РД-270

[kopiev]

Про Фау-2 с ЯРД это конечно очень интересно. Но что на счет моего вопроса?

Как Вы считаете, почему данную схему не применили на РД-253/РД-275/РД-275М для получения высокого давления в камере сгорания и большей эффективности двигателя?

Только дороговизна?

[Андрей Суворов]

это как раз и убирается управляемыми дроссельными заслонками и сельсинами на валах ТНА.

Ну конечно оно чемто убирается. Работает же както SSME. И даже RS-68. Но аналоговая система управления не в состоянии беспечить это убирание.

Любую задачу управления, которую можно решить с микропроцессором, можно решить и без микропроцессора, масса ящика с релейной автоматикой, составь она даже полтонны, потерялась бы на фоне общей массы восьмитонного ЖРД.

В отличие от гироскопов Фау-2, гироскопы 8К84 были СИНХРОННЫМИ моторами.

Оооо! Синхронный! Кажись вроде во всех ИНС гиромоторы синхронные?

Только там, где на скорость прецессии завязан основной закон управления. Свободному гироскопу синхронность заметных преимуществ не даёт. Поэтому свободные гироскопы, как правило, асинхронные - их легче балансировать, а двухстепенные все сплошь синхронные.

Однако вернёмся к нашему барану РД-270.
 Вопрос на самом деле действительно интересный: почему решили сделать два ТНА? Что мешало сделать один как у всех?

Для всех схем жидкость-жидкость, жидкость-газ, газ-газ, есть пределы подъёма давления в камере. У схемы газ-газ оптимум выше, чем газ-жидкость. Поэтому было решено, что на таком большом движке это окупится. Ну, а, раз принципиальная схема выбрана, неизбежно наличие двух газогенераторов, а, значит, желательно наличие двух турбин, иначе преимущества перед схемой газ-жидкость пропадают нафиг.

Плотность компонентов топлива различается не сильно, объёмы почти одинаковы, мощности турбины на одном компоненте вроде хватает...

Хватает ли мощности - зависит от выбранного давления. В РД-270 могло и не хватать.

И второй вопрос - как работал ТНА НДМГ? По идее при проходе через газогенератор весь НДМГ должен был подвергнуться термическому разложению как в РД-119 и дальше идти уже в виде несамовоспламеняющихся компонентов? Подвергался ли он на самом деле термическому разложению?

Да, подвергался. Да, дальше были несамовоспламеняющиеся газы. Но - несамовоспламеняющиеся при комнатной температуре А они приходили в камеру с температурой градусов 300-600, что обеспечивало надёжное воспламенение
Керосин с перекисью тоже не самовоспламеняющаяся пара. Но, если перекись разложить на катализаторе, то парогаз будет иметь достаточную для воспламенения керосина температуру. Так работала английская "Гамма".

[Старый]

Любую задачу управления, которую можно решить с микропроцессором, можно решить и без микропроцессора, масса ящика с релейной автоматикой, составь она даже полтонны, потерялась бы на фоне общей массы восьмитонного ЖРД.

Не любую. Слишком сложные законы управления не реализуются с достаточной точностью аналоговыми средствами, не только релейной автоматикой но и магнитными усилителями и даже транзисторными.

Для всех схем жидкость-жидкость, жидкость-газ, газ-газ, есть пределы подъёма давления в камере. У схемы газ-газ оптимум выше, чем газ-жидкость.

Оптимум или верхний предел?

Поэтому было решено, что на таком большом движке это окупится.

Разъясните пожалуйста, что именно окупится и чем? Высокое давление в камере сгорания недостижимое при работе ТНА на одном компонентн или что другое?

Ну, а, раз принципиальная схема выбрана, неизбежно наличие двух газогенераторов, а, значит, желательно наличие двух турбин, иначе преимущества перед схемой газ-жидкость пропадают нафиг.

Опять не понял: какое такое преимущество даёт газификация второго компонента? Из вашего текста получается что это преимущество имеется само по себе, даже без использования второго компонента в турбине.
 Я всегда полагал что необходимость газифицировать топливо это серъёзный недостаток на который приходится идти т.к. иначе просто нечем питать турбину, а с ваших слов получается что это самоценное достоинство...

Хватает ли мощности - зависит от выбранного давления. В РД-270 могло и не хватать.

