Ряд технических вопросов (технические вопросы россыпью).

[Дмитрий В.]

Кто подскажет, верхнее расположение баков О на блоке И, а также на УРМ-2 - простое "наследие" блока Б Р-9, или имеются другие "показания"?

[Salo]

Нижнее.

[Дмитрий В.]

Кто подскажет, нижнее расположение баков О на блоке И, а также на УРМ-2 - простое "наследие" блока Б Р-9, или имеются другие "показания"?

ЗЫ. Конечно, нижнее.

[Старый]

Уменьшение габаритов ЖРД при приемлемом УИ.

По данным и известным изображениям получается что габариты только увеличились.

А длина?

Относительные габариты, конечно. Длина и диаметр на единицу тяги.

[Alexander Ponomarenko]

Уменьшение габаритов ЖРД при приемлемом УИ.

По данным и известным изображениям получается что габариты только увеличились.

При той же степени расширения размеры камеры просто обязаны уменьшится. Наверное, чтобы исключить разницу в компоновке и других фирменных особенностей, следовало бы сравнить финальный РД-0244 с его же прототипом с меньшим давлением.

[Alexander Ponomarenko]

Относительные габариты, конечно. Длина и диаметр на единицу тяги.

Подозреваю, что в данном случае были важны именно абсолютные минимальные размеры при заданной тяге.

[Salo]

Сравнивая РД-275 с РД-0243 не надо забывать, что последний запускается под водой на глубине около 50м. Это накладывает дополнительные ограничения на степень расширения сопла.

[Старый]

Сравнивая РД-275 с РД-0243 не надо забывать, что последний запускается под водой на глубине около 50м. Это накладывает дополнительные ограничения на степень расширения сопла.

И?

[Старый]

Относительные габариты, конечно. Длина и диаметр на единицу тяги.

Подозреваю, что в данном случае были важны именно абсолютные минимальные размеры при заданной тяге.

Так он по габаритам почти как РД-275, хотя тяга вдвое меньше.

Вот пишут про РД-268 (уменьшеный аналог РД-275): Тяга - 117/126 т, диаметр - 1.1 м, длина - 2.2 м. Тяга больше, размеры меньше.
Давление правда уже 22.6 МПа, зато УИ - 296/316 с.
 Как я понимаю тут какраз урезаное сопло.

[Старый]

При той же степени расширения размеры камеры просто обязаны уменьшится.

Я так понимаю речь шла о габаритах двигателя в целом, чтоб втиснуть его в ограниченый размер ракеты. Габарит камеры вряд ли играл тут существенную роль.

[Старый]

Сравнивая РД-275 с РД-0243 не надо забывать, что последний запускается под водой на глубине около 50м. Это накладывает дополнительные ограничения на степень расширения сопла.

Разница земного/пустотного УИ характерна для двигателя со сравнительно высокой степенью расширения сопла. Как у РД-275 и значительно выше чем у РД-268.

[abl22]

Прорабатывался вариант конструкции закритической части сопла с "открытыми гофрами". В этом случае на сопле было ус¬тановлено два коллектора подвода жидкости. К одному, расположенному у среза сопла, подводился полный расход горючего. За¬тем часть жидкости охлаждала сопло, проходя между внутренней и наружной гофрированной оболочками, а другая часть перебрасывалась по наружным трубопроводам в коллектор, расположенный на другом конце этой части сопла (ближе к области критическо¬го сечения). Такая конструкция позволяла обеспечить охлажде-ние сопла, имея минимальные потери давления в охлаждающем тра¬кте камеры.
Кроме того, рассматривался вариант приварного бандажа крепления камеры к раме двигателя.

Гахун, ч.1
Схема охлаждения с открытым гофром использована на 11Д55, разработанном в те же годы, что и 8Д43/44/46[/quote]

[Alexander Ponomarenko]

Так он по габаритам почти как РД-275, хотя тяга вдвое меньше.

Так ведь это от компоновки зависит. Наверняка габарит всего двигателя измеряется от верхушки трубопровода, который стыкуется с внутрибаковым трубопроводом и не влияет на вписывание в ракете утопленного двигателя:

[Alexander Ponomarenko]

При той же степени расширения размеры камеры просто обязаны уменьшится.

Я так понимаю речь шла о габаритах двигателя в целом, чтоб втиснуть его в ограниченый размер ракеты. Габарит камеры вряд ли играл тут существенную роль.

Без учета трубопровода (см. выше) габарит двигателя почти полностью определяется размером камеры (+20% на газовод).

[Salo]

При той же степени расширения размеры камеры просто обязаны уменьшится.

Я так понимаю речь шла о габаритах двигателя в целом, чтоб втиснуть его в ограниченый размер ракеты. Габарит камеры вряд ли играл тут существенную роль.

