Союз-1 ! Союз-2-1В

[cross-track]

НК-33, давление в камере 147 бар. Радиус сопла 1.49 м. Тяга 154 тонн.
Давление из сопла наружу= 154/ (3.14* 1.49*1.49/ 4)= 8.83 кг/см2.

Вы разделили тягу двигателя на площадь выходного сечения сопла. Какой физ.смысл имеет полученное таким образом давление 8.83 кг/см2?

Прямой. Как удельная мощность движка (по площади сопла). Как толковать:
В вакууме сопло расширять полезно всегда, минус при расширении один - вес сопла.
В атмосфере расширять сопло оптимально до определенной величины. Но часто делают более компактный движок, с меньшим соплом и большим "давлением", хотя бы из-за габарита. Вот и смотрим кто как сделал.
Например Фалкон именно из-за габарита, ракета длинная, выдавливает побольше =12.79. И при этом разница меж давлением в камере и давлением по соплу падает очень низко до 7.58. Это должно значительно сказываться на УИ.
А если посмотреть на БЕ-4 и НК-33 то там характеристики схожие. Нечего удивительного тут нет риск минимизирован когда делаешь по удачной схеме - при этом и так движок на новом топливе - метане, рисков и так хватало. Безос заказал максимально мощный по тяге движок, насколько это возможно при давлении всего в 132 бар. Вот и получилось такое большое сопло в 1.9 м. Я бы сказал 1-я ступень New Glenn это улучшенная по всем параметрам и особенно по тяге версия 1-ступени Фалкон-9 (+более практичная ипростая эксплуатация метановых движков, больший УИ и так далее).

Все же не понял, какой физ.смысл имеет полученное таким образом давление 8.83 кг/см2. Эту величину можно как-то измерить? Это "приведенное давление" где-то используется?

Эта величина просто считается, тягу делить на площадь сопла. Это удельная тяга по площади. И да, я считаю это только для 1-ступени - при наличии атмосферы размер сопла не может быть просто побольше, размер ограничен, есть оптимум.
А также считаю во сколько раз давление в камере больше этого давление на выходе сопла. Показывает на сколько пытались выжать УИ.

Другими словами, это "приведенное давление" никак не связано ни со статическим давлением на срезе сопла, ни с динамическим. И я нигде не встречал такого определения  "приведенного давления".

Я не против расчетных параметров. Например, можно посчитать "эффективную площадь сечения" камеры сгорания, к которой приложена тяга двигателя. Для НК-33, давление в камере 147 бар, тяга 154 тонн. Если разделить тягу на давление, то получим "эффективную площадь сечения" 0.1 м2. К этой площадке прикладывается вся тяга, и, наверное, ее площадь тоже как-то характеризует работу двигателя.

[Prokrust]

Другими словами, это "приведенное давление" никак не связано ни со статическим давлением на срезе сопла, ни с динамическим. И я нигде не встречал такого определения  "приведенного давления".

Я не против расчетных параметров. Например, можно посчитать "эффективную площадь сечения" камеры сгорания, к которой приложена тяга двигателя. Для НК-33, давление в камере 147 бар, тяга 154 тонн. Если разделить тягу на давление, то получим "эффективную площадь сечения" 0.1 м2. К этой площадке прикладывается вся тяга, и, наверное, ее площадь тоже как-то характеризует работу двигателя.

Напрямую по формуле - не связано.
Однако сопла рассчитывают по одной и той же методике. И по ней  результаты будут -  оптимальное сопло для максимальной тяги при 1 атмосфере. На практике сопло укорачивают по различным соображениям.
И такой простой параметр при сравнении движков наглядно показывает это, без сложных расчетов. Ну а разность давлений в камере и у сопла показывает гонку за УИ.

[cross-track]

Другими словами, это "приведенное давление" никак не связано ни со статическим давлением на срезе сопла, ни с динамическим. И я нигде не встречал такого определения  "приведенного давления".

Я не против расчетных параметров. Например, можно посчитать "эффективную площадь сечения" камеры сгорания, к которой приложена тяга двигателя. Для НК-33, давление в камере 147 бар, тяга 154 тонн. Если разделить тягу на давление, то получим "эффективную площадь сечения" 0.1 м2. К этой площадке прикладывается вся тяга, и, наверное, ее площадь тоже как-то характеризует работу двигателя.

Напрямую по формуле - не связано.
Однако сопла рассчитывают по одной и той же методике. И по ней  результаты будут -  оптимальное сопло для максимальной тяги при 1 атмосфере. На практике сопло укорачивают по различным соображениям.
И такой простой параметр при сравнении движков наглядно показывает это, без сложных расчетов. Ну а разность давлений в камере и у сопла показывает гонку за УИ.

