Перелив топлива

[Штуцер]

mihalchuk пишет:
Совершенной я считаю А7 с переливом и однобаковыми боковыми блоками.

Эта ракета называется Протон.  

[m-s Gelezniak]

Salo пишет:
Если чо перелив от хруников обсуждался в этой теме начиная отсюда: http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic4836/message721529/#message721529

Складывается устойчивое мнение, что в ЦиХе динамики (с опытом) отсутствуют как класс. Впрочем не удивительно после "увода на четырёх".
 

[Salo]

Протон это тандем с многоблочной первой ступенью, а A7 пакет.

[mihalchuk]

Штуцер пишет:
Ув mihalchuk , Вы пытаетесь свой " самогонный аппарат" защитить или хотите нанять индивидуального репетитора по двигательным установкам?
Не оспаривайте очевидное.
Пример:

mihalchuk пишет:

3. Двигатель Ц, 1и3, 2 и 4, - три группы с разными условиями на входах, что повышает вероятность отказа.

Не думаю. РД-191 - настраиваемый двигатель, без проблем приспособить его к новым условиям.

Не важно, что Вы думаете. Важно, что мое утверждение верно, что бы Вы не говорили.

Если Вы так же дискутируете с Роскосмосом, понятно, что к Вам относятся как к Технократу.

Ув. тов. Заказчик "самогонного аппарата". Эта проблема мне известна, но до дискуссий на таком уровне с Роскосмосом дело не доходило. Давайте разберёмся, с какой точностью верно Ваше утверждение. Для начала посмотрим, чем отличаются условия для групп 1-3 и 2-4. Один из компонентов имеет дополнительное гидродинамическое сопротивление (1-3 - керосин, 2-4 - ж. кислород) на участке межблочного трубопровода. Величина его будет небольшой, опыт говорит мне, что легко не превысить 0,1 атм. В таких случаях, даже не копаясь в ЖРД условия легко выровнять конфигурацией проходов в местах разветвления трубопроводов.
В момент запуска двигателей условия у групп будут одинаковы (статика). Можно было бы предположить, что из-за межблочных трубопроводов потребуется более плавный  выход двигателей на режим, но я этого не ожидаю, так как трубопроводы окислителя на УРМ длиннее. Не ожидаю такого и на ЦБ: хотя там трубопровод и длинный получился, но и большее гидростатическое давление.
Отсюда я не ожидаю сколь-нибудь заметного снижения надёжности ЖРД.
Другое дело - переключение ЖРД ЦБ на горючее из собственного блока. Здесь произойдёт одномоментное повышение давления керосина на входе в двигатель. Будем считать время переключения порядка секунды, но так, чтобы это время было достаточно большим по сравнению с временем прохождения компонентов через двигатель, чтобы вызвать пульсации давления. Чтобы оценить явление, предположим повышение давления на 4 атм. Даление в камене у РД-191 - 250 атм, отсюда предполагаем давление после насоса/перед рубашкой камеры - 400 атм., до газогенератора - тоже 400, после турбины - 300. Это значит, что давление керосина возрастёт на 1%, а расход - на 0,5%. Температуру в ГГ РД-191 я не знаю, но по РД-171 было 600 С на первых испытаниях, после отладки - за 700. При этом в ГГ выгорает около 20% окислителя, станет 20,5%. Это вызовет повышение температуры в ГГ и - да - снизит надёжность работы. Но:
1. Процесс кратковременный.
2. ЗД-191 допускает форсирование на 10%.
3. Очень просто перед переключением на 5-10% понизить тягу РД-191.
Повышение же температуры газов в ГГ составит не более 25-30 градусов.
Так что снижение надёжности РАБОТЫ ЖРД будет иметь место, но слабо повлияет на общую надёжность носителя.

[Штуцер]

mihalchuk пишет:
Отсюда я не ожидаю сколь-нибудь заметного снижения надёжности ЖРД.

Так это Вы - не ожидаете.
Это всё умозрительные заключения, к тому же неспециалиста без опыта в данном вопросе. Квалифицированное заключение могут дать Энергомаш, КБХМ и ЦНИИМАШ.
Кроме того Вы совершенно не учитываете взаимного влияния двигателей (сосущих одну трубу!!!), особенно на переходных процессах.
Поэтому просил Вас дать разводку магистралей на виде снизу.

mihalchuk пишет:
Другое дело - переключение ЖРД ЦБ на горючее из собственного блока. Здесь произойдёт одномоментное повышение давления керосина на входе в двигатель.