Это самый интересный вопрос. В двигателях для Р-36М2 давление в КС доведено до 23 МПа с одним ТНА. Говорят на воронежском двигателе для Синевы давление ещё выше и тоже с одним ТНА.
 У РД-270 давление 26 МПА. Главный вопрос: было ли использование второго ТНА жизненно необходимо для дожатия этих 30 атм или нет?  
 Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

Да, подвергался. Да, дальше были несамовоспламеняющиеся газы.

То есть по сути ГГ горючего работал на термическом разложении НДМГ? А можно где-нибудь про это прочитать?

[Дмитрий В.]

Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

:shock:  Тогда они превращаются в одну двухступенчатую турбину.

[avmich]

Любую задачу управления, которую можно решить с микропроцессором, можно решить и без микропроцессора, масса ящика с релейной автоматикой, составь она даже полтонны, потерялась бы на фоне общей массы восьмитонного ЖРД.

Не любую. Слишком сложные законы управления не реализуются с достаточной точностью аналоговыми средствами, не только релейной автоматикой но и магнитными усилителями и даже транзисторными.

Любую, хотя бы потому что микропроцессор сделан в конечном итоге из тех же аналоговых цепей. То есть, при желании можно микропроцессор сделать на реле, или на транзисторах. Но можно сложный закон управления и вообще не напрямую цифрами моделировать, а непрерывными значениями, для которых реле плохо подходят, а транзисторы или лампы (которые на Фау-2 были) - вполне.

Что касается точности, то точность зависит от количества аппаратуры. Надо поднять точность - добавь элементов.
 

Для всех схем жидкость-жидкость, жидкость-газ, газ-газ, есть пределы подъёма давления в камере. У схемы газ-газ оптимум выше, чем газ-жидкость.

Оптимум или верхний предел?

Оптимум по полному УИ.

Поэтому было решено, что на таком большом движке это окупится.

Разъясните пожалуйста, что именно окупится и чем? Высокое давление в камере сгорания недостижимое при работе ТНА на одном компонентн или что другое?

Ну, а, раз принципиальная схема выбрана, неизбежно наличие двух газогенераторов, а, значит, желательно наличие двух турбин, иначе преимущества перед схемой газ-жидкость пропадают нафиг.

Опять не понял: какое такое преимущество даёт газификация второго компонента? Из вашего текста получается что это преимущество имеется само по себе, даже без использования второго компонента в турбине.

Если использовать схему газ-жидкость, то оптимальный УИ, определяемый оптимальным давлением в камере, несколько меньше, чем при схеме газ-газ. Второй компонент, конечно, нужно использовать.

Я всегда полагал что необходимость газифицировать топливо это серъёзный недостаток на который приходится идти т.к. иначе просто нечем питать турбину, а с ваших слов получается что это самоценное достоинство...

Газифицированный компонент плох тем, что требует газификации, хорош тем, что улучшает рабочий процесс в камере, и хорош тем, что позволяет повысить УИ за счёт поднятия давления в камере (потому что большая энергия снимается на турбинах).

Сложностей там, конечно, хватает... но, с другой стороны, на последних модификациях ЖРД семейства РД-170 вроде бы уже превысили давление в камере РД-270? При том, что схема Ж-Г? Гость 22?..

Хватает ли мощности - зависит от выбранного давления. В РД-270 могло и не хватать.

Это самый интересный вопрос. В двигателях для Р-36М2 давление в КС доведено до 23 МПа с одним ТНА. Говорят на воронежском двигателе для Синевы давление ещё выше и тоже с одним ТНА.
 У РД-270 давление 26 МПА. Главный вопрос: было ли использование второго ТНА жизненно необходимо для дожатия этих 30 атм или нет?

Всё же там сравнение шло с современными ЖРД с куда меньшими давлениями. Это сейчас уже 26 МПа выглядят освоенной территорией, а тогда приходилось напрягаться, чтобы заработало на таком давлении. Вспомнить хотя бы, как начинались доводки РД-170, с каких давлений он начал работать...

Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

Да, подвергался. Да, дальше были несамовоспламеняющиеся газы.

То есть по сути ГГ горючего работал на термическом разложении НДМГ? А можно где-нибудь про это прочитать?

Мне что-то вспоминается, что там были сладкий и кислый ГГ, в обоих было два компонента, просто с разными соотношениями.

Старый, рекомендую, сходи в музей Энергомаша... среди прочего, конечно.

[avmich]

Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

:shock:  Тогда они превращаются в одну двухступенчатую турбину. :D

Угу, только Старый хочет эти две турбины питать кислым и сладким газами на полный расход. Выходящие потоки до камеры сгорания лучше не смешивать...

