Почему Союзовский СА такой тяжеленный?

Автор Бродяга, 04.07.2004 01:55:11

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

Бродяга

:?: Почему Союзовский СА такая толстенная железка?
 Внутри-то давление, однако - одна атмосфера это 10 тонн на метр квадратный.

 Почему нельзя сделать его какой-нибудь тонкой оболочкой?
[/size]
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

VK

А при чем здесь внутреннее давление?  :shock: И что значит "такая толстенная"? Вы знаете толщины этой оболочки?

Barbette

ответ из серии "не учите меня жить, и я не скажу куда вам..." На счет толстостенности: приглашаю вас посетить любой музей, где есть СА Союз, убедится в том, что толщина обечайки не превышает 2.2 мм, а на досуге поразмышлять над условиями эксплуатации и учебником строительной механики. А после этого еще и еще раз убедится, что несущая конструкция СА доведена до звона на 30-летнюю историю эксплуатации :)) Удачи, и быть может, вам стоит поступить в МГТУ Баумана, подумайте!

Barbette

Между прочим, Бродяга, вы же из Королева, зайдите в РКК Энергия!!!!

Бродяга

ЦитироватьМежду прочим, Бродяга, вы же из Королева, зайдите в РКК Энергия!!!!

 Насколько мне известно, сам спускаемый аппарат весит полторы тонны. 2.2 мм говорите? Сейчас поищем точные данные.

 И если вы не поняли о чём я говорил - давление внутри аппарата создаёт очень большую жесткость конструкции.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

ДмитрийК

ЦитироватьИ если вы не поняли о чём я говорил - давление внутри аппарата создаёт очень большую жесткость конструкции.

Только к сожалению это не работает в самые ответственные моменты, а именно при взлете и посадке.

Бродяга

Цитировать
ЦитироватьИ если вы не поняли о чём я говорил - давление внутри аппарата создаёт очень большую жесткость конструкции.

Только к сожалению это не работает в самые ответственные моменты, а именно при взлете и посадке.

 Да, это реальное соображение.
 Ну и пусть не работает, при взлёте он под обтекателем, а при посадке садится на парашюте.
 Скорость посадки эдак 7 м/с, с такой скоростью человек может вообще без всякого СА приземляться.

 А когда скоростные напоры малы - его подпирает внутреннее давление.
 Если же "очень надо обеспечить жесткость" - почему не поднять давление внутри и в эти моменты, скажем на 20%? Тоже 2 тонны на метр квадратный...

 Разгерметизация - ставим баллон-компенсатор или некий химический элемент обеспечивающий компенсацию потерь воздуха.

 У нас есть самый прочный и лёгкий "конструкционный элемент" - внутреннее давление. Почему бы его не использовать?
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

fagot

А почему вы думаете, что он тяжелый из-за оболочки . Что, в СА больше ничего нет ?
А баллон компенсатор тоже немало веса съест, ведь даже при небольшом отверстии воздух выходит очень быстро. Да и не стоит ради облегчения СА  жертвовать безопасностью.

Бродяга

ЦитироватьА почему вы думаете, что он тяжелый из-за оболочки . Что, в СА больше ничего нет ?
А баллон компенсатор тоже немало веса съест, ведь даже при небольшом отверстии воздух выходит очень быстро. Да и не стоит ради облегчения СА  жертвовать безопасностью.

 Вообще сам СА весит 2900 кг, полторы тонны вроде приходится на конструкцию, остальное - загрузка аппарата.

 Баллон немного съест, 4 куба воздуха весят эдак 5 килограммов и не обязательно делать "собственно баллон высокого давления", можно тот же кислород или азот получать химическим способом в случае необходимости.

 Что касается безопасности - логика "подпереть давлением" почему-то успешно работает для самой ракеты - если убрать давление в топливных баках ракета может "сложиться".

 Вообще это странная такая система - вместо обеспечения высокой надёжности всех компонентов делать запасы и различные резервирования, которые приводят к утяжелению конструкции и т. д.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

X

ЦитироватьНу и пусть не работает, при взлёте он под обтекателем, а при посадке садится на парашюте.
Скорость посадки эдак 7 м/с, с такой скоростью человек может вообще без всякого СА приземляться
Я думаю фраза "при посадке" обязывает рассматривать прежде свего перегрузки в 9 g  при баллистическом спуске а не удар оземь со скоростью 7 м/с.
Бродяга, неужели искренне верите что из СА не высосано все что только можно в плане прочности ?!  Думаю основная масса приходится не на конструкцию а именно на всякие системы (ТЗ, парашюты, жизнеобеспечение, системы управления). Даже переход на композиты не даст весомого выигрыша.

fagot

ЦитироватьВообще сам СА весит 2900 кг, полторы тонны вроде приходится на конструкцию, остальное - загрузка аппарата.

