Холивар Raptor vs РД0164, Мюллер vs Рачук

[mr_gorsky]

Старый пишет:
Тяга двигателя в полёте как правило вообще не регулируется

Можно для меня тоже ликбез? Есть же регулирование тяги первой ступени на ракетах с боковушками? Чтобы в 1 ступени после отстрела боковушек осталось больше топлива.

[SGS_67]

Старый пишет:

SGS_67 пишет:
Так, пора начать ликбез.

Чтобы проводить ликбез надо знать хотя бы основы того о чём пытаешься судить. 

Вот именно.
Что нужно оперировать едиными определениями.
Если у тебя имеются свои - я не против ознакомиться.

Главным целевым параметром СУ двигателем является его тяга, или давление в КС, как однозначно связанная с ним величина при заданных внешних условиях. Задатчиком параметра является автопилот ракеты.

Целью регулирования является обеспечение газодинамической устойчивости двигателя, и речь шла именно об этом.

Нет.
Задача системы управления двигателем - обеспечить равенство целевых и текущих параметров. Тех, о которых я писал.
Обеспечение ГД устойчивости двигателя - это ограничение области возможных режимов его работы, зашитое в мозги СУ.
Не более.

 Тяга двигателя в полёте как правило вообще не регулируется, за исключением редких случаев дросселирования.

Ой-вэй... Тяжко с тобой, потому, что ты действительно так думаешь...
О системах РКС что-нить слышать приходилось?
И да. Маску расскажи, как его 9 мерлинов не расхерачивают ракету нах в середине-конце работы первой ступени "с редкими случаями дросселирования".

 Автопилот ракеты вообще не управляет тягой двигателя.

Ошибаешься.
Именно он есть исполнительный орган программы полёта. Которая имеет ограничения, скажем, по перегрузке.
А также выполняет действия, к примеру, при отказе двигателя(ей) - перераспределение тяги, форсирование и т.д.
Другое дело, что дросселировать без надобности нет смысла.
Но скажи это ПН (в виде космонавтов, например).

Повторяю ещё раз: речь шла о газодинамической устойчивости и её искусственном обеспечении с помощью системы управления.

Нельзя выделять эту попутную задачу из основной.
Реализация современного регулятора подразумевает решение всего комплекса задач по управлению объектом, в виде единого целого, в которой подсистемы существуют только в виде подпрограмм, а то и вообще присутствуют неявно в неком многопараметрическом уравнении.

Отдельно же про СУ двигателя здесь уместно говорить, поскольку у Фалькона ею оснащён каждый Мерлин.   

Регулирование соотношения компонентов это вообще не проблема так как изменение соотношения компонентов происходит медленно а в идеале вообще не происходит.

Конечно, не проблема.
Именно поэтому движком можно и нужно управлять при помощи оборотов ТНА.
.

[SGS_67]

Старый пишет:

SGS_67 пишет:
Это где ж ты откопал такие движки?
Из тех, с устройством которых я знаком, только некоторые имеют подобный перепуск, и только по одному из компонентов .
И вовсе не для регулировки тяги, поскольку таким путём её можно менять лишь в малых пределах.
Сомневаюсь, что в новейших движках сохранили подобную архаику.

А много ты видел движков замкнутой схемы с двумя отдельными ТНА работающими на одну камеру сгорания?

Бляха-муха, я ж тебя спросил, где ты взял движки с регулировкой тяги путём перепуска из насосов в обратку ?

[SGS_67]

Salo пишет:
Т.е. испытывали прототип с тягой 100 тс.

Спасибо, весьма отрезвляющая информация.
Так, значит, и запишем - "скейлэд".

[SGS_67]

Плейшнер пишет:

SGS_67 пишет:
Опять же: современные средства управления позволяют обеспечить "искусственную" устойчивость почти на любом статически неустойчивом объекте. И даже системе таких объектов.
МСМ,это вообще не тот вопрос, которому следовало бы уделять много внимания в подобной теме.

Вопрос к надежности, пассивные средства кардинально надежнее активных, а активные работающие на пределе возможностей еще менее надежны.
Отсюда и был вопрос про время реакции.

Написано столь умно, что требуется расшифровка.
Что есть пассивные и активные средства?
Что есть предел возможностей активных устройств?

