LH2 pro & contra

[МиГ-31]

Какой нах керосин? Кто произнес керосин? Никакого керосину в этой ветке! :evil:

[Fakas]

Какой нах керосин? Кто произнес керосин? Никакого керосину в этой ветке! :evil:

Ну почему "Никакого керосину  " ? Как ветка называется ? "Водород pro и contra". Так вот на нижних ступенях керосин это как раз contra, и хорошая такая .

[Старый]

Какой нах керосин? Кто произнес керосин? Никакого керосину в этой ветке! :evil:

Виноват!

[Старый]

Но вопрос-то мой был "...почему отношение УИ пустотного к атмосферному для водородников больше, чем для других типов ЖРД?"
А показатели адиабаты "водородника" и "других типов ЖРД" все же различаются.

 Насколько я понимаю, от параметров рабочего тела зависят только АБСОЛЮТНЫЕ значения УИ, а их ОТНОШЕНИЕ у земли и в вакууме зависит только от степени расширения сопла.
 Кстати, если не ошибаюсь, максимальное отношение пустотного УИ к земному у двигателя LR-105 - маршевого двигателя Атласа. Соотношение 3025/2153 м/с, практически 3:2. Просто двигатель оптимизирован под работу в вакууме. Однако ж керосин.

[VK]

1. А можно ее сделать тонкой и длинной?

1. Можно. Но тогда мы теряем в поперечной прочности. И, вообще, удлинение бака - параметр достаточно стабильный... почему-то...

Не почему-то. Идеальный бак по массовому совершенству - сфера. С учетом нарастания давления от гидростолба сфера превращается в яйцо, тупым концом вниз - т.н. оживальная форма. Цилиндр, скажем, в два раза хуже - стенки толще. При длинном цилиндре нарастает давление гидростолба, хотя уменьшается радиус - где-то баш на баш получается, но зато, как правильно было подмечено, возникает проблема общей устойчивости. Про местную устойчивость, которая хуже у толстых цилиндров, когда цилиндр несет нагрузку от всего, что сверху, тоже правильно сказано - но это решается введением вафли либо другим подкрепляющим набором. Итогом всегда является компромисс - некий оптимум, где главные проблемы решены капитально, а прочие - естественно, - локально.

А вот что такое поперечная прочность в данном случае - что-то я не въехал.

[МиГ-31]

А вот что такое поперечная прочность в данном случае - что-то я не въехал.

Я думаю общая потеря устойчивости и имелась в виду.

[Бродяга]

Старый у вас эксперт по всём!   Быстренько проанализировали и догадались, почему на верхних ступенях бак с кислородом внизу (с водородом вверху), а на первых ступенях - кислород вверху а водород внизу?  

 Не знаю, тупой видать.
 Там перегрузка чтоль больше?

[Бродяга]

Да, диффузия водорода в металлы - а она не зависит от температуры?
 Там как-никак довольно холодно.

[Старый]

Не знаю, тупой видать.
 Там перегрузка чтоль больше?

 Распределение нагрузок. На центральных блоках первых ступеней основные нагрузки от боковых ускорителей. Поэтому тяжёлый бак с кислородом располагают так, чтобы он "опирался" на ускорители. Или если хотите наоборот: чтоб тяга от ускорителей передавалась непосредственно на самый тяжёлый элемент - бак с кислородом.

[Бродяга]

Не знаю, тупой видать.
 Там перегрузка чтоль больше?

 Распределение нагрузок. На центральных блоках первых ступеней основные нагрузки от боковых ускорителей. Поэтому тяжёлый бак с кислородом располагают так, чтобы он "опирался" на ускорители. Или если хотите наоборот: чтоб тяга от ускорителей передавалась непосредственно на самый тяжёлый элемент - бак с кислородом.

 Логично, для третьих ступеней.
 Однако, я не думаю, что для первых ступеней это основная причина - на Зените, например, нет никаких ускорителей, но кислородный бак там сверху. То же самое и у боковушек Союза.

[Игорь Суслов]

А вот что такое поперечная прочность в данном случае - что-то я не въехал.

Это я про перерезывающую силу, конечно При горизонтальной транспортировке

[Старый]

Логично, для третьих ступеней.
 Однако, я не думаю, что для первых ступеней это основная причина - на Зените, например, нет никаких ускорителей, но кислородный бак там сверху. То же самое и у боковушек Союза.

 Не, не, я про кислород-водородные блоки. У первых ступеней на кислород/водороде кислородный бак "опирается" на боковые ускорители, тем самым разгружается от продольных нагрузок большой водородный бак.

[Игорь Суслов]

Насколько я понимаю, от параметров рабочего тела зависят только АБСОЛЮТНЫЕ значения УИ, а их ОТНОШЕНИЕ у земли и в вакууме зависит только от степени расширения сопла.

А вот и НЕТ
Результаты расчетов (а не гадания) показывают следующую фигню:
Исходные данные:
1. ЖК + Керосин Т-1, Рк=80 атм;
2. ЖК + ЖВ (Кио=0,6), Рк=80 атм;

При РАВНОМ расширении сопла (Рк/Ра=80 - расчетный режим), мы имеем отношение УИ (вакуум/Земля):
1. = 1,087
2. = 1,076
При РАВНОМ расширении сопла (Рк/Ра=10 - недорасширение), мы имеем отношение УИ (вакуум/Земля):
1. = 0,980
2. = 0,981
При РАВНОМ расширении сопла (Рк/Ра=500-перерасширение), мы имеем отношение УИ (вакуум/Земля):
1. = 1,475
2. = 1,364

Если хотите, результаты расчетов могу выложить (в Excel'е)

[Бродяга]

Логично, для третьих ступеней.
 Однако, я не думаю, что для первых ступеней это основная причина - на Зените, например, нет никаких ускорителей, но кислородный бак там сверху. То же самое и у боковушек Союза.

 Не, не, я про кислород-водородные блоки. У первых ступеней на кислород/водороде кислородный бак "опирается" на боковые ускорители, тем самым разгружается от продольных нагрузок большой водородный бак.

 Да, очень логично, а как у Дельты-4 сделано?

[Старый]

Да, очень логично, а как у Дельты-4 сделано?

 Кажись кислород сверху. Сделано в расчёте на хэви вариант, когда он должен "подцепляться" к двум боковым блокам. Хотя в принципе наверно можно было и снизу...

[Бродяга]

Да, очень логично, а как у Дельты-4 сделано?

 Кажись кислород сверху. Сделано в расчёте на хэви вариант, когда он должен "подцепляться" к двум боковым блокам. Хотя в принципе наверно можно было и снизу...

 И ракета будет "неуправляемой", вы всё время забываете про атмосферу, и возможности системы управления, Старый.

[Старый]

И ракета будет "неуправляемой", вы всё время забываете про атмосферу, и возможности системы управления, Старый.

 Управляемы же верхние ступени, хотя конечно там нет возмущений со стороны атмосферы. Опять же верхняя ступень и ПН не дадут цетру масс слишком уж сместится назад.  Но в принципе смещение цетра масс назад, ближе к двигателю, действително уменьшит управляющие моменты. Возможно и этот фактор учитывается.

[Бродяга]

И ракета будет "неуправляемой", вы всё время забываете про атмосферу, и возможности системы управления, Старый.

 Управляемы же верхние ступени, хотя конечно там нет возмущений со стороны атмосферы. Опять же верхняя ступень и ПН не дадут цетру масс слишком уж сместится назад.  Но в принципе смещение цетра масс назад, ближе к двигателю, действително уменьшит управляющие моменты. Возможно и этот фактор учитывается.

 Нифига себе "возможно" - кривизну траектории на начальном участке и определяют эти факторы.
 Почему вы думаете, Старый, ракету не делают с начальной тяговооруженностью эдак 2? - Это гораздо выгоднее, даже если учесть, что она будет тяжелее за счёт увеличения прочности.

 Для верхней ступени ПН "большая", например для Союза эдак 25% массы, она действительно смещает центр масс вперёд.
 А для первых ступеней... - "Ясен перец".

[Старый]

Нифига себе "возможно" - кривизну траектории на начальном участке и определяют эти факторы.

Управляющий момент необходимый для обеспечения кривизны траектории ничтожен по сравнению с потребным управляющим моментом. Основные затраты управляющего момента первой ступени расходуются на компенсацию "быстрых" возмущений, типа ветрового сдвига и т.п.

Почему вы думаете, Старый, ракету не делают с начальной тяговооруженностью эдак 2? - Это гораздо выгоднее, даже если учесть, что она будет тяжелее за счёт увеличения прочности.

Я то знаю почему не делают. Вы сначала скажите, вы как думаете?

Для верхней ступени ПН "большая", например для Союза эдак 25% массы, она действительно смещает центр масс вперёд.
 А для первых ступеней... - "Ясен перец".

 Вы не забывайте, что вторая ступень вместе с ПН служит полезной нагрузкой для первой.

[Бродяга]

Да, но если "загнуть траекторию" сразу - увеличится ПН, однако это невозможно сделать по причине тех самых возмущений.

 А вы прикиньте, Старый, скоростной напор у такой ракеты на высоте 10-15 км.

 У Союза только третья. В любом случае, если вы ставите кислородный бак внизу, получается "стрела летящая оперением вперёд" - она будет жутко неустойчива.
 А третья ступень летить там, где атмосферы нету, разумеется она хоть сферическая может быть.