Вот тук как раз не так страшно? Во первых - откуда заброс, во- вторых - откуда величина заброса.
Ну, а анализ цифровой лучше сотрите, не смешите. Там все намного сложнее, чем истечение жидкости через отверстие. Хотя бвы потому, что существуют внутренние контуры автоматического регулирования стабилизатор давления, например, или регулятор соотношения компонетов.

mihalchuk пишет:
Это вызовет повышение температуры в ГГ и - да - снизит надёжность работы. Но:
1. Процесс кратковременный.

Понятие кратковременный - относительное. Для некоторых процессов в ЖРД и секунда - вечность.    

mihalchuk пишет:
Повышение же температуры газов в ГГ составит не более 25-30 градусов.

Эти оценки вообще ниоткуда.

mihalchuk пишет:
Так что снижение надёжности РАБОТЫ ЖРД будет иметь место, но слабо повлияет на общую надёжность носителя.

Вывод более чем оригинальный.

[Штуцер]

mihalchuk пишет:
Ув. тов. Заказчик "самогонного аппарата"....

Ув. разработчик "самогонного аппарата"!
Схема, приведенная Salo,  в начале темы и повторенная им же
http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic4836/message1346239/#message1346239
больше соответствует моим представлениям о реальном переливе.

Как Вы понимаете, Salo разбирается в самогоне лучше, чем Вы и я , вместе взятые.

С уважением,
Заказчик "самогонного аппарата".

[mihalchuk]

Штуцер пишет:

mihalchuk пишет:
Ув. тов. Заказчик "самогонного аппарата"....

Ув. разработчик "самогонного аппарата"!
Схема, приведенная Salo, в начале темы и повторенная им же
 http://novosti-kosmonavtiki.ru/forum/messages/forum13/topic4836/message1346239/#message1346239
больше соответствует моим представлениям о реальном переливе.
Как Вы понимаете, Salo разбирается в самогоне лучше, чем Вы и я , вместе взятые.
С уважением,
Заказчик "самогонного аппарата".

Штуцер, а хорошо ли вы представляете перелив? В схеме от Сало:
1. На днище бака О ЦБ есть поворотный затвор. А привод тоже внутри бака?
2. Схема наддува вообще непонятна.
3. Двигатели боковых и центрального блоков работают в разных условиях.
4. Такая же фигня при переключении.
5. Межблочные разъёмы на разных уровнях.
6. Как обслуживать межблочные стыки?

[mihalchuk]

Штуцер пишет:

mihalchuk пишет:
Отсюда я не ожидаю сколь-нибудь заметного снижения надёжности ЖРД.

Так это Вы - не ожидаете.
Это всё умозрительные заключения, к тому же неспециалиста без опыта в данном вопросе. Квалифицированное заключение могут дать Энергомаш, КБХМ и ЦНИИМАШ.
Кроме того Вы совершенно не учитываете взаимного влияния двигателей (сосущих одну трубу!!!), особенно на переходных процессах.
Поэтому просил Вас дать разводку магистралей на виде снизу.

Штуцер, вы не знаете, специалист я или нет. Могу вас расстроить - едва ли ЦНИИмаш сможет выдать квалифицированное заключение. Почитайте их заключения в соответствующей ветке.
Взаимное влияние - отдельный вопрос, ранее о нём речи не было. Отдельный - потому что при надобности ответвления можно сделать не от трубы, а от бака. К тому же наверняка такая разводка была и есть опыт. Чёрт... Н-1? В-общем, от чего отводить в такой схеме - вопрос проектирования.

mihalchuk пишет:
Другое дело - переключение ЖРД ЦБ на горючее из собственного блока. Здесь произойдёт одномоментное повышение давления керосина на входе в двигатель.

Вот тук как раз не так страшно? Во первых - откуда заброс, во- вторых - откуда величина заброса.

Вот тут как раз стрёмно. Но всё можно предусмотреть. Для двигателя РД-191 заброс давления вверх по керосину не страшен везде, кроме газогенератора. Заброс давления кислорода вверх в мыслимых пределах просто не страшен. Заброс от разности давления керосина от боковых и центрального блоков. На центральном в тот момент будет приличное давление жидкостного столба. Величина - примерная +_ 50%, чтобы понять, с чем имеем дело, как с этим бороться, и вообще у нас этап схемы - достаточно.