[vlad7308]

SGS_67 пишет:

Плейшнер пишет:

SGS_67 пишет:
Опять же: современные средства управления позволяют обеспечить "искусственную" устойчивость почти на любом статически неустойчивом объекте. И даже системе таких объектов.
МСМ,это вообще не тот вопрос, которому следовало бы уделять много внимания в подобной теме.

Вопрос к надежности, пассивные средства кардинально надежнее активных, а активные работающие на пределе возможностей еще менее надежны.
Отсюда и был вопрос про время реакции.

Написано столь умно, что требуется расшифровка.
Что есть пассивные и активные средства?
Что есть предел возможностей активных устройств?

чего тут непонятного?
пассивные устройства превращают состояние системы в динамически устойчивое. то есть в "дно потенциальной ямы" (в расширенном математическом смысле)
активные устройства позволяют поддерживать динамически неустойчивую систему в состоянии около требуемого, путем постоянного управления, т.е. управляющих коррекций.
предел возможности активных устройств - когда управляющие коррекции либо не успевают за развитием ситуации (смещением состояния от желаемой точки), либо мощность коррекций недостаточна для возврата системы в желаемую точку

[silentpom]

Старый пишет:
А много ты видел движков замкнутой схемы с двумя отдельными ТНА работающими на одну камеру сгорания?

SSME?

ну и у вакуумных движков тяга нехило так должна дросселироваться, иначе тот же фалкон буден на 9g спутник выводить

[Сергей]

SGS_67 пишет:

Старый пишет:

SGS_67 пишет:
Тогда, как изменение кинетического момента подвижной части ТНА (объекта управления) требует времени на порядок большего.
Им, собственно, и определяется время реакции системы управления в целом. Правильно сделанной, конечно.

Объектом управления служит давление на форсунках.

Так, пора начать ликбез.
 Объектом управления может служить только то, что можно увидеть и пощупать.
В данном случае, это двигатель (или ТНА, в узком смысле, как наиболее инерционная его часть).
Главным целевым параметром СУ двигателем является его тяга, или давление в КС, как однозначно связанная с ней величина при заданных внешних условиях. Задатчиком параметра является автопилот ракеты.
Вторым по значимости целевым параметром является соотношение расходов компонентов . Его задаёт система СОБ. Которая может использовать в качестве входных величин давление на форсунках Г и О. А может использовать и другие величины для вычисления этого соотношения.
Остальное менее существенно.

С терминологией ознакомили, до физики пока не дошли.

[Сергей]

SGS_67 пишет:

Сергей пишет:
Возможно у Маска для центрального посадочного Мерлина есть дополнительный контур управления для повышения точности и скорости регулирования тяги - линия рециркуляции с регулирующим клапаном с врезкой между выходом с насоса ТНА и форсуночной головкой и сбросом части расхода на вход насоса в ТНА.

Простите, но я не понял и половины таких умных слов...  

Не, разобрался-таки в общем.
Скажу только, что проецировать понятия систем управления 60+летней давности на новейшие изделия было бы несколько необдуманно.
В такой врезке для Мерлина нет нужды. Инерция ступени и наличие амортизаторов позволяет обойтись без подобной экзотики.
Там сложнее обеспечить газодинамическую устойчивость движка при его глубоком дросселировании.
Не знаю, как устроен там центральный, но у меня есть подозрение, что у него сопло короче, чем у остальных 8-ми.  

Вы представляетесь , как специалист по системам управления, в двигателях не разбираетесь, забываете или не знаете , что в основе при разработке СУ лежит физическая модель реального объекта, сведенная к математической модели, которую управленцам дают разработчики движков, без этой модели не будет и СУ. После изложенного ваши рекомендации и оценки двигателистам выглядят смешно. Почитайте про отработку двигателя F-1, вибрационное горение появлялась не на всех испытаниях, исследовался и дорабатывался реальный объект, и пока не уточнили ПРИБЛИЖЕННУЮ, НЕ УНИВЕРСАЛЬНУЮ модель, никакая СУ не могла исправить положение.