 Баллон немного съест, 4 куба воздуха весят эдак 5 килограммов и не обязательно делать "собственно баллон высокого давления", можно тот же кислород или азот получать химическим способом в случае необходимости.

 Что касается безопасности - логика "подпереть давлением" почему-то успешно работает для самой ракеты - если убрать давление в топливных баках ракета может "сложиться".

 Вообще это странная такая система - вместо обеспечения высокой надёжности всех компонентов делать запасы и различные резервирования, которые приводят к утяжелению конструкции и т. д.
Да эти 4 куба при разгерметизации улетят за несколько секунд, так что баллон понадобится большой. Химический способ такой производительности не обеспечит, да и масса будет больше чем у баллона.
Ракета-то может сложиться, а СА не имеет права, все таки там люди находятся.
А в общем-то я тоже думаю, что все разумные пределы снижения веса уже в основном достигнуты.

Бродяга

Цитировать
ЦитироватьНу и пусть не работает, при взлёте он под обтекателем, а при посадке садится на парашюте.
Скорость посадки эдак 7 м/с, с такой скоростью человек может вообще без всякого СА приземляться
Я думаю фраза "при посадке" обязывает рассматривать прежде свего перегрузки в 9 g  при баллистическом спуске а не удар оземь со скоростью 7 м/с.
Бродяга, неужели искренне верите что из СА не высосано все что только можно в плане прочности ?!  Думаю основная масса приходится не на конструкцию а именно на всякие системы (ТЗ, парашюты, жизнеобеспечение, системы управления). Даже переход на композиты не даст весомого выигрыша.

 За 30 лет ничего нового не появилось? :)
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

Бродяга

Цитировать
ЦитироватьВообще сам СА весит 2900 кг, полторы тонны вроде приходится на конструкцию, остальное - загрузка аппарата.

 Баллон немного съест, 4 куба воздуха весят эдак 5 килограммов и не обязательно делать "собственно баллон высокого давления", можно тот же кислород или азот получать химическим способом в случае необходимости.

 Что касается безопасности - логика "подпереть давлением" почему-то успешно работает для самой ракеты - если убрать давление в топливных баках ракета может "сложиться".

 Вообще это странная такая система - вместо обеспечения высокой надёжности всех компонентов делать запасы и различные резервирования, которые приводят к утяжелению конструкции и т. д.
Да эти 4 куба при разгерметизации улетят за несколько секунд, так что баллон понадобится большой. Химический способ такой производительности не обеспечит, да и масса будет больше чем у баллона.
Ракета-то может сложиться, а СА не имеет права, все таки там люди находятся.
А в общем-то я тоже думаю, что все разумные пределы снижения веса уже в основном достигнуты.

 А какой размер отверстия вы имеете в виду?

 Ракета может "сложиться", я не думаю, что тогда СА спасёт, хотя неизвестно, конечно - такого не было вроде никогда.

 Почему я думаю, что "не всё выжато". Возьмём шаттл - расчётный сухой вес 68 тонн, максимальный посадочный вес 84.8 тонны. Шаттл ещё при посадке тащит на себе двигатели весом 10 тонн.
 Значит конструкция весом не более 58 тонн сажает эдак 28 тонн "мёртвого груза" - 30%.

 Но шаттл - громаднейшая конструкция, а Союзовский СА маленькая "банка".
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

fagot

Но шаттл вроде с перегрузкой в 9 g и не летает, да и садится он как самолет, а не на парашютах.
Еще не совсем понятно с массами: если конструкция СА весит 1500 кг, а общая масса 2900 кг, то конструкция составляет всего 52%. А 2900 кг это с космонавтами или без?
Что касается отверстия, то достаточно и 1 см.
А вот композиты может и помогли бы но СА придется делать практически заново.

Бродяга


 Начать вообще с того, что Союз это Лунный корабль.
 Он модифицировался, но не слишком.

 К сожалению стал довольно тупой и забыл совершенно физику, не могу сразу прикинуть сколько будет вытекать газ из отверстия в 1 см квадратный.
 Но мне что-то кажется, что не несколько секунд, а минуты.

 Что касается перегрузок, дело не в перегрузках, собственно, а в максимальном скоростном напоре. Да, у шаттла он меньше, разумеется.
 У Союза должен быть где-то тонн 5 на квадратный метр, достаточно много, но меньше атмосферного давления.

