и безопасность ракеты,уменьшая ее вес,вес САС,применив при этом в начале полета ракеты мощный вертолет,действие которого описано мной в этой теме чуть выше.

[Ded]

Наперстянка,

С моей точки зрения Вы правы. САС должен как можно быстрее увести людей. ЖРД, особенно третья ступень, однозначно проиграет пороховушке.

По данным, при срабатывании САС перегрузки за 15g, откуда она возьмется на третьей ступени?

[Старый]

Конечно,сейчас делают очень хорошие мощные ДУ САС,наверняка на гидриде лития,

Естественно! На чём же ещё...

[Старый]

3.Если при аварии на старте грамотно вести,а не торчать глазея,то можно даже очень сильно замедлить воспламенение разливающегося топлива,надо только на стартовой площадке подготовить азотные "пушки",льющие жидкий азот в места переборок между баками,а потом добавить так же водой,- воспламенение пойдет очень медленно.

Нада патентовать.

[Вован]

3.Если при аварии на старте грамотно вести,а не торчать глазея,то можно даже очень сильно замедлить воспламенение разливающегося топлива,надо только на стартовой площадке подготовить азотные "пушки",льющие жидкий азот в места переборок между баками,а потом добавить так же водой,- воспламенение пойдет очень медленно.

Нада патентовать.

Не спугни. Я тут втихаря балдею.  :wink:

[Salo]

Николаич  притаился в засаде? :wink:

[Наперстянка]

Наперстянка,

С моей точки зрения Вы правы. САС должен как можно быстрее увести людей. ЖРД, особенно третья ступень, однозначно проиграет пороховушке.

По данным, при срабатывании САС перегрузки за 15g, откуда она возьмется на третьей ступени?

Ну а перегрузка 3-й ступени в 8g на старте с помощью вертолета вас не устроит?