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

[Prokrust]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

[cross-track]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

У НК-33 тяга 154 тонн. Эта сила должна быть физически к чему-то приложена. В моих оценках она приложена к площадке с сечением 0.1 м2, т.е. она приложена, к примеру, к квадратной площадке 31х31 см2, или к круглой площадке диаметром 36 см. Как видите, диаметр 36 см лежит между диаметром камеры сгорания 43 см и диаметром минимального сечения сопла 28 см. Почти не сомневаюсь, что и для движка Безоса "эффективная площадь сечения" будет находится между минимальным сечением сопла и сечением КС. Так что это не "хрень", а вполне физичная величина, в отличие от!

[Prokrust]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

У НК-33 тяга 154 тонн. Эта сила должна быть физически к чему-то приложена. В моих оценках она приложена к площадке с сечением 0.1 м2, т.е. она приложена, к примеру, к квадратной площадке 31х31 см2, или к круглой площадке диаметром 36 см. Как видите, диаметр 36 см лежит между диаметром камеры сгорания 43 см и диаметром минимального сечения сопла 28 см. Почти не сомневаюсь, что и для движка Безоса "эффективная площадь сечения" будет находится между минимальным сечением сопла и сечением КС. Так что это не "хрень", а вполне физичная величина, в отличие от!

Чтож, подменяя одну цифру другой вы и впрям играете нумерологию, надо признать. Но я нумерологией не увлекаюсь, у меня в формуле диаметр сопла максимальный. Скажем у НК-33 это 149 см. А у BE-4 192 см.
PS.
Кстати с BE-4 данных о минимальном сечении сопла не нашел. Но может вы таки сможете?

[cross-track]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

У НК-33 тяга 154 тонн. Эта сила должна быть физически к чему-то приложена. В моих оценках она приложена к площадке с сечением 0.1 м2, т.е. она приложена, к примеру, к квадратной площадке 31х31 см2, или к круглой площадке диаметром 36 см. Как видите, диаметр 36 см лежит между диаметром камеры сгорания 43 см и диаметром минимального сечения сопла 28 см. Почти не сомневаюсь, что и для движка Безоса "эффективная площадь сечения" будет находится между минимальным сечением сопла и сечением КС. Так что это не "хрень", а вполне физичная величина, в отличие от!

Чтож, подменяя одну цифру другой вы и впрям играете нумерологию, надо признать. Но я нумерологией не увлекаюсь, у меня в формуле диаметр сопла максимальный. Скажем у НК-33 это 149 см. А у BE-4 192 см.
PS.
Кстати с BE-4 данных о минимальном сечении сопла не нашел. Но может вы таки сможете?

Тоже не нашел, но "эффективную площадь сечения" посчитать могу.

Thrust, sea-level      2,400 kN
Chamber pressure   140 bar (14,000 kPa)

Отсюда "эффективная площадь сечения" для BE-4 получается 0.17 м2, что соответствует круглой площадке диаметром 47 см. По сравнению с НК-33 у Безоса тяга больше при соизмеримом давлении в КС, так что и площадь "силовой площадки" должна быть больше. В общем, все логично!

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

У НК-33 тяга 154 тонн. Эта сила должна быть физически к чему-то приложена. В моих оценках она приложена к площадке с сечением 0.1 м2, т.е. она приложена, к примеру, к квадратной площадке 31х31 см2, или к круглой площадке диаметром 36 см. Как видите, диаметр 36 см лежит между диаметром камеры сгорания 43 см и диаметром минимального сечения сопла 28 см. Почти не сомневаюсь, что и для движка Безоса "эффективная площадь сечения" будет находится между минимальным сечением сопла и сечением КС. Так что это не "хрень", а вполне физичная величина, в отличие от!

Чет я не понял рассуждений. У Вас получается, что тяга двигателя зависит от диаметра камеры сгорания при равном критическом сечении? Или я что совсем не так понял?

[cross-track]

Выше я посчитал "эффективную площадь сечения" для НК-33, и получил 0.1 м2. С другой стороны, для этого двигателя диаметр камеры сгорания 43 см, а диаметр минимального сечения сопла 28 см, что согласуется с полученным значением для  "эффективной площади сечения". Другими словами, это величина того же порядка, что площадь минимального сечения сопла и площадь цилиндрического сечения КС. Может, это не случайно?

