Химеричность АКС - всем здравомыслящим сюда!

Автор Дмитрий В., 21.05.2007 10:34:55

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

hcube

Ну, на самом деле концепция шаттла - не самая лучшая. Вообще говоря, на спасение бака надо дополнительно тонн 5 ПН, не больше - 'растянуть' на него теплозащиту челнока и усилить посадочное шасси. Т.е. ценой 5 тонн ПН из 25 мы экономим производство нового топливного бака. Причем можно сделать хитрый финт ушами - сделать бак ('несущее тело') менее многоразовым, чем двигательный блок. Т.е. бак 'ходит' 10 полетов безо всякой дефектоскопии, потом идет на переплавку, а к двигательному блоку стыкуют новый.
Звездной России - Быть!

Гусев_А

Самая жесткая конструкция это наддутый цилиндрический бак. Если его даже немного сплющить, то он будет весить УУУУУ. Если его засунуть в фюзеляж, то опять УУУУУУ, если с боков от него жестко прикрепить наросты по всей длине и наполнить бак криогенным топливом, то  линейное тепловое расшитрение (пусть сжатие) переломает всю конструкцию. Если делать скользячки..., короче дальше в лес больше дров.

В авиации фюзеляж это обязательно, вот там и пусть он принимает ту форму какую хочется. Там нет таких сверхжестких требований к массовому совершенству. А АКС, особенно если он хочет выпрыгнуть за пределы атмосферы (1-я ступень), то о фюзеляже наверно не может быть речи.

hcube

Если компоненты топлива метан-кислород, то расширение баков одинаковое - температура кипения у них на 12 градусов отличается всего. Вот с водородом да, похуже. Но опять же вопрос в креплении бака. Можно силовое крепление делать за один конец бака, а другой крепить на рычаге, который передает боковое, но не продольное усилие. Да и тепловая деформация бака не такая уж и большая. Хотя учитывать ее надо, вопросов нет.
Звездной России - Быть!

Гусев_А

Я имею ввиду то, что если корпус не цилиндрической формы, то баки могут находиться только внутри корпуса, они не несущие. А если начать несущие баки ложить паралельно и объеденять их элементами корпуса, закрепленными на некотрую длину без скользячек и компенсаторов, то все порвет.

hcube

Ну да. Но скользящие и даже работающие на усилие элементы-  не есть что-то нереализуемое. К слову, у вас стоит ровно та же проблема - крепление крыла к криогенному баку ;-).
Звездной России - Быть!

Гусев_А

Конечно. Ну у меня в прошлой идее, хоть крыло, и то работающее на прижимание, и не на всю длину баков. Там пришлось бы лепить скользячки. И я уже писал, что несколько пересмотрел свой проект, но у меня есть пока не решенные внутренние противоречия, прийду к более законченному варианту, попробую нарисовать. А пока все читаю, читаю.... на тему.

ronatu

Цитировать
ЦитироватьЭто не энтузиазм. Это надежда.Только одна возможность вопрлотить АКС в реальность - новый двигатель... :P

 Вы ошибаетесь, как, впрочем и все остальные упёршись в этот "новый двигатель". :) Двигатель существенно совершеннее не сделаешь.

R HE OWU6Ai0Cb... :P  :P
Когда жизнь экзаменует - первыми сдают нервы.

Ворон

ЦитироватьСамая жесткая конструкция это наддутый цилиндрический бак. Если его даже немного сплющить, то он будет весить УУУУУ. Если его засунуть в фюзеляж, то опять УУУУУУ, если с боков от него жестко прикрепить наросты по всей длине и наполнить бак криогенным топливом, то  линейное тепловое расшитрение (пусть сжатие) переломает всю конструкцию. Если делать скользячки..., короче дальше в лес больше дров.

В авиации фюзеляж это обязательно, вот там и пусть он принимает ту форму какую хочется. Там нет таких сверхжестких требований к массовому совершенству. А АКС, особенно если он хочет выпрыгнуть за пределы атмосферы (1-я ступень), то о фюзеляже наверно не может быть речи.

 Ну совершенно ничто не мешает сделать цилиндрический бак, который при наддувании будет РАСПЛЮЩИВАТЬСЯ. ;)
 :D  :D  :D  :D
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

ЦитироватьЯ имею ввиду то, что если корпус не цилиндрической формы, то баки могут находиться только внутри корпуса, они не несущие. А если начать несущие баки ложить паралельно и объеденять их элементами корпуса, закрепленными на некотрую длину без скользячек и компенсаторов, то все порвет.

 Порвёт всё разумеется на свастики? ;)  :D
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

ЦитироватьА зачем вообще надо одноступенчатую систему делать? Если по той же технологии сделать двухступенчатую, у нее будет в разы большая ПН, и при этом более низкие эксплуатационные расходы (в силу того что бОльшая часть АКС в космос не летает и в атмосфере с 1 космической не тормозится). Ради чего огород городить?

 И даже ТРЁХСТУПЕНЧАТУЮ. :)

 Многоступенчатость позволит реализовать более рациональное использование многоразового комплекса. Первая ступень - наименее подверженая нагреву и с наибольшей массой конструкции имеет короткий цикл обслуживания, вторая и третья - бОльший, третья вообще, возможно, в некоторых случаях одноразовая.

 Я просто сказал, что можно УЖЕ одноступенчатую сделать, при желании. :) Реализовать идею "одноюнитовости". :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Гусев_А

ЦитироватьНу совершенно ничто не мешает сделать цилиндрический бак, который при наддувании будет РАСПЛЮЩИВАТЬСЯ. ;)
 :D  :D  :D  :D

Типа фигурные детские надувные шарики? на сколько я знаю имеющиеся материалы не любят быть упругими при криогенных температурах. Да и всякое изменение формы это сложно и тяжеловато УУУУУ.

Ворон

Цитировать
ЦитироватьНу совершенно ничто не мешает сделать цилиндрический бак, который при наддувании будет РАСПЛЮЩИВАТЬСЯ. ;)
 :D  :D  :D  :D

Типа фигурные детские надувные шарики? на сколько я знаю имеющиеся материалы не любят быть упругими при криогенных температурах. Да и всякое изменение формы это сложно и тяжеловато УУУУУ.

 Ну, типа да. :)

 Вообще, я про то, что композиты, например, специально делают анизотропными с помощью армирования - с задаными механическими свойствами в нужном направлении.

 Как композиты будут работать при криогенных температурах, точно не скажу, но знакомый прочнист говорит, что проблемы, в общем, нет.

 А металлы вообще лучше работают при криогенных температурах. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Гусев_А

Все равно не переубедите, что овальный профиль лучше круглого. Появились более прочные материалы, прекрасно, делаем тоньше и легче стенку бака, увеличиваем давление наддува. Получится прекрасный, прочный, выдерживающий большие поперечные и продольные нагрузки несущий бак. А к нему с учетом коэффициентов расширения материалов и других причин крепим прочие элементы.

Я несколько лет наблюдал за результатом одного технического циркачества: какие-то деятели на базе над дорогой сделали самонесущую ферму из трех соедененных перемычками труб, по ним пустили отопление (подачу и обратку) и воду. Все целиком конечно обмотали теплоизоляцией. Так эти трубы в зависимости от температуры отопления, сезона, когда его выключали, разбора холодной воды (нет разбора она нагревалась, открывают - остывала)... Вся эта связка труб шевелилась прям на глазах, пока не сломала стойку.

А при заправке баков топливом перепад температур вообще огромен.

SpaceR

Кстати, довольно похожие вещи пытался реализовать Локхид-Мартин на Х-33. Довольно чудесатая у них была силовая схема...  :roll:  И к тому же с композитными баками.
В общем, тогда всех проблем хлебнули по полной. В очередной раз убедились, что современные и ближайшие по перспективе материалы и технологии многоразовый одноступ "не потянут" - именно в плане корпуса, силовой схемы, ТЗП...   Масса корпуса росла постоянно, да и технологии композитных баков ЖВ  "не справились", хотя с движком и большинством остальных систем требуемого добились.

Кстати, один из существенных недостатков баков и прочих элементов с некруглыми профилями - увеличенная сложность и стоимость технологий изготовления (и снижение точности до кучи). Сделать вероятно можно, но стоит ли?

Ворон

ЦитироватьВсе равно не переубедите, что овальный профиль лучше круглого. Появились более прочные материалы, прекрасно, делаем тоньше и легче стенку бака, увеличиваем давление наддува. Получится прекрасный, прочный, выдерживающий большие поперечные и продольные нагрузки несущий бак. А к нему с учетом коэффициентов расширения материалов и других причин крепим прочие элементы.

Я несколько лет наблюдал за результатом одного технического циркачества: какие-то деятели на базе над дорогой сделали самонесущую ферму из трех соедененных перемычками труб, по ним пустили отопление (подачу и обратку) и воду. Все целиком конечно обмотали теплоизоляцией. Так эти трубы в зависимости от температуры отопления, сезона, когда его выключали, разбора холодной воды (нет разбора она нагревалась, открывают - остывала)... Вся эта связка труб шевелилась прям на глазах, пока не сломала стойку.

А при заправке баков топливом перепад температур вообще огромен.

 Это всё понятненько и я не особый сторонник "овального профиля".  :) Мне кажется "пачка" из цилиндрических баков более технологичной. :)
 Однако, одно соображение - вы считаете, что цилиндр форма оптимальная? ;) Да, но его-то тоже внутреннее давление стремится "превратить в шар". ;)

 Что касается труб тех, ну длинные они - потому и результирующее смещение от перепада температур большое. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

Ворон

ЦитироватьКстати, довольно похожие вещи пытался реализовать Локхид-Мартин на Х-33. Довольно чудесатая у них была силовая схема...  :roll:  И к тому же с композитными баками.
В общем, тогда всех проблем хлебнули по полной. В очередной раз убедились, что современные и ближайшие по перспективе материалы и технологии многоразовый одноступ "не потянут" - именно в плане корпуса, силовой схемы, ТЗП...   Масса корпуса росла постоянно, да и технологии композитных баков ЖВ  "не справились", хотя с движком и большинством остальных систем требуемого добились.

Кстати, один из существенных недостатков баков и прочих элементов с некруглыми профилями - увеличенная сложность и стоимость технологий изготовления (и снижение точности до кучи). Сделать вероятно можно, но стоит ли?

 Бак тот, вроде как доделали, уже после закрытия программы X-33.
 Закрыли её по обычной причине - быстрого результата не получено, стало "лениво" большие деньги вкладывать. :)

 И проблема там была не в том, что бак как-то плохо работал залитый ЖВ, а в том, что происходило потом - в поры композита набирался воздух, он замерзал и, после нагревания бака, разрушал при переходе в газообразную фазу.
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

sychbird

ЦитироватьСамая жесткая конструкция это наддутый цилиндрический бак.
Самая жесткая конструкция это пенообразный монолит. И он может иметь любую форму. До известных пределов ассимтрии нагрузок. За этим пределом трубуються силовые подкрепления. Если в нем будет система сообщающихся пор, образующих подобие трубопроводов, обеспечивающих требуемую скорость опорожнения локаьных объмов, то будем иметь конструктивную основу для несущего корпуса-летающего крыла.
Ответил со свойственной ему свирепостью (хотя и не преступая ни на дюйм границ учтивости). (C)  :)

Ворон

Цитировать
ЦитироватьСамая жесткая конструкция это наддутый цилиндрический бак.
Самая жесткая конструкция это пенообразный монолит. И он может иметь любую форму. До известных пределов ассимтрии нагрузок. За этим пределом трубуються силовые подкрепления. Если в нем будет система сообщающихся пор, образующих подобие трубопроводов, обеспечивающих требуемую скорость опорожнения локаьных объмов, то будем иметь конструктивную основу для несущего корпуса-летающего крыла.

 Не стану огульно хаять, но в баке такой конструкции будет оставаться Очень Много Топлива в этих самых порах. :)
Господь — Пастырь мой, я ни в чем не буду нуждаться...

SpaceR

ЦитироватьБак тот, вроде как доделали, уже после закрытия программы X-33.
 Закрыли её по обычной причине - быстрого результата не получено, стало "лениво" большие деньги вкладывать. :)

 И проблема там была не в том, что бак как-то плохо работал залитый ЖВ, а в том, что происходило потом - в поры композита набирался воздух, он замерзал и, после нагревания бака, разрушал при переходе в газообразную фазу.
Ну, закрыли имхо не только поэтому, а больше потому, что масса превысила допустимые пределы и система даже в теории стала экономически неконкурентной.

За подробное разъяснение той проблемы с баком спасибо, но вывода это не меняет - всё равно выбранная технология требуемого от неё  не смогла обеспечить. Возможно, в будущем массовое совершенство криобаков помогут поднять металлокомпозиты, но пока и эти технологии до нужного уровня не доведены. Да и дороги чрезмерно.

hcube

Должен заметить, что в схеме АКС HZ такой проблемы нету. Первая ступень заливается низкокриогенными компонентами - там можно вообще обойтись без теплоизоляции, как на семерке. А вторая ступень после опорожнения баков находится в вакууме - весь замерзший воздух возгоняется туда. Да и теплозащита у нее другая, чем у Х-33 - не плитка, а чешуя из жаропрочной стали на дистанционирующих упорах.
Звездной России - Быть!