Ну, а анализ цифровой лучше сотрите, не смешите. Там все намного сложнее, чем истечение жидкости через отверстие. Хотя бвы потому, что существуют внутренние контуры автоматического регулирования стабилизатор давления, например, или регулятор соотношения компонетов.

С чего мне это стирать. Это вычисления в уме, найдёте ошибку принципиальную, мне будет стыдно. Так вот: если всё, то всё действительно сложнее отверстия. Но всё в уме не посчитать. А прогнозируемое разовое явление всегда можно парировать. Даже если явление включает реакцию автоматики.  

mihalchuk пишет:
Это вызовет повышение температуры в ГГ и - да - снизит надёжность работы. Но:
1. Процесс кратковременный.

Понятие кратковременный - относительное. Для некоторых процессов в ЖРД и секунда - вечность.

Из контекста вроде ясно - что кратковременный с точки зрения времени работы ступени, а с точки зрения внутридвигательных процессов - долговременный.

mihalchuk пишет:
Повышение же температуры газов в ГГ составит не более 25-30 градусов.

Эти оценки вообще ниоткуда.

Оценки из тех чисел, которые были рядом с этим.

mihalchuk пишет:
Так что снижение надёжности РАБОТЫ ЖРД будет иметь место, но слабо повлияет на общую надёжность носителя.

Вывод более чем оригинальный.

Не вижу здесь оригинальности. Но если нужно, то попробую. На этой же схеме пневматически соединяем магистрали наддува боковых блоков. И тогда... И тогда носитель будет способен парировать отказ одного (а то и двух) ЖРД боковых блоков. На первых секундах, конечно, нет, но на последних вытянет на трёх-четырёх оставшихся двигателях. Так что живучесть носителя повышается.

[mihalchuk]

Штуцер пишет:

mihalchuk   пишет:
Совершенной я считаю А7 с переливом и однобаковыми боковыми блоками.

Эта ракета называется Протон.  

Протон уважаю.

[mihalchuk]

Штуцер пишет:

mihalchuk пишет:
Но нужно уточнить - это 100% принципиально, или не будет работать система СОБ какой-то определённой конструкции?

Ну я не знаю, как на Вашей ракете все устроено...
Как в таких случая говорит ув. Железняк? Изучайте СОБ, как одну из систем автоматического регулирования: что является объектом регулирования, что является чувствительным элементом, что является исполнительным элементом.

Может быть, вы подумали, что я дроссель СОБ никогда в руках не держал? Наличие перелива даёт разнообразие в возможностях синхронизации опорожнения баков.

mihalchuk пишет:

Три бака питают керосином одновременно 4 двигателя. Это еще увеличивает остатки топлива.

Нет такого. Сначала керосином из двух баков пользуются все 5 двигателей. Затем один бак питает один двигатель.

Извиняюсь, неточно выразился. Точнее:
Три бака питают керосином одновременно 4 двигателя ББ. Это еще увеличивает остатки топлива в ББ.
К центральному тут вопросов нет.

Да нет же. Два бака питают керосином 4 двигателя ББ и двигатель ЦБ. По остаткам. Остатки в ББ с переливом не так страшны, как в ББ без перелива. Примерно в два с половиной раза, чуть поменьше. Следует ли их так бояться. Если задаться целью, то остатки можно сократить до минимума, при этом нужно продлевать и изгибать трубопроводы, а это лишний металл. Тут считать нужно, что лучше. Кроме того, как образуются остатки? Посмотрите на схему от ЦиХ, там в нижней точке днища нет отверстия. Жидкость собирается над днищем и "отсасывается" вверх, а, затем, по изогнутому трубопроводу уходит вниз. Когда уровень жидкости достигает среза отсоса (устройства), отсос (процесс) прекращается и часть жидкости остаётся на дне. Смысл такого технического решения опускаю, но в нашей схеме, как вы заметили, на два бака меньше, а два кислородных бака под перелив допускают традиционную схему с полным сливом. За счёт этого уменьшаются остатки в боковых блоках.

mihalchuk пишет:

4. Разрывные герметизирующиеся стыки на двух уровнях усложняют конструкцию, если их вообще можно сделать.

Огульно. Всё-таки лучше писать "отрывные гидроразъёмы", как пишут ЦНИИмаш.