Минимальное сечение сопла определяет тягу на пару с давлением (и там еще сложно вычисляемый коэф.). Тяга нам и так известна и используется.
Давление тоже известно, используется позже для разницы давлений. Так что вы вычислили хрень.
Я же вычисляю по максимальному диаметру сопла. Которое совсем не случайно. И вижу разницу меж движками.
PS.
Но вы продолжайте попытки, это интересно.
Попробуйте заценить движок Безоса, интересно что у вас выйдет?

У НК-33 тяга 154 тонн. Эта сила должна быть физически к чему-то приложена. В моих оценках она приложена к площадке с сечением 0.1 м2, т.е. она приложена, к примеру, к квадратной площадке 31х31 см2, или к круглой площадке диаметром 36 см. Как видите, диаметр 36 см лежит между диаметром камеры сгорания 43 см и диаметром минимального сечения сопла 28 см. Почти не сомневаюсь, что и для движка Безоса "эффективная площадь сечения" будет находится между минимальным сечением сопла и сечением КС. Так что это не "хрень", а вполне физичная величина, в отличие от!

Чет я не понял рассуждений. У Вас получается, что тяга двигателя зависит от диаметра камеры сгорания при равном критическом сечении? Или я что совсем не так понял?

Не совсем. В моих оценках не используется критическое сечение сопла. У меня на входе - давление в КС и тяга двигателя. Через эти два параметра вычисляется "эффективная площадь сечения" (или площадь "силовой площадки"), и это не фиксированное  критическое сечение.

[Дмитрий В.]

Физически она приложена к поверхности двигателя. По определению - это равнодействующая сил давления, приложенного к поверхности двигателя. Для простоты можно считать только давление, действующее на поверхность камероы ЖРД.

[cross-track]

Физически она приложена к поверхности двигателя. По определению - это равнодействующая сил давления, приложенного к поверхности двигателя. Для простоты можно считать только давление, действующее на поверхность камероы ЖРД.

Естественно, я использовал давление внутри камеры сгорания. Зная давление и тягу, можно найти площадь "силовой площадки", к которой и приложена эта сила тяги.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Физически она приложена к поверхности двигателя. По определению - это равнодействующая сил давления, приложенного к поверхности двигателя. Для простоты можно считать только давление, действующее на поверхность камероы ЖРД.

Естественно, я использовал давление внутри камеры сгорания. Зная давление и тягу, можно найти площадь "силовой площадки", к которой и приложена эта сила тяги.

По моему это у Вас средняя температура по больнице. На худой конец какая то усредненная величина по которой можно что-то с чем-то сравнивать неизвестно зачем.

[cross-track]

Физически она приложена к поверхности двигателя. По определению - это равнодействующая сил давления, приложенного к поверхности двигателя. Для простоты можно считать только давление, действующее на поверхность камероы ЖРД.

Естественно, я использовал давление внутри камеры сгорания. Зная давление и тягу, можно найти площадь "силовой площадки", к которой и приложена эта сила тяги.

По моему это у Вас средняя температура по больнице. На худой конец какая то усредненная величина по которой можно что-то с чем-то сравнивать неизвестно зачем.

Так я и не претендую на что-то большее, чем "эффективная площадь сечения". А насчет "неизвестно зачем" - это как посмотреть. Вот, к примеру, для движка Безоса "эффективная площадь сечения" получилась 0.17 м2, что соответствует круглой площадке диаметром 47 см, и этот диаметр должен быть меньше диаметра камеры сгорания (который мне не известен). Отсюда я сразу могу оценить  диаметр цилиндра камеры сгорания BE-4 примерно в 60 см. Интересно было бы его сравнить с реальным значением.

[Александр Геннадьевич Шлядинский]

Физически она приложена к поверхности двигателя. По определению - это равнодействующая сил давления, приложенного к поверхности двигателя. Для простоты можно считать только давление, действующее на поверхность камероы ЖРД.

Естественно, я использовал давление внутри камеры сгорания. Зная давление и тягу, можно найти площадь "силовой площадки", к которой и приложена эта сила тяги.

По моему это у Вас средняя температура по больнице. На худой конец какая то усредненная величина по которой можно что-то с чем-то сравнивать неизвестно зачем.

Так я и не претендую на что-то большее, чем "эффективная площадь сечения". А насчет "неизвестно зачем" - это как посмотреть. Вот, к примеру, для движка Безоса "эффективная площадь сечения" получилась 0.17 м2, что соответствует круглой площадке диаметром 47 см, и этот диаметр должен быть меньше диаметра камеры сгорания (который мне не известен). Отсюда я сразу могу оценить  диаметр цилиндра камеры сгорания BE-4 примерно в 60 см. Интересно было бы его сравнить с реальным значением.