[Сергей]

SGS_67 пишет:
Управление производится путём перепуска топлива допустим с выхода насосов на их вход.
Это где ж ты откопал такие движки?
Из тех, с устройством которых я знаком, только некоторые имеют подобный перепуск, и только по одному из компонентов .
И вовсе не для регулировки тяги, поскольку таким путём её можно менять лишь в малых пределах.
Сомневаюсь, что в новейших движках сохранили подобную архаику.

Речь шла о конкретном центральном посадочном двигателе , о котором нет информации, поэтому приходится делать предположения о способах повышения точности управления величиной тяги на основании видео посадки, скорости снижения и оценки потребной точности управления тягой. Так что вас пост отражает лишь ваш уровень знаний в области двигателей, крайне не достаточный.

[Boris Mekler]

Salo пишет:
Т.е. испытывали прототип с тягой 100 тс.    

Дополнительная информация от автора статьи - http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41363.msg1594067#msg1594067

Quote from: Dante80 on 10/03/2016 06:23 PM

I think that Musk will be doing and AMA this week or the next. It would be pretty cool to get some more answers about Raptor, especially after the added info we got from this great article.

1. Was the test firing using the full engines' powerpack, or was it only a chamber test?
2. Was TEA-TEB used, or a spark igniter (the video I think is inconclusive on that)?
3. Will this dev article reach during development the high pressures intended for the ITS Raptor?
4. Will the end of development for this 1MN variant involve an acceptance test at Stennis (as per the USAF contract)?

1) It was a complete rocket, it included a 27MW turbo machinery. It's in the article.
2) I don't know if it included the spark ignition. Somebody should include that question in the AMA.
3) I would guess that it has the capability of reaching full Pc, because 27MW is more MW/kN of any non hydrogen rocket.
4) I think it is a possibility. I don't have information but I would be surprised if two things were not true:
a) this won't be the only demonstrator.
b) this prototype or the next one isn't used to complete the USAF contract.

То есть получается что прототип уменьшен (правда неизвестно насколько), но рассчитан на все 300 атмосфер давления. По идее стотонный вариант Раптора весьма неплохо смотрится на второй ступени Falcon 9...

[Вернер П.]

SGS_67 пишет:
Именно поэтому движком можно и нужно управлять при помощи оборотов ТНА.

Вы постоянно говорите не о том контуре управления, о котором говорят здесь по крайней мере 4 человека.
Следуя вашему примеру  об  автопилоте, и переходя к управлению всей ракетой,  можно говорить  о том что автопилот управляет например тангажем, но тангажем управляет и автомат стабилизации но совсем по другим законам и совсем с другим временем реакции - это другой контур управления - управление, главной задачей которого является не траектория ракеты а устойчивость ракеты в полете
Проведите аналогию с управлением тягой двигателя и управлением устойчивостью двигателя.

[Вернер П.]

SGS_67 пишет:

Повторяю ещё раз: речь шла о газодинамической устойчивости и её искусственном обеспечении с помощью системы управления.

Нельзя выделять эту попутную задачу из основной.
Реализация современного регулятора подразумевает решение всего комплекса задач по управлению объектом, в виде единого целого, в которой подсистемы существуют только в виде подпрограмм, а то и вообще присутствуют неявно в неком многопараметрическом уравнении.

Можно выделять эту задачу отдельно, даже если физически она решается в одном и том же вычислителе.
Потому что задача эта  использует совсем другие входные данные и даже фактически противоположна основной - первая стремиться изменить тягу, расход и проч. по определенному закону, а вторая всегда условно говоря сопротивляется изменениям

[Вернер П.]

Сергей пишет:
Вы представляетесь , как специалист по системам управления, в двигателях не разбираетесь

В "прямом эфире" можно попробовать узнать, насколько это специалист по СУ

[Старый]

silentpom пишет: 
ну и у вакуумных движков тяга нехило так должна дросселироваться, иначе тот же фалкон буден на 9g спутник выводить

Дросселируют какраз в основном уменьшением подачи топлива в ГГ и соответственно уменьшением оборотов ТНА. Но дросселирование в полёте это медленный процесс сравнимый с инерционностью ротора, а вот когда требуется быстрое регулирование то приходится применять другие методы. 
 А быстрое регулирование требуется в основном для искусственного обеспечения устойчивости работы. 