:)

[avmich]

Так и где про эту специфику именно ТНА прописано?

Случайно не в "Атомном проекте СССР"?..

[Дмитрий В.]

Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

:shock:  Тогда они превращаются в одну двухступенчатую турбину.

Угу, только Старый хочет эти две турбины питать кислым и сладким газами на полный расход. Выходящие потоки до камеры сгорания лучше не смешивать...

Ну, можно рассмотреть вариант биротативной турбины, ккоторые питаются только кислым или сладким газом, но каждая вращает свой насос. Но это опять схема жидкость-газ.

[avmich]

Ну и ещё вопрос: а возможна ли работа двух турбин на одном валу?

:shock:  Тогда они превращаются в одну двухступенчатую турбину. :D

Угу, только Старый хочет эти две турбины питать кислым и сладким газами на полный расход. Выходящие потоки до камеры сгорания лучше не смешивать...

:)

Ну, можно рассмотреть вариант биротативной турбины, ккоторые питаются только кислым или сладким газом, но каждая вращает свой насос. Но это опять схема жидкость-газ.

Как это жидкость-газ, когда оба компонента попадают в камеру газами?..

[Старый]

:shock:  Тогда они превращаются в одну двухступенчатую турбину.

Не! Двухступенчатая не. В двухступенчатой обе ступени работают на одном и том же потоке газа.

[Старый]

То есть, при желании можно микропроцессор сделать ... на транзисторах.

Вот ведь, а! А я то думаю: на чём они сделаны...

Но можно сложный закон управления и вообще не напрямую цифрами моделировать, а непрерывными значениями,

Проблема в том что для реализации закона управления необходимо производить сложные вычисления. Их можно попытаться сделать аналоговыми вычислителями, но соединив их сотню в одну цепь на выходе получим нечто никак не связаное с тем что было на входе. Вобщем проблема в погрешности аналоговых вычислителей.

Что касается точности, то точность зависит от количества аппаратуры. Надо поднять точность - добавь элементов.

Это точно? Вроде до сих пор было наоборот.
 

Оптимум или верхний предел?

Оптимум по полному УИ.

Что в данном случае означает "оптимум"? Верхний предел или что?
 

Если использовать схему газ-жидкость, то оптимальный УИ, определяемый оптимальным давлением в камере, несколько меньше, чем при схеме газ-газ. Второй компонент, конечно, нужно использовать.

Опять всё сводится просто к тому что использование второго компонента позволяет вульгарно увеличить максимально возможное давление?

Газифицированный компонент плох тем, что требует газификации, хорош тем, что улучшает рабочий процесс в камере, и хорош тем, что позволяет повысить УИ за счёт поднятия давления

Нет, стоп. Агрегатное состояние компонента в поднятии УИ не при чём. Это уже просто техническое решение.
 Что касается улучшения процесса в камере, то проблемы просто переносятся из камеры сгорания в газогенератор. Причём из-за более высокого давления в нём усугубляются.

с другой стороны, на последних модификациях ЖРД семейства РД-170 вроде бы уже превысили давление в камере РД-270? При том, что схема Ж-Г?

Да. 26 МПа в РД-180 и 26.2 в РД-191.

Всё же там сравнение шло с современными ЖРД с куда меньшими давлениями. Это сейчас уже 26 МПа выглядят освоенной территорией, а тогда приходилось напрягаться, чтобы заработало на таком давлении.

В том то и дело. И поэтому усугубление ситуации применением сложной неизведанной схемы с двумя ТНА выглядит тем более странным. Чем был вызван выбор такой схемы?

Мне что-то вспоминается, что там были сладкий и кислый ГГ, в обоих было два компонента, просто с разными соотношениями.

Но попав в зону горпения своего "сладкого" ГГ гептил (к тому же предварительно нагретый в тракте охлаждения) должен был неминуемо подвергнуться термическому разложению. Которое будет носить характер цепной реакции и разложится весь объём проходящего через ГГ горючего.

Старый, рекомендую, сходи в музей Энергомаша... среди прочего, конечно.

1. Туда пускают всех?
2. Там есть кто-нибудь кто ещё помнит хоть чтото про РД-270?

[Старый]

Вобщем в явном концентрированном виде вопрос формулируется так: Почему была выбрана схема с двумя ТНА?

 Ну и по ходу ещё один вопросец: Почему этот двигатель называют двигателем предельно замкнутой схемы? Что это ещё за "предельная замкнутость" и чем она отдличается от непредельной замкнутости?

[Дмитрий В.]