Диаметр камеры сгорания в общем случае ни как не влияет на тягу и удельный импульс двигателя. Камера сгорания должна обеспечить качественное сгорание топлива. Давление в камере зависит от расхода топлива и диаметра критического сечения. Тяга зависит от давления в камере, критического сечения и параметров сопла. Размеры камеры сгорания исходят из других требований. В слишком малой камере топливо не будет успевать сгорать. У слишком большой камеры будет очень большой вес и трудности с ее охлаждением. Посему геометрические размеры камеры, длина и диаметр зависят не от какой-то "эффективной площади", а от оптимума, позволяющего иметь минимальный размер=вес камеры, минимальные затраты на ее охлаждение, при максимально качественном сгорании компонентов топлива. Понятно, что есть некоторые устоявшиеся решения, но они ни как не связаны с Вашими расчетами.

[Дем]

Другими словами, это "приведенное давление" никак не связано ни со статическим давлением на срезе сопла, ни с динамическим. И я нигде не встречал такого определения  "приведенного давления".

В идеальном движке оно должно быть нулевое.
Т.е. как-то характеризует величину потерь УИ

[wisefilinn]

Попытаюсь вернуть тему из оффтопа.
Какие шансы по мнению форумчан на появление Союз 2.1в с РД-193?
Либо появление похожей тандемной ракеты для семерочного старта на другом двигателе, например метановом?

Есть же Ангара-1.
Или вы один из её непримиримых противников?

Наоборот, один из редких ее фанатов (точнее фанатов семейства в целом, конкретно А1.2 мне не особо нравится). Но мне кажется Союз-2.1в на РД-193 и Ангаре полезен, по большей части компонентов же 193 и 191 насколько я понимаю одинаковые, так что на серийности и соответственно себестоимости двигателей это должно сказаться положительно.

Как можно быть фанатом "семейства" из 2х ракет и не любить одну из них?
Тогда Вы фанат только Ангары-5.

[cross-track]

Другими словами, это "приведенное давление" никак не связано ни со статическим давлением на срезе сопла, ни с динамическим. И я нигде не встречал такого определения  "приведенного давления".

В идеальном движке оно должно быть нулевое.
Т.е. как-то характеризует величину потерь УИ

Нет , не нулевое. Напомню, что мой оппонент разделил тягу двигателя на площадь выходного сечения сопла, и получил какую-то величину с размерностью давления. Это "давление" не может быть равно 0, если тяга не равна 0. И это "давление" не является ни динамическим, ни статическим давлением.
Я привел пример другого параметра, чтобы противопоставить его этому сконструированному "давлению". То, что я придумал - тоже некая конструкция, но хоть имеющая хоть какой-то физический образ (как некая средняя площадка приложения силы тяги). Более того, эта площадка позвояет если не оценить, то хотя бы грубо прикинуть диаметр камеры сгорания двигателя в случае, когда этого нет в открытых источниках. А вот для чего нужно то сконструированное "давление" - я вообще не понимаю.

[Трилобит]

Попытаюсь вернуть тему из оффтопа.
Какие шансы по мнению форумчан на появление Союз 2.1в с РД-193?
Либо появление похожей тандемной ракеты для семерочного старта на другом двигателе, например метановом?

Есть же Ангара-1.
Или вы один из её непримиримых противников?

Наоборот, один из редких ее фанатов (точнее фанатов семейства в целом, конкретно А1.2 мне не особо нравится). Но мне кажется Союз-2.1в на РД-193 и Ангаре полезен, по большей части компонентов же 193 и 191 насколько я понимаю одинаковые, так что на серийности и соответственно себестоимости двигателей это должно сказаться положительно.

Как можно быть фанатом "семейства" из 2х ракет и не любить одну из них?
Тогда Вы фанат только Ангары-5.

Я не теряю надежду на А3 и А1.1(не обязательно с Бризом).

[Кот Бегемот]

Такая мысль по поводу семерочных СК.Может имеет смысл разморозить союз-6 (с рд-180на 1ст)?
Тандем, двигатели считай есть, Несколько СК куда его можно пристроить,  жд-френдли.Как вам такая идея?

[ухач]

Такая мысль по поводу семерочных СК.Может имеет смысл разморозить союз-6 (с рд-180на 1ст)?
Тандем, двигатели считай есть, Несколько СК куда его можно пристроить,  жд-френдли.Как вам такая идея?

Гипотетический С6 нельзя пристроить на семёрочный СК.
Его можно пристроить только на семёрочную яму.

Время С6 уже ушло - его можно было бы впарить казахам вместо Иртыша в 2017 году.
Причем быстро запустить - к 2021 году.
Или делать сразу после начала серийного производства РД-180. 
В 2005 уже бы летал.

Я теперь он нафиг не нужен.