 Есть ещё такая проблема как низкочастнотные колебания в ГГ. При сильном дросселировании подача топлива в ГГ уменьшается, перепад на форсунках уменьшается, ГГ выходит из устойчивой зоны и могут начаться НЧ-колебания. Надо чтоб топливо в ГГ подавалось при постоянном давлении и соответственно мощность ТНА оставалась постоянной. Тогда одним дросселем уменьшают подачу топлива в камеру сгорания а другим увеличивают перепуск на вход ТНА. Для ТНА ничего не меняется, он как качал топливо так и качает, а о том что в камеру сгорания идёт лишь часть он даже не знает. 

 И вообще когда требуется быстрое регулирование а в контуре присутствует массивный инерционный вращающийся ротор то управление осуществляют перепуском а не изменением его оборотов. Обороты остаются постоянными. Кажется это пошло ещё с рулевых машин Фау-2 а может и раньше. 

[Виктор Кондрашов]

Boris Mekler пишет: ... По идее стотонный вариант Раптора весьма неплохо смотрится на второй ступени Falcon 9...

Тем более, что ВВС США именно этого от спейсикса и хочет (и даже денег немного дали на это дело).
Так что вполне возможно они решили "убить одним ударом двух зайцев".

[Seerndv]

SGS_67 пишет:

Salo пишет:
Т.е. испытывали прототип с тягой 100 тс.    

Спасибо, весьма отрезвляющая информация.
Так, значит, и запишем - "скейлэд".  

- ога, и параметры, тово, отмасштабированы?

[SGS_67]

vlad7308 пишет:

SGS_67 пишет:

Плейшнер пишет:
Вопрос к надежности, пассивные средства кардинально надежнее активных, а активные работающие на пределе возможностей еще менее надежны.
Отсюда и был вопрос про время реакции.

Написано столь умно, что требуется расшифровка.
Что есть пассивные и активные средства?
Что есть предел возможностей активных устройств?

чего тут непонятного?

Того, про что я спросил.

пассивные устройства превращают состояние системы в динамически устойчивое.

Стало ещё непонятнее.
Что есть динамически устойчивое состояние, и почему пассивные устройства непременно должны к нему приводить?

 то есть в "дно потенциальной ямы" (в расширенном математическом смысле)

Это называется просто устойчивым состоянием (и не в математическом смысле, ибо там устойчивость определяется совсем по-другому).

активные устройства позволяют поддерживать динамически неустойчивую систему в состоянии около требуемого, путем постоянного управления, т.е. управляющих коррекций.

Ещё раз: что есть активные, как и пассивные, устройства?
Дайте определение, наконец.

[SGS_67]

Сергей пишет:
С терминологией ознакомили, до физики пока не дошли.

Это основа технического общения.
Иначе дальше не продвинемся.

Сергей пишет: 
Вы представляетесь , как специалист по системам управления, в двигателях не разбираетесь, забываете или не знаете , что в основе при разработке СУ лежит физическая модель реального объекта, сведенная к математической модели, которую управленцам дают разработчики движков, без этой модели не будет и СУ.

   
Это где ж я про такое не знал??
Уважаемый Сергей, в основе любой СУ лежит модель объекта, которую можно описать математически.
Так, например, для регулятора движка по тяге, в начальном приближении её можно представить инерционным звеном 1-го порядка, с постоянной времени, определяемой моментом инерции вращающейся структуры ТНА.
Другое дело, что современные регуляторы могут использовать весьма сложные и нелинейные модели, частью трудно представляемых параметрически, и задаваемых табличными зависимостями.
Лет 50 назад о таком не могли и мечтать. Не было подходящей элементной базы.
Оттого нельзя даже и близко сравнивать конкретные реализации СУ тогда, и сейчас.

 После изложенного ваши рекомендации и оценки двигателистам выглядят смешно.

Скажите, вы двигателист, или просто выступаете от их имени?

[SGS_67]

Сергей пишет:
Речь шла о конкретном центральном посадочном двигателе , о котором нет информации, поэтому приходится делать предположения о способах повышения точности управления величиной тяги на основании видео посадки, скорости снижения и оценки потребной точности управления тягой.

Оцените потребную точность управления тягой.
Ибо иначе это всё - не более, чем словесный спам.