Н-1 и эжекция воздуха в пространство за днищем

[Роман Матвеев]

Наткнулся на статейку, где говорилось примерно следующее:
"...при старте и подъеме ракеты воздух из окружающей атмосферы эжектировался выхлопными струями ЖРД во внутреннее пространство под баком. Образовался как бы огромный воздушно-реактивный двигатель, который включал в себя всю нижнюю конструкцию первой ступени. Даже без воздушного дожигания выхлопа ЖРД (а в истекающей струе двигателей всегда имеется избыток горючего, который будет при этом догорать) такая схема давала ощутимую прибавку тяги, увеличивая эффективность РН."

Я что-то не понял о каком эффекте здесь идет речь? Куда попадает воздух, почему и каким образом создает дополнительную тягу? Ну и если это такой замечательный эффект, то почему позже от него решили отказаться?

[Старый]

Это безграмотная статья. При полёте в нижней атмосфере донный эффект отрицательный, он уменьшает тягу. 
 А куда подсасывает? Давление газов на срезе сопла ниже чем в окружающем воздухе, вот воздух и подсасывается в струю газов от большего давления к меньшему. Причём не только снаружи но и со стороны днища.  

[khach]

Вот интересно, если переделать все днище Н1 в аэроспайк (оставив только несколько рулевых обычных движков), выдержало бы стартовое сооружение такой режим? Для аэроспайка как раз недостаток аэродинамики нижней ступени стал бы достоинством.

[Старый]

А что стартовому сооружению то сделается? Общее то количество воздействующей на него энергии не изменится.  
 А вот днище выдержало бы нагрев? 

[Дмитрий В.]

Старый пишет:
Это безграмотная статья. При полёте в нижней атмосфере донный эффект отрицательный, он уменьшает тягу.
 А куда подсасывает? Давление газов на срезе сопла ниже чем в окружающем воздухе, вот воздух и подсасывается в струю газов от большего давления к меньшему. Причём не только снаружи но и со стороны днища.

Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

[Роман Матвеев]

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

[Дмитрий В.]

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

[Старый]

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

Сомневаюсь что полученое "приращение" окупало затраты массы на все эти махинации с донной частью.

[Дмитрий В.]

Старый пишет:
Сомневаюсь что полученое "приращение" окупало затраты массы на все эти махинации с донной частью.

Ну, это как раз не факт, учитывая что частная производная массы ПГ по массе конструкции блока А была не более 0,1.

[Старый]

Дмитрий В. пишет:

Старый пишет:
Сомневаюсь что полученое "приращение" окупало затраты массы на все эти махинации с донной частью.

Ну, это как раз не факт, учитывая что частная производная массы ПГ по массе конструкции блока А была не более 0,1.

А частная производная массы ПГ по донному сопротивлению?
 А с учётом того что когда давление окружающего воздуха становилось меньше чем давление на срезе сопла то донный эффект становился положительным?

[Вован]

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

А при запуске двигателей на ПУ пламя от двигателей через проемы в ХО поднималось бы вверх и немало бы пожгло в ХО. На этот случай теплозащита съела бы много массы.

[G.K.]

Эжекция сжатого газа на старте не помогла бы?

[Дмитрий Инфан]

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

А современными средствами смоделировать возможно?

[Дмитрий Инфан]

Вован пишет:
А при запуске двигателей на ПУ пламя от двигателей через проемы в ХО поднималось бы вверх и немало бы пожгло в ХО. На этот случай теплозащита съела бы много массы.

В момент запуска двигателей воздуховодные каналы можно держать перекрытыми, чтобы открыть их после того, как ракета оторвётся от старта.

[Дмитрий В.]

Вован пишет:

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

А при запуске двигателей на ПУ пламя от двигателей через проемы в ХО поднималось бы вверх и немало бы пожгло в ХО. На этот случай теплозащита съела бы много массы.

При правильной конструкции ПУ при запуске ЖРД возникает эжекция, которая исключает ток горячих газов вверх. А при неправильной есть протоки или нет - безразлично (смотрим файрболл при старте Дельты-4Хэви).

[Дмитрий В.]

Старый пишет:

Дмитрий В. пишет:

Старый пишет:
Сомневаюсь что полученое "приращение" окупало затраты массы на все эти махинации с донной частью.

Ну, это как раз не факт, учитывая что частная производная массы ПГ по массе конструкции блока А была не более 0,1.

А частная производная массы ПГ по донному сопротивлению?
 А с учётом того что когда давление окружающего воздуха становилось меньше чем давление на срезе сопла то донный эффект становился положительным?

Надо найти статью по Н1 в НК там приводилась, емнип, оценка снижения эффективной тяги за счет подсоса в донной части. В принципе, можно посчитать.
А при полете в разреженной атмосфере, да, эффект становится положительным - выхлоп "поддавливает" ракету.

[Вован]

G.K. пишет:
Эжекция сжатого газа на старте не помогла бы?

Эжекция происходит после выхода двигателей на полную тягу.

[Вован]

Дмитрий В. пишет:

Вован пишет:

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

А при запуске двигателей на ПУ пламя от двигателей через проемы в ХО поднималось бы вверх и немало бы пожгло в ХО. На этот случай теплозащита съела бы много массы.

При правильной конструкции ПУ при запуске ЖРД возникает эжекция, которая исключает ток горячих газов вверх. А при неправильной есть протоки или нет - безразлично (смотрим файрболл при старте Дельты-4Хэви).

Кроме движения газов вверх туда же устремляется ударная волна.

[m-s Gelezniak]

Вован пишет:

Дмитрий В. пишет:

Вован пишет:

Дмитрий В. пишет:

Роман Матвеев пишет:

Дмитрий В. пишет:
Там имелось в виду, что в одном из вариантов компоновки был организован проток воздуха через хвостовой отсек в донную часть, чем и обеспечивалось снижение донного сопротивления.

А почему было решено от этого отказаться? Казалось бы - полезная вещь (проток воздуха в задонное пр-во)

Сомневаюсь, что имевшимися в то время вычислительными средствами можно было смоделировать обтекание такой донной части и точно рассчитать приращение тяги.

А при запуске двигателей на ПУ пламя от двигателей через проемы в ХО поднималось бы вверх и немало бы пожгло в ХО. На этот случай теплозащита съела бы много массы.

При правильной конструкции ПУ при запуске ЖРД возникает эжекция, которая исключает ток горячих газов вверх. А при неправильной есть протоки или нет - безразлично (смотрим файрболл при старте Дельты-4Хэви).

Кроме движения газов вверх туда же устремляется ударная волна.

Вскрытие протокa через ХО может быть оргaнизовaно с зaдержкой после отрывa. Один чёрт до отрывa этот эфффект неоргaнизуешь.

[Вован]

Итого: нагрузили ракету дополнительной теплозащитой и механизмами раскрытия протока через ХО.