Страницы: 1
RSS
Двигатели разгонщика "Спирали"
 
Приношу извинения что не прицепил к другой теме про "Спираль", поиск по сайту не работает.
.
"Перейти на "двигатель комбинированного цикла" (т.е. до определенной скорости он работает как ТРД, а затем газотурбинный тракт закрывается и двигатель переходит на режим "прямоточки") тогда не решились. На первый взгляд такая двигательная установка казалась сложнее, а на тех технологиях была еще и значительно тяжелее. Фактически разработчики планировали создать "обычный" турбокомпрессорный "движок", но только разогнать его до предельных характеристик. "Вылизыванием" идеальных характеристик в данном случае не занимались: экономичность у ТРДФ столь велика по сравнению с ЖРД, что даже если газотурбинный двигатель будет хуже идеала в 2 раза, то он все равно будет все еще впятеро экономичнее ракетного.
При "тогдашних" конструкционных материалах в ТРДФ могли обеспечить нормальное сгорание в камере и разницу температур между воздухозаборником и турбиной в диапазоне скоростей до М=4. В принципе даже сейчас эта граница поднялась не сильно: при использовании самых совершенных технологий - керамики, композитов, охлаждаемых лопаток турбины - ее можно приподнять еще, скажем, до М=5, не больше. Для керосина это предел. Водород же хорош тем, что у него гигантский охлаждающий потенциал, который можно использовать для охлаждения воздуха в воздухозаборнике (во-первых) и лопаток турбины (во-вторых).
В проекте РТДп даже этого не нужно было делать: двигатель отличался от классического турбореактивного тем, что турбина убрана из газовоздушного тракта, ее вращает горячий водород, а она, в свою очередь, приводит во вращение компрессор, который подает воздух в камеру сгорания. При разделенных трактах можно значительно поднять давление в сопле, а следовательно, и экономичность (удельный импульс) двигателя.
Поскольку горячий водород берется из теплообменника (который либо выставлен в воздухозаборник, в горячий поток набегающего воздуха, либо вписан в камеру сгорания), основная проблема РТДп, как представляется, была не в каких-то экзотических конструкционных материалах, а в эффективном теплообменнике. Он должен быть спроектирован так, чтобы не очень загромождать тракт и не создавать больших аэродинамических потерь, но в то же время обеспечивать прогрев водорода. Собственно, исследования в этой области велись и ведутся в ЦИАМе все эти годы, но манящий конструкторов "идеальный" теплообменник пока так и не разработан."
http://www.buran.ru/htm/gsr.htm
.
В ракетных двигателях подобное использование водорода нашло применение - начиная с RL-10.  однако в сторону увеличения без потери эффективности такая схема масштабируется трудно или с ухудшением характеристик. В двигателях большой мощности ставился таки газогенератор сжигающий компоненты топлива.
.
А возможно ли и в двигателе разгонщика для привода турбины использовать тоже газогенератор, хоть со сжиганием , хоть на одном компоненте как перекись волорода?
 
Три темы на выбор:

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=10762&postdays=0&postorder=asc&start=0

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=1192&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=

http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=11845&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight=
"Были когда-то и мы рысаками!!!"
 
Ещё один смежный вопрос, - в двигателе с соплом внешнего расширения "часть возле критического сечения сопла больше", следовательно она и греется больше.
Это может позволить сделать аэроспайк с большой тягой по принципу RL-10?
La mort toujours avec toi.
 
Цитата
Ещё один смежный вопрос, - в двигателе с соплом внешнего расширения "часть возле критического сечения сопла больше", следовательно она и греется больше.
Это может позволить сделать аэроспайк с большой тягой по принципу RL-10?
Удельный нагрев выше, а в абсолютном выражении - меньше. Только потому, что площадь сопла намного меньше.
Суммарный тепловой поток с "отражающей поверхности" аэроспайка меньше, чем с колоколообразного сопла. Поэтому со спайка можно получить относительно меньше тепла и для безгенераторного двигателя не будет хватать энергии на нагрев рабочего тела.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Но вы поняли, почему Спираль оказалась никому не нужная и технически невозможно ее спроектировать и изготовить?
Изготовить такой двигатель многоразовый ТРДФ и прямоточку на 5 махов исключительно дорого, практически не возможно, как и фюзеляж такого аппарата. Поэтому используют ЖРД,РДТТ и гидрореагирущие и одноразовые ракеты.
Выше 30 км воздуха уже практически нет.ТРДФ не работает.А на орбите ниже 130-150 км летать трудновато.
Prove all things
 
Барага 44, разгонщик и не собирался лететь выше 40км.
Корпус на 5М - ничего невозможного, собственно например х-15 и Шатл с бураном но уже без плиток.
.
"Ненужность" именно такого аппарата - отдельный вопрос.
Однако технически в популярной статье основной трудностью назван теплообменник.
Потому вопрос чисто технический - а почему упёрлись в эту, условно, по аналогии с ракетами "безгенераторную схему"?
Газогенераторный привод вряд ли получался сильно массивным по сранению с предполагаемым теплообменником.
 