Я приводил цитату в той теме. Из-за увеличения габаритов камеры вынужденно отказались от двухкамерного рулевика с качанием камер в двух плоскостях.

[Старый]

Так ведь это от компоновки зависит. Наверняка габарит всего двигателя измеряется от верхушки трубопровода, который стыкуется с внутрибаковым трубопроводом и не влияет на вписывание в ракете утопленного двигателя:

Не исключено, конечно. У исаевских двигателей ТНА вообще сверху камеры сгорания размещён. Надо смотреть диаметр.

[Salo]

Немножко о предыстории появления 3Д37:

http://epizodsspace.no-ip.org/bibl/glushko/izbran-rab-glushko/1/05.html

29.12.1969г.
ПРЕДЛОЖЕНИЕ КБЭМ И КБХМ ПО РАЗРАБОТКЕ
ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПЕРВОЙ СТУПЕНИ РАКЕТЫ 4К75М

Представители КБЭМ и КБХМ рассмотрели результаты работ, проведенных в 1969 году КБЭМ по двигателю 1-ой ступени ракеты 4К75М. Работы проведены совместно с КБМ в соответствии с приказом Министра общего машиностроения № 23 от 17.01.69г., которым КБЭМ поручен выпуск в III квартале 1970 года аванпроекта двигателя.

К настоящему времени завершен выбор принципиальной и конструктивной схем двигателя, обеспечивающего максимальную дальность полета ракеты 4К75М (максимальный вес полезной нагрузки).

На этапе выбора оптимального варианта двигателя, в общей сложности, было проработано 15 вариантов двигателя, в том числе двигатели, выполненные по схеме «газ-газ» с давлением в камере сгорания 300 ата и схеме «газ-жидкость» с давлением 220 ата.

Принципиально-конструктивные схемы рассмотренных вариантов двигателя включали в себя варианты однокамерных двигателей, качающихся в кардане, с выдвижным соплом, и многокамерных, состоящих из неподвижной маршевой камеры и двух или четырех качающихся рулевых.

В первом случае качание рулевых камер сгорания осуществлялось в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, а во втором, каждая из четырех рулевых камер качалась в одной плоскости. Были рассмотрены различные варианты питания рулевых камер: варианты с питанием от общего ТНА (включая питание рулевых камер по схеме «газ-жидкость») и от автономного.

В некоторых случаях для двигателей одной и той же принципиально-конструктивной схемы прорабатывались различные варианты компоновок.

Анализ энергетических характеристик и конструктивных особенностей вариантов двигателя с учетом эквивалентов, оценивающих эффективность их использования, показал, что при переходе к предельной схеме «газ-газ» эффективность двигателей меньше или равна эффективности двигателей соответствующих конструктивных схем, выполненных по схеме «газ-жидкость». Проработки вариантов однокамерных, качающихся в кардане двигателей показали необходимость применения мощных рулевых приводов и усиления элементов конструкции ракеты, что существенно снизило бы эффективность применения указанных вариантов двигателя в качестве двигательной установки 1-ой ступени ракеты 4К75М.

Анализ эффективности «лучших» двигателей каждой группы вариантов, характеризуемой существенными конструктивными и принципиальными признаками, показал, что увеличение полезной нагрузки, обеспечиваемое ими, лежит в пределах ~15%.

КБЭМ и КБМ в результате оценки эффективности проработанных вариантов и для обеспечения выполнения требований, предъявляемых к схеме работы двигателя (наличие низкой предварительной и конечной ступени), выбран вариант двигателя, состоящего из двух автономных блоков: маршевого с тягой 60 тонн и четырехкамерного рулевого с максимальной тягой 20 тонн. Использование рулевого блока, состоящего из 4-х камер сгорания, каждая из которых качается только в одной плоскости, позволило максимально увеличить выходной диаметр (Дв=890 мм) сопла маршевой камеры, что в свою очередь, при давлении в камере сгорания, равном 210 ата, позволило осуществить максимально возможную степень расширения в условиях конкретной принципиально-конструктивной схемы двигателя. Выбранный вариант двигателя при использовании его в качестве ДУ I ступени 4К75М обеспечивает прирост дальности полета ракеты в 1000 км (что эквивалентно увеличению полезной нагрузки на 14,6%).

В связи с тем, что выбранный вариант двигателя по принципиальной схеме аналогичен двигателю 4Д75, по предложению КБЭМ была оценена эффективность применения на I-ой ступени ракеты 4К75М модернизированного двигателя 4Д75. Суть модернизации заключается:
а) В форсировании маршевого двигателя по давлению до 175 ата.

Возможность обеспечения форсирования маршевого двигателя 4Д75 по давлению была подтверждена 12-тью огневыми испытаниями, проведенными в КБХМ на этапе доводки двигателя. Из них при 4-х испытаниях давление в камере достигало 200 ата, а в остальных 8-и испытаниях — 180 ата.
б) В применении 4-х камерного рулевого блока (тяга каждой камеры 5 тонн, качание осуществляется в одной плоскости). Рулевой блок разрабатывается на базе рулевого блока дв. 4Д75 с заимствованием большинства агрегатов.
в) В увеличении геометрической степени расширения сопла (выходной диаметр маршевой камеры увеличивается с 684 мм до 890 мм).

Удельный импульс маршевого двигателя, с перечисленными доработками I = 283,5/316,4.

За счет конструктивной доработки форсуночной головки маршевой камеры и связанного с этим улучшения качества смесеобразования можно повысить значение коэффициента полноты сгорания до уровня, достигнутого на двигателях, разработанных в КБЭМ (дв. 11Д43).

Такие доработки потребуют дополнительных средств и увеличения сроков модернизации дв. 4Д75, однако позволят повысить уд. импульс марш. камеры на ~ 2,0 сек.

Учитывая то, что принципиально-конструктивная схема модернизированного дв. 4Д75 и вновь разрабатываемого одинакова и, что при использовании модернизированного двигателя на 1-ой ступени ракеты 4К75М удастся использовать те же резервы, что и в случае использования нового двигателя, можно считать, что объемы дополнительной дозаливки топлива в баки ракеты в модернизированном и новом вариантах будут равными. А если учесть, что второй основной составляющей, характеризующей общий прирост дальности ракеты, является приращение дальности, вызванное изменением удельного импульса двигателя, то различие в эффективности применения обоих вариантов двигателя можно наглядно проиллюстрировать, сравнивая их удельные импульсы.

Таблица 1


Разница в ~ 2 сек в эффективном удельном импульсе и определяет разницу в эффективности применения модернизированного и нового двигателей.

Обращая внимание на то, что разница в эффективности применения нового и модернизированного двигателей составляет ~ 150 кг (2% полезной нагрузки) и что порядок упомянутых величин находится в пределах погрешности проведенного расчета, КБХМ и КБЭМ считают необходимым указать на нецелесообразность разработки нового двигателя для 1-ой ступени ракеты 4К75М на штатных компонентах.

Учитывая вышеизложенное, КБХМ и КБЭМ предлагают:

1. Разработку модернизированного двигателя 4Д75 на штатных компонентах и выпуск аванпроекта по нему проводить в КБХМ.

2. КБЭМ выполнить аванпроект по двигателям I-ой и II-ой ступеней ракеты 4К75 «Ф» (на перспективных компонентах: пентафторид хлора и раствор аммиака в гидразине).

Главный конструктор КБЭМ  ГЛУШКО
Главный конструктор  КБХМ ИСАЕВ
Арх.№ 2617 (135-139)

эта схема потом была использована в РД-0243 через 15 лет.

Фильм к 75 летию завода Красмаш
http://krasm.com/doc.php?id=854
http://video.mail.ru/mail/titenkov-sv/1779/1780.html

РД-0243:

[Наперстянка]

:arrow: В чем могли быть тех.проблемы пол века назад при изготовлении цельных турбинных колес с простыми пустотелыми лопатками(продольными охлаждающими каналами на водороде) из молебдена? Можно ли из таких ступеней получить давление 150-200 атм. в водородном ТНА :?:

[C-300]

Появилось подозрение, что в известной книге Г. Г. Гахуна описан ЖРД 11Д57. Судите сами:


Из статьи "Выпавшее звено" журнала "Новости космонавтики" №6, 2007 г.:

«Люльковцы» заложили совершенно новую схему ЖРД. В классическом двигателе с дожиганием весь охлаждающий компонент последовательно проходит тракт охлаждения и только потом попадает в газогенератор (ГГ). М.А.Кузьмин ввел «параллельную» схему. За насосом часть компонента, порядка 26% водорода, отбиралась для охлаждения сопла и части камеры, а 74% шло в ГГ. Так как тепловой поток был достаточно высок, и этого количества ЖВ не хватало, то цилиндрическая часть камеры сгорания и форсуночная головка охлаждались кислородом.

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/293/45.shtml

[C-300]

:arrow: В чем могли быть тех.проблемы пол века назад при изготовлении цельных турбинных колес с простыми пустотелыми лопатками(продольными охлаждающими каналами на водороде) из молебдена?

Сколько знаю ЖРД, ни у одного из них нет охлаждаемых лопаток.

Можно ли из таких ступеней получить давление 150-200 атм. в водородном ТНА :?:

На выходе водородного насоса ЖРД 11Д122 давление 475 атм.