 Вообще интересны и другие факторы, которые определяют массу аппарата.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

fagot

А почему не в перегрузках дело?
Ну а теплозащита много массы забирает?, вроде бы одноразовая потяжелее многоразовой, которая на шаттле и буране.
Насколько сильно был модифицирован союз еще не известно.
А мой вопрос про массы остался без ответа.

Бродяга

Теплозащитный щит весит 300 килограммов.
 Что касается "с космонавтами или без" - не знаю.
:)

 Перегрузки связаны со скоростным напором, если иметь в виду одинаковый аппарат, я имел в виду другое - то что, насколько мне кажется, неактуально то, что "аппарат сломается под своим весом", но актуально то, что его раздавит набегающим потоком.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

VK

Дело не только в набегающем потоке. Расчет на прочность выполняется для ряда расчетных случаев, которые прописаны в специальном документе - условно говоря, "Нормы прочности" для данного изделия. Это и транспортировочные нагрузки, и возможные перепады давления, и перегрузки при выведении, и при возвращении, и ударные нагрузки при стыковке, и вибронагрузки. Кроме оболочки СА содержит кучу сосредоточенных масс. которые крепятся через кронштейны и фитинги к шпангоутам и к самой оболочке, и эти массы по всем расчетным случаям дают сосредоточенные нагрузки. Оболочка поэтому вся испещрена зонами утолщений - под сварку, под клапаны, под люки и т.д.

Я сам расчетом СА не занимался, но могу ответственно заявить, что лишней толщины ни в СА, ни в БО, ни в баках РН просто НЕ БЫВАЕТ.

Если Вы не понимаете, почему там толщина такая, какая есть, значит, Вы просто чего-то не знаете. Мой совет: не пытайтесь ловить спецов-профессионалов на элементарных ошибках. Расчет делает не один человек, и этот расчет многократно проверятся-перепроверяется, и все это потом еще и подтверждается испытаниями. А уж конкурсов на снижение веса сколько было... Короче: идите в Бауманку или МАИ, а потом проситесь в РККЭ - там Вам все объяснят и всему научат. (Если еще РККЭ будет существовать к тому времени  :evil:  :D ).

Бродяга

Упаси боже, это не ошибки.
 Просто есть практика использования, есть новые конструкционные материалы.
 Компьютеры появились, однако, можно кое-что смоделировать, вроде как.

 Вот у Востока была избыточная теплозащита, у Союза она меньше, например. Это не ошибка, просто так сделали.

 Я не думаю, что Союзовский СА сильно менялся в плане общей конструкции со врёмён Советской Лунной Программы, потому мне и кажется, что его можно сделать легче.

 Кстати, это вполне классический подход - одноразовый корабль, но более совершенный.
[color=#000000:7a9ea26d56]"В тот день, когда задрожат стерегущие дом, и согнутся мужи силы; и перестанут молоть мелющие, потому что их немного осталось; и помрачатся смотрящие в окно;"[/color]

VK

ЦитироватьКомпьютеры появились, однако, можно кое-что смоделировать, вроде как.
Не понял. Вы что, думаете, расчетчики в РККЭ на логарифмической линейке до сих пор считают? Может, Вам интересно, где были поставлены первые БЭСМы? Или по чьему заказу разрабатывался комплекс Мир-БЭСМ? Рассказать Вам, по чьей программе посчитана половина МКС? В общем, за РККЭ не беспокойтесь, с компьютерным моделированием там все в порядке.

ЦитироватьЯ не думаю, что Союзовский СА сильно менялся в плане общей конструкции со врёмён Советской Лунной Программы, потому мне и кажется, что его можно сделать легче.

СА менялся несколько раз. Сначала был магниевый, потом перешли на алюминий. Переделывали под разные задачи - иллюминаторы, диаметры люков, установка нового оборудования. 11Ф615 - одна конструкция, 11Ф732 - другая. Переход на новую элементную базу влечет замену всех электронных блоков, откуда проистекает полная перекомпоновка, то есть переделка и корпуса тоже. Последняя переделка была под ТМА - делали помимо прочего выштамповки под ноги длинным американцам.

Если ж говорить про времена Лунной программы - там СА рассчитывался на вход со 2-й космической скоростью, поэтому конечно же, он отличался по нагрузкам от нынешних. Вон, 7К-Л1 ("Зонды", то бишь) 20g выдерживали, и ничего. А нынешние вряд ли больше 10g могут получить.