Цитата
Цитата
Ещё один смежный вопрос, - в двигателе с соплом внешнего расширения "часть возле критического сечения сопла больше", следовательно она и греется больше.
Это может позволить сделать аэроспайк с большой тягой по принципу RL-10?
Удельный нагрев выше, а в абсолютном выражении - меньше. Только потому, что площадь сопла намного меньше.
Суммарный тепловой поток с "отражающей поверхности" аэроспайка меньше, чем с колоколообразного сопла. Поэтому со спайка можно получить относительно меньше тепла и для безгенераторного двигателя не будет хватать энергии на нагрев рабочего тела.
Мысль ваша верная, однако есть такое соображение, - теплоотдача зависит от градиента температуры, следовательно стенка должна быть достаточно горячей.
Возле широкой части обычного сопла газ уже настолько неплотный, что теплоты газа в прилегающих к соплу областях не хватает на существенный нагрев сопла.
А у аэроспайка велика площадь той части где газ ещё достаточно плотный.
La mort toujours avec toi.
 
Цитата
Удельный нагрев выше, а в абсолютном выражении - меньше. Только потому, что площадь сопла намного меньше.
Суммарный тепловой поток с "отражающей поверхности" аэроспайка меньше, чем с колоколообразного сопла. Поэтому со спайка можно получить относительно меньше тепла и для безгенераторного двигателя не будет хватать энергии на нагрев рабочего тела.


А движок с тарельчатым соплом как на этот счет? Ведь он, по идее, имеет большую площадь омываемую горячими газами и просто просится на расширительный цикл.
 
Цитата

А движок с тарельчатым соплом как на этот счет? Ведь он, по идее, имеет большую площадь омываемую горячими газами и просто просится на расширительный цикл.
Вопрос конечно достойный....
Однако тарельчатое сопло - и воздушный двигатель разгонщика - вещи наверное трудосовместимые?
 
Цитата
Цитата
Удельный нагрев выше, а в абсолютном выражении - меньше. Только потому, что площадь сопла намного меньше.
Суммарный тепловой поток с "отражающей поверхности" аэроспайка меньше, чем с колоколообразного сопла. Поэтому со спайка можно получить относительно меньше тепла и для безгенераторного двигателя не будет хватать энергии на нагрев рабочего тела.


А движок с тарельчатым соплом как на этот счет? Ведь он, по идее, имеет большую площадь омываемую горячими газами и просто просится на расширительный цикл.
С тарельчатым - нормально. Версия безгенераторного РД-0126 с тарелкой есть.
Иногда мне кажется что мы черти, которые штурмуют небеса (с) фон Браун
 
Цитата
С тарельчатым - нормально. Версия безгенераторного РД-0126 с тарелкой есть.


Переформатирую вопрос: Движок с тарельчаитым соплом выгоднее ли будет в плане возможности создания безгазогенераторника большой тяги. Пока летающие образцы безгазогенераторников имеют тягу 10 т, разрабатываемы что-то около 20 т и не более. ( вариант японский со сбросом части мятого газа в сопло-отдельная тема, там 65-70 т) Может  движок с тарельчатым соплом позволит хоть 25-30 т тяги дать при безгазогенераторной схеме и без сброса мятого газа в закритику.
 
Я ещё раз сформулирую своё соображение, - у двигателя с обычным соплом, вроде RL-10, большая та часть сопла, где газ уже крайне неплотный и теплоотдача от него мала.
У аэроспайка наоборот, - большая часть прилегающая к критическому сечению, где газ плотный.

По-моему это обстоятельство перевесит то, что площадь аэроспайка меньше.
La mort toujours avec toi.
 
НИИзнайка
машины нужны не для того, чтобы их изготовить, а чтобы они приносили прибыль, пользу. Поэтому Спирать,Буран,Буря,Шаттл и т.д. оказались не нужны обществу.
Prove all things
Страницы: 1
Читают тему (гостей: 1)
Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги