Вопрос по "Востоку"

[X]

Кто скажет, какова скорость истечения в Ду системы ориентации "Востока", "Союза" и менялась ли она с течением времён?
А секундный расход рабочего тела?

[Старый]

Кто скажет, какова скорость истечения в Ду системы ориентации "Востока", "Союза" и менялась ли она с течением времён?
А секундный расход рабочего тела?

У, какой вопрос! Я тоже хочу его знать. И не только по этим но и по всем остальным аппаратам.

[Andy_K64]

Система ориентации корабля "Восток" имела два комплекта микрореактивных двигателей (по 8 в каждом), работающих на сжатом азоте. Запас РТ составлял 10 кг.
На "Союзах" стоят ДПО тягой по 13 кг, работают на НДМГ+азотный тетраоксид. Работают в импульсном режиме или непрерывном, так что трудно говорить о секундном расходе. Все зависит от режима работы, как я понимаю.

[Старый]

Удельный импульс бы... Удельный импульс ДПО Союза (Прогресса) был в НК, а вот сопел на сжатом газе - по моему нигде.

[X]

Кто скажет, какова скорость истечения в Ду системы ориентации "Востока", "Союза" и менялась ли она с течением времён?
А секундный расход рабочего тела?

На Союзе-Т, -ТМ используются РДМТ-100 и 135 производства НИИМаш (http://users.ev1.net/~larin/space_russia/niimash/ltre.html). Тяга соответственно 100 или 135 Н, скорость истечения в непрерывном режиме 2550 м/с (удельный импульс 260 с).

[Bell]

Удельный импульс бы... Удельный импульс ДПО Союза (Прогресса) был в НК, а вот сопел на сжатом газе - по моему нигде.

УИ сжатого азота 50 с или чуть больше

[X]

Удельный импульс бы... Удельный импульс ДПО Союза (Прогресса) был в НК, а вот сопел на сжатом газе - по моему нигде.

УИ сжатого азота 50 с или чуть больше

Я нашел ссылки на следующие РД на холодном газе:
РДМТ-5: работает на воздухе, удельный импульс 70 с,
РДМТ-0.8: N2 или He, удельный импульс 70 или 160 с соответственно.

Супостаты дают следующие типичные скорости истечения:
Ксенон - 275 м/с
Аргон - 490 м/с
Азот - 706 м/с
Метан - 1030 м/с
Гелий - 1620 м/с
Водород - 2668 м/с

[X]

Что-то я не понял: разве скорость истечения не зависит в основном от степени сжатия?
Но, это всё новое. А параметров ДУ ориентации "Востока" (расход, скорость истечения) неужто никто не знает? Я хотел бы сравнить тяговооруженность разных КА.
Создатели новой энциклопедии, начав новую рабочую неделю, не ответят ли?

[X]

Что-то я не понял: разве скорость истечения не зависит в основном от степени сжатия?

Не зависет. Скорость истечения зависит от тепловой скорости молекул

[X]

Хорошо. А для какой температуры эти скорости истечения? Можно ли и насколько увеличить скорость истечения, разогревая газ?
Экзотические газы типа ксенона, я так понимаю, для уменьшения габаритов самого ДУ (берут газ большого малек. веса), а почему вначале был азот? Почему не кислород или воздух?

[X]

Хорошо. А для какой температуры эти скорости истечения? Можно ли и насколько увеличить скорость истечения, разогревая газ?
Экзотические газы типа ксенона, я так понимаю, для уменьшения габаритов самого ДУ (берут газ большого малек. веса), а почему вначале был азот? Почему не кислород или воздух?

Для холодного газа (комнатная температура).
Увеличить нагревом скорость истечения можно. Пример - электронагревные РД, электродуговые РД, ЯРД. Если рабочее тело - водород, то можно увеличить удельный импульс до 800-950 с (см. ЯРД).
Ксенон - не для уменьшения габаритов, а для решения вспомогательных задач ориентации на КА, где стоит ксеноновая ЭРДУ. Например, на "Ямале-100/200" ЭРДУ нельзя включать несколько первых суток после выведения (дегазация-вакуумирование), а успокоение КА после отделения от РН и разгрузку маховиков проводить надо. Для этих целей используются газовые сопла, работающие на том же самом ксеноне, на котором работает ЭРДУ - чтобы не городить отдельную систему на азоте или гелии.

[X]

1) Выходит, холодный водород дает такую же скорость истечения (которое ПРОПОРЦИАНАЛЬНО УИ), как пороховая ракета? Почему его не используют в качестве рабочего тела в основных ДУ, ну, хоть для манёвра? Нельзя сделать большой расход массы?
2)ДУ ориентации "Востока" были импульсными. Какова длительность импульса? 0,3 сек? Какая минимальная пауза между импульсами? При торможении сколько расход топлива в сист. ориентации?

[avmich]

Скорость истечения из сопла зависит от температуры в камере, давления в камере и на выходе из камеры, молекулярной массы газа и его отношения теплоёмкостей:

v = sqrt( 2 / mu * k / (k-1) * RTк[/size] * (1 - (p/pк[/size])^(k-1)/k) )

здесь p - давление на выходе их сопла, pк[/size] - давление в камере, Tк[/size] - температура в камере, k - отношение теплоёмкостей при постоянном давлении и постоянном объёме (cp[/size]/cv[/size]), R - универсальная газовая постоянная, равная примерно 8,314 Дж/(моль*К), mu - молярная масса газа (для молекулярного водорода 0,002, заметно меньше, чем у других газов - вот почему водород даёт такой высокий УИ).

Формула, конечно, теоретическая, с учётом соответствующих упрощений.

Газообразный водород не используют из-за очень малой плотности. Жидкий - из-за относительно малой плотности и очень низкой температуры, неудобно...