Вобщем в явном концентрированном виде вопрос формулируется так: Почему была выбрана схема с двумя ТНА?

 Ну и по ходу ещё один вопросец: Почему этот двигатель называют двигателем предельно замкнутой схемы? Что это ещё за "предельная замкнутость" и чем она отдличается от непредельной замкнутости?

"Предельный" - значит с полной газификацией обоих компонентов (газ-газ). Не предельные - "газ-жидкость".

[Старый]

"Предельный" - значит с полной газификацией обоих компонентов (газ-газ). Не предельные - "газ-жидкость".

Но ведь замкнутость/открытость схемы вроде определяется отнюдь не по агрегатному состоянию компонентов на входе в КС а по совсем другим признакам...

[Дмитрий В.]

"Предельный" - значит с полной газификацией обоих компонентов (газ-газ). Не предельные - "газ-жидкость".

Но ведь замкнутость/открытость схемы вроде определяется отнюдь не по агрегатному состоянию компонентов на входе в КС а по совсем другим признакам...

Все правильно, так вот замкнутые схемы делятся на предельные и непредельные :wink:

[Гость 22]

Вопрос на самом деле действительно интересный: почему решили сделать два ТНА? Что мешало сделать один как у всех? Плотность компонентов топлива различается не сильно, объёмы почти одинаковы, мощности турбины на одном компоненте вроде хватает...

В принципе, с одним ГГ можно достичь очень высокой мощности ТНА и, соответственно, давления в КС. Весь вопрос в том, какая будет при этом температура рабочего тела перед турбиной, и есть ли материалы, способные в таких условиях работать.

Я думаю, что в середине 60-х Глушко посчитал более простой задачей газифицикацию всего топлива в двух ГГ. В общем-то, он оказался прав, если вспомнить его же проблемы с "кислой" турбиной РД-170 десять лет спустя.

К тому же, это ведь был первый двигатель схемы "газ/газ". В первом двигателе "газ/жидкость" (11Д33) давление в КС тоже было ниже того, с которого в соответствии с современными представлениями следует переходить на закрытую схему.  

И второй вопрос - как работал ТНА НДМГ? По идее при проходе через газогенератор весь НДМГ должен был подвергнуться термическому разложению как в РД-119 и дальше идти уже в виде несамовоспламеняющихся компонентов? Подвергался ли он на самом деле термическому разложению?

Не подвергался:

Оба газогенератора были выполнены по 2-х зонной схеме. Они состояли из плоской форсуночной головки с однокомпонентными форсунками и пояса разбавления для подачи горючего или окислителя.

[Гость 22]

Как Вы считаете, почему данную схему не применили на РД-253/РД-275/РД-275М для получения высокого давления в камере сгорания и большей эффективности двигателя?

Только дороговизна?

РД-253 делали раньше РД-270; а модификации (РД-275) - это всего лишь модификации, а не новый двигатель.

К тому же с ростом давления в КС прирост УИ постепенно замедляется, поэтому увеличение сложности не оправдывает себя. Основная причина выбора очень высоких давлений - необходимость вписаться в заданные габариты.

[Старый]

Я думаю, что в середине 60-х Глушко посчитал более простой задачей газифицикацию всего топлива в двух ГГ. В общем-то, он оказался прав, если вспомнить его же проблемы с "кислой" турбиной РД-170 десять лет спустя.

В смысле оказался не прав оба раза?

К тому же, это ведь был первый двигатель схемы "газ/газ". В первом двигателе "газ/жидкость" (11Д33) давление в КС тоже было ниже того...

Вряд ли в данном случае применимо понятие "тоже"...
 

Не подвергался:

Оба газогенератора были выполнены по 2-х зонной схеме. Они состояли из плоской форсуночной головки с однокомпонентными форсунками и пояса разбавления для подачи горючего или окислителя.

Интересно, а как удалось предотвратить термическое разложение НДМГ?

[Гость 22]

Ну и по ходу ещё один вопросец: Почему этот двигатель называют двигателем предельно замкнутой схемы? Что это ещё за "предельная замкнутость" и чем она отдличается от непредельной замкнутости?

Замкнутую схему часто характеризуют степенью (или коэффициентом) газификации компонентов в ГГ. Очевидно, что схема "газ/газ" с полной газификацией является предельной: коэффициент не может быть выше 1 для кажого из компонентов

[Старый]

Замкнутую схему часто характеризуют степенью (или коэффициентом) газификации компонентов в ГГ.

Не знал... А где это можно прочитать?