Не огульно. При отделении ББ он вращается вокруг верхнего силового элемента или осуществляет плосокпараллельное движение относительно ЦБ? Или вращается вокруг нижнего силового элемента?
Если вспомнить семерку:
"Для обеспечения требуемой надежности отказались от гидравлических связей между блоками ."

Эка вспомнили! Разъёмы можно оторвать до отделения блоков.

mihalchuk пишет:

5. Непонятен механизм отделения 1 от 2 и 3 от 4.

А зачем?

Между 1 и 2 нет силовых связей. При отделении от ЦБ ХО1 и ХО2 должны расходиться , а ваши трубы не дадут это сделать.

Я не понял, вы искали силовые связи на пневмогидравлической схеме?

[Штуцер]

Хотелось бы вернуться к теме перелива в гипотетическом плане.
Итак, известно, что Браун на своих ракетах не применял перелив, хотя , несомненно, знал о нем.
Рассмотрим с этой точки зрения Saturn 1B.
На 1 ступени 9 баков и 8 двигателей.


Если коммутировать систему подачи таким образом, чтобы в первую очередь выработался центральный бак окислителя и два бака горючего, а 4 боковых бака окислителя и 2 горючего оставались неизрасходованными, то:
- в момент окончания окислителя в центральном баке 4 центральных двигателя выключаются;
- центральный бак с 4 центральными двигателями отделяется;
- 2 выработанных боковых бака горючего отделяются;
- полет продолжается на 4 периферийных двигателях.

Сатурн 1Б выводил на НОО 18 тонн.
Можно ли прикинуть, какая теоретическая прибавка ПН будет в случае такого модифицированного Сатурна?  
Назовем его Сатурн 1Ш

[Старый]

Штуцер пишет:
- в момент окончания окислителя в центральном баке 4 центральных двигателя выключаются;
- центральный бак с 4 центральными двигателями отделяется;
- 2 выработанных боковых бака горючего отделяются;
- полет продолжается на 4 периферийных двигателях.

Гениально! Хруники бы так и сделали.

[Старый]

Штуцер пишет:

mihalchuk пишет:
Совершенной я считаю А7 с переливом и однобаковыми боковыми блоками.

Эта ракета называется Протон.  

[Штуцер]

Гениально называть воду компонентом топлива в обычном, не фторовом, ЖРД. 
Гениально полагать, что Протон изготавливался полностью на отечественном оборудовании.

[mihalchuk]

Штуцер пишет:
Хотелось бы вернуться к теме перелива в гипотетическом плане.
Итак, известно, что Браун на своих ракетах не применял перелив, хотя , несомненно, знал о нем.
Рассмотрим с этой точки зрения Saturn 1B.
На 1 ступени 9 баков и 8 двигателей.
 

Если коммутировать систему подачи таким образом, чтобы в первую очередь выработался центральный бак окислителя и два бака горючего, а 4 боковых бака окислителя и 2 горючего оставались неизрасходованными, то:
- в момент окончания окислителя в центральном баке 4 центральных двигателя выключаются;
- центральный бак с 4 центральными двигателями отделяется;...

Куда отделяется?

[Штуцер]

mihalchuk пишет:
Куда отделяется?

Вниз, аналогично Бризовскому ДТБ

[Старый]

Штуцер пишет:
Гениально полагать, что Протон изготавливался полностью на отечественном оборудовании.

А кто и где полагал? Опять тараканы в твоей безмозглой голове?

Не, всётаки, отделять на лету от Сатурна-1 три бака включая центральный гораздо гениальней. Фон Браун бы не додумался. Это надо быть настоящим рафинированным хруником.

[Старый]

Да и додуматься до того что ракета с переливом называется Протон - тоже гениально. Это уже нужна деменция средней степени.

[Старый]

Я не пойму почему тут говорят о переливе топлива из баков одной ступени в баки другой. 
 Надо просто сделать чтобы двигатель центрального блока питался из баков боковых блоков. При отделении боковых блоков он переключается на баки центрального блока. Ничего никуда переливать не надо. 
 Если боковые блоки всё равно делать неодинаковыми то можно в двух блоках сделать увеличенные баки керосина а в двух других - кислорода. Тогда достаточно  четырёх стыков - из двух блоков сосать кислород а из двух - керосин.

[Старый]

Вот както так:


Было восемь разъёмов, стало четыре.