Союз-5

[Старый]

Если кто не в курсе, по технологии "гладкая обшивка с приваренным силовым набором" до сих пор делаются корабли Союз.

а они алюминий сваривают? а то я слыхал что единственная причина почему выбрали фрезерование это при сварке сплав рядом со швом слабеет до 30% от исходного

Сплав АМГ специально сделан под сварку. Так то по всем параметрам дюраль Д-16 лучше. 
 А в Союзе набор приваривают не дуговой а то ли роликовой то ли точечной сваркой. 

[Старый]

точки зрения конструктора, не очень хорошее решение: шпангоут в идеале должен крепиться и к обшивке ("полотну") и к стрингеру

У Янгеля мнение было аналогичное мнению Маска. С тех пор вроде бы Р-36 и Циклон - рекордсмены по Мю к. 

[Старый]

Пример правильно выполненой конструкции стрингерного бака (S-IC)/
Здесь шпангоуты имеют внушительную строительую высоту, что позволяет им не только служить эффективной опорой для стрингерных панелей, но и играть роль эффективных демпферов колебаний компонента.

Эффект масштабности же. Где где Сатурн-5 и где Флакон.

[Дмитрий В.]

Пример правильно выполненой конструкции стрингерного бака (S-IC)/
Здесь шпангоуты имеют внушительную строительую высоту, что позволяет им не только служить эффективной опорой для стрингерных панелей, но и играть роль эффективных демпферов колебаний компонента.

Эффект масштабности же. Где где Сатурн-5 и где Флакон.

А при чём здесь этот эффект?

[freinir]

Сплав АМГ специально сделан под сварку. Так то по всем параметрам дюраль Д-16 лучше.

АМг6Н в плитах и листах по характеристикам на устойчивость выигрывает у Д16Т в тех же плитах и листах.

[Дмитрий В.]

Вопрос этот обсуждался на протяжении последнил лет 10 неоднократно, но никто никаких доказательств не привёл в пользу дешевизны стрингернойконструкции. Фрезерование вафли - высокоавтоматизированный и высокопроизводительный  процесс, выполняемый на станках с ЧПУ. Панель с вафельным фоном воз мложно изготовить за одну операцию, что невозможно для стрингерной конструкции, для которой надо на отдельном рабочем месте согнут/отштамповать стрингеры и шпангоуты, потом приварить стрингеры к панели, а потом к стрингерам вручную приклепать/приварить шпангоуты.

Вся история авиа и авто строения тому доказательством. Никто не вырезает самолёты и автомобили из цельного листа, все клепают/сваривают из прессованных/штампованных деталей. И даже корабль Союз.

Фрезерованные панели в авиации часто использовали (например, на Су-24 или в панелях Ту-144). А наборные конструкции в авиации прижились потому что у них и ресурс выше (трещины прекращают рост достигнув стыка).
ЗЫ: А прикольно было бы взглянуть на автомобиль, фрезерованный из стальных панелей Зря ты этот пример привёл.

[Дмитрий В.]

Если кто не в курсе, по технологии "гладкая обшивка с приваренным силовым набором" до сих пор делаются корабли Союз.

а они алюминий сваривают? а то я слыхал что единственная причина почему выбрали фрезерование это при сварке сплав рядом со швом слабеет до 30% от исходного

Ух-ты!  Конечно сваривают, если нужно обеспечить герметичность. Но даже и для негерметичных отсеков нередко выбирают вафельную конструкцию из-за её меньшей трудоёмкости, чем у каркасной.

[Дмитрий В.]

... Так то по всем параметрам дюраль Д-16 лучше.
 ...

А вот и не факт!
У АМг6Н сигма 02 даже получше, чем у Д16, и учитывая, что у АМг6 ещё и плотности ниже, чем у Д16, сухие отсеки, работающие на сжатие "интереснее" делать именно из АМг6. Обшивку, по крайней мере. 

[freinir]

Как же хорошо что по работе теперь с этим не сталкиваюсь...

[Дмитрий В.]

А теперь смотрим на бак Ф9 и, о чудо!, видим на нём следы фрезерования

Что это за фотография, какого года? Почему зеркальный блеск? Алюминий-литиевые сплавы так не блестят. Почему чередуются зеркальные и матовые секции?
Я вам скажу что это такое, это теплозащита сверху бака. Где-то нанесли (белое полотно ближе к днищу), где-то подговили к нанесению (зеркальные секции), а где-то ещё не подготовили (матовые секции). Так что никакие это не следы фрезеровки

Чтобы не видеть следов фрезы на обечайке бака, надо быть поистине слепым!
И я уже писал как-то, что без фрезерования Маску не получить такого весового совершенства. какой бы хорошей СТП ни была, а коэффициент ослабления сварного шва примерно 0,9. Т.е. толщина полотна в зоне шва должна быть на 10+% больше, чем основного полотна. В противном случае, листы обечайки надо увеличивать в толщине (и в массе!) на те же 10+ %. Поэтому, либо механическое (зеркальное, скеорее всего), либо химическое фрезерование для получения равнопрочной оболочки.

[Буцетам]

Вы шпангоуты как планируете к стрингерам и обечайке крепить?

Сваркой к стрингерам, к обечайке - никак. Вон же на картинке видно

С точки зрения конструктора, не очень хорошее решение: шпангоут в идеале должен крепиться и к обшивке ("полотну") и к стрингеру

Ну оно-то может и так, но ведь в SpaceX крепят именно таким образом! Как вы объясните сей факт?

[Дмитрий В.]

Вы шпангоуты как планируете к стрингерам и обечайке крепить?

Сваркой к стрингерам, к обечайке - никак. Вон же на картинке видно

С точки зрения конструктора, не очень хорошее решение: шпангоут в идеале должен крепиться и к обшивке ("полотну") и к стрингеру

Ну оно-то может и так, но ведь в SpaceX крепят именно таким образом! Как вы объясните сей факт?

Два варианта, имхо: либо сжимающие нагрузки невелики, и стрингерам надо обеспечить не более чем работу на местную устойчивость, либо на фото полуфабрикат

[Буцетам]

Подкреплёнными на Ф9 выполнены только баки нагруженные сжатием, т.е. баки Г (на 2й ступени потому что над ним расположен тяжёлый бак О а на первой - потому что эквивалентная сжимающая сила максимальна).

Очень странно: бак О 1й ступени значит гладкий, а бак Г 2й ступени с набором? Это притом, что на бак Г действуеи меньшая сжимающая нагрузка, а сам он в несколько раз короче (что при той же толщине листа и давлении наддува сильно повысит устойчивость). Давление наддува в баке Г 2й ступени как минимум не ниже чем в баке О 1й ступени. А скорее всего и выше, ведь на 1й ступени есть большой столб тяжёлой жидкости.
Что же остаётся, толщина листа? Ну и какой толщины должен быть лист, чтобы баку Г потребовался силовой набор - 1 мм? Нет, крайне сомнительно.
По моей информации с подкреплением там только один бак - Г 1й ступени.
И изначальный вопрос остаётся: почему на ракете иртыш, одинаковой по массе с ракетой Фалкон 9, вторая ступень фрезерованная (и тяжёлая), если на ракете Фалкон ступень гладкая и рёбра ей почему-то не нужны. И при этом сухая масса меньше, хотя масса топлива больше в 1,5 раза а тяга двигателя больше в 3 раза? Почему?

[Дмитрий В.]

Подкреплёнными на Ф9 выполнены только баки нагруженные сжатием, т.е. баки Г (на 2й ступени потому что над ним расположен тяжёлый бак О а на первой - потому что эквивалентная сжимающая сила максимальна).

Очень странно: бак О 1й ступени значит гладкий, а бак Г 2й ступени с набором? Это притом, что на бак Г действуеи меньшая сжимающая нагрузка, а сам он в несколько раз короче (что при той же толщине листа и давлении наддува сильно повысит устойчивость). Давление наддува в баке Г 2й ступени как минимум не ниже чем в баке О 1й ступени. А скорее всего и выше, ведь на 1й ступени есть большой столб тяжёлой жидкости.
Что же остаётся, толщина листа? Ну и какой толщины должен быть лист, чтобы баку Г потребовался силовой набор - 1 мм? Нет, крайне сомнительно.
По моей информации с подкреплением там только один бак - Г 1й ступени.
И изначальный вопрос остаётся: почему на ракете иртыш, одинаковой по массе с ракетой Фалкон 9, вторая ступень фрезерованная (и тяжёлая), если на ракете Фалкон ступень гладкая и рёбра ей почему-то не нужны. И при этом сухая масса меньше, хотя масса топлива больше в 1,5 раза а тяга двигателя больше в 3 раза? Почему?

На Бак Г действует бОльшая сжимающая нагрузка - поскольку более тяжёлый бак О находится НАД ним.
Силовой набор нужен баку в том случае, когда давление наддува не разгружает его от сжатие, и есть риск потери устойчивости. Когда бак растянут, набор только ухудшает весовую эффективность.
Почему российские ракетные блоки относительно тяжелее я уже отвечал - потому что используются материалы дешёвые и технологичные, а не с высокой удельной прочностью (а значит, более дорогие). Поэтому неважно, какой конструкции баки на российских ракетах (гладкие, вафельные, стрингерные или ещё какие-то) - они всегда будут иметь более низкое весовое совершенство по сравнению с американскими. А почему это Вас так волнует?

[vlad7308]

А теперь смотрим на бак Ф9 и, о чудо!, видим на нём следы фрезерования

Это face milling (забыл как это по-русски). Очень быстрая и дешевая фрезеровка, в сотню раз быстрее вафли. И Вы ведь наверняка это знаете, правда?

ЗЫ интересно зачем она там.

[Дмитрий В.]

А теперь смотрим на бак Ф9 и, о чудо!, видим на нём следы фрезерования

Это face milling (забыл как это по-русски). Очень быстрая и дешевая фрезеровка, в сотню раз быстрее вафли. И Вы ведь наверняка это знаете, правда?

ЗЫ интересно зачем она там.

В любом случае, это ещё одна технологическая операция. Кстати, а Вы скорость фрезерования вафли и фэйс миллинга каким прибором замеряли?

[vlad7308]

А теперь смотрим на бак Ф9 и, о чудо!, видим на нём следы фрезерования

Это face milling (забыл как это по-русски). Очень быстрая и дешевая фрезеровка, в сотню раз быстрее вафли. И Вы ведь наверняка это знаете, правда?

ЗЫ интересно зачем она там.

В любом случае, это ещё одна технологическая операция.

Да. Потому и интересно зачем.
На опытном изделии - может потому что толщина проката не совсем та.
На серийном уже странно - проще купить прокат подходящей толщины.
Возможно, не устраивает качество проката - поверхность или допуски по толщине или еще что.

Кстати, а Вы скорость фрезерования вафли и фэйс миллинга каким прибором замеряли?

я сам знаю, без приборов. Хобби.
Могу рассказать если интересно.

[Буцетам]

Вы шпангоуты как планируете к стрингерам и обечайке крепить?

Сваркой к стрингерам, к обечайке - никак. Вон же на картинке видно

Кстати, такое ощущение, что шпангоуты тут не доделаны. Для того, чтобы эффективно выполнять роль опоры для стрингера, жёсткость шпангоута (читай EJ) должна быть на порядок выше, чем у стрингера. На фото вместо полноценного шпангоута какой-то "зародыш" с малым маментом инерции сечения.

Всё-таки у Маска шпангоуты объёмные из профиля, а не тонкое ребро. Вот что он говорил про сравнение с вафлей:
The normal way that a rocket air frame is constructed, is machined iso-grid. That's where you take high strength, aluminum alloy plate and you machine integral stiffeners into the plate. This is probably going to go slightly technical, but imagine you have a plate of metal and you're just cutting triangles out of it. That's normally how rockets are made.
The approach that we took is, rather, to build it up. To start with thin sections and friction stir weld stiffeners into the thin sections. This is a big improvement because if you machine away the material you're left with maybe 5% of the original material. So, a 20 to 1, roughly, wastage of material, plus a lot of machining time. It's very expensive. If you can roll sheet, and stir weld the stiffeners in, then your material wastage can be 5%. That's the inverse, essentially. Instead of having a 20 to 1 ratio, you have got 1.1 ratio. Instead of having 95% wastage, it's 5% wastage. It's a huge improvement. You can actually improve the mass fraction too, because if you have stir welded stiffeners, you can increase the profile and improve the geometry of the stiffeners so you can have something which is, say, 5cm tall whereas, if you machined it from a plate, it'd be limited to the thickness of the plate which may only be 2cm or 3cm tall. You actually end up with something which is both more advanced, in that it is better mass fraction, but is also a fraction of the cost. That's one example, but there are many such things.

[Кот Бегемот]

Чтобы не видеть следов фрезы на обечайке бака, надо быть поистине слепым!

Вы не можете просматривать это вложение.

[Кот Бегемот]

И изначальный вопрос остаётся: почему на ракете иртыш, одинаковой по массе с ракетой Фалкон 9, вторая ступень фрезерованная (и тяжёлая)

А почему первая ступень иртыш тоже фрезерованная (за вычетом массы двигателей) не тяжелая?