Pull to refresh

Comments 104

Спасибо за статью! Как всегда интересно.

Кстати, в раздел про двигатели ориентации можно добавить еще описание схемы, при которой используется один компонент топлива, а вместо окислителя работает катализатор на входе в камеру сгорания. В таком случае двигатель получается вообще простым как валенок, хотя эффективность будет разумеется меньше, чем полноценное сжигание с окистилем.
На здоровье :)
Здесь про зажигание именно. А в статье про то как держаться за пустоту про способ. И туда и туда это не лезет нормально, может быть напишу отдельно про двигатели ориентации. Там же и газовые, и каталитические и двухкомпонентные. Спасибо.
UFO landed and left these words here
Здрасьте. Катализатор не заменяет собой окислитель.
Видимо, имеется в виду разложение перекиси водорода.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%B8%D0%B3%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C_%D0%92%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B0

Вот дядька на велосипеде с таким двигателем:
https://www.youtube.com/watch?v=EzkZoCF26NY
И кашу из топора едим :)
См. на лурке статью «Из спичек и желудей» (из говна и палок)
картинка — «Так работал Королёв» http://lurkmore.to/Файл:Spichki-golud-02.jpg
Сначала я подумал, что этот злая сатира, а оно вон что.
Чтобы перенаселённые и асфальтированные безберёзовые страны нас не догнали в космосе.
И всё же палок для 32 камер сгорания понадобится 64, из меньшего количества сложно собрать 32 швабры с пиротехникой
Уф. Я битый час искал простое подходящее название. "Брусок", "доска", "штанга", "крестовина". Все не то.
Ага. Швабру уже советуют...
Таки может вспомнить "Ракеты и люди", где Черток описывал первую систему зажигания с прозвищем "рога и копыта"? Как я понимаю, сия система является праматерью для всего нынешнего кислородно-керосинового и вряд ли она принципиально видоизменилась с тех пор. Посему, почему бы не выразить уважение "рогам и копытам" через их упоминание в названии? И швабры придумывать ненадо и исторично.
Могу конечно ошибаться, но «рога и копыта» это система запуска по сути искровая, как свеча в машине. А не пиротехническая как в случае «швабры»
Приходите еще :)
«А эту деталь мы сделаем из берёзы, потому что никто этого всё равно не прочитает» (один из дипломных проектов МГТУ им. Н.Э. Баумана)
Это в каждом вузе пишут...
никто этого всё равно не прочитает
Надо провести поиск по этим словам в дипломных работах
Другая достойная причина: «примем Пи равным четырём, иначе расчёты не сходятся, а искать ошибку лень»
"швабры" делают только из берёзы? Это из за каких-то особенностей этой породы древесины?
Скорее всего взяли что первым попалось под руку году в 1954, если не раньше, и это стало стандартом. Доступное дерево.
Спички из берёзы не зря делают.
Дерево достаточно распространённое и плюсом древесина не содержит смолы.
Поэтому сгорает относительно чисто, в смысле не коптит, и практически полностью.
Ну вы понимаете что тут дерево просто подставка? От пяти двигателей на керосине с тягой под сотню тонн каждый копоти будет больше, чем от любого дерева :)
Тут еще физические параметры берёзы играют, вероятно. Она сильно прочнее сосны, но не упруга, как ясень или орех. Это, думаю важно. Кстати — у меня в твердотопливном котле(отопительном) регулятор подачи воздуха в котёл сделан из сосновой(кажется) палочки, выкрашенной в чёрный цвет. Работает абсолютно надёжно. При нагреве котла сталь расширяется, а палочка — нет. Это вызывает постепенное закрытие клапана подачи воздуха.
Я не думаю, что параметры дерева имеют какое-либо значение. Это просто сгорающая подставка.
спички делают — не из берёзы, а из осины.
У берёзы теплота сгорания одна из самых высоких. Да и по остальным характеристикам горения тоже в топах.
Я понимаю, что не стоит буквально воспринимать «летаем на дровах из берёзы», но конструкторы могли и пошутить столь тонко.
Не могли. У них тогда дни были расписаны ПОМИНУТНО, шесть часов сна считались неимоверной роскошью, и длилась эта гонка — несколько лет.
Если используют березы то это просто суеверие(из разряда: работает не трожь)
типо как завещал сам Королев или как мочится на колесо автобуса перед отправкой космонавтом (тоесть просто так)
"Работает — не трогай!"… В космонавтике столько раз напарывались на фатальные последствия от совершенно вроде бы невинных "рацух" — что все замены сейчас — только после полноценных НИР/ОКР.
Наладчик у нас использовал немного другую формулировку:
«Не трогай технику и она тебя не подведет».
Особенно когда кто-нибудь от большого ума полезет сам регулировать и получает брак.
А если бы статью выложили на первое апреля, многие бы не поверили. :) А за статью спасибо, как всегда интересно.
А я всё жду когда в массы пойдут лазерные свечи зажигания для авто ) всё обещают обещают
Будут дешевыми — пойдут. Если искра хорошо работает она не так легко сдаст свои позиции.
Мне сказали, что химическое зажигание для РБ по массе примерно эквивалентно лазерному (с учётом массы запаса триэтилалюминия).
Интересно. Ну, как минимум, эксплуатация и подготовка лазерного зажигания должны быть проще. И с ядовитой гадостью возиться не надо.
Так ампулу же с не человек ей заправляет. А на борту оказывается законченное изделие.
Ну так ее хранить надо, обращаться особым образом, иметь в цехе средства защиты на случай аварии.
Скорее все на электромобили пересядут.
Смысл? Иридиевые отменно себя показывают, отхаживая по 50-70 тык без особого износа…
Лазер — низкий КПД, на 0.1Вт излучения нужно вкачать ватт 5-7 мощности. Температур боится высоких (а в камере 10-13 атмосфер и температура в момент вспышки может превышать 2000 градусов…
Я уж молчу про цену этих лазерных свечей для современного шестикотлового мотора…
При прочтении заголовка вспомнился анекдот:
Сегодня запущен первый китайский космический корабль. Самочувствие
экипажа из 3 космонавтов и 200 кочегаров нормальное.
Запуск первой северокорейской ракеты закончился не удачей — на третьей минуте полёта кончился кизяк. :)
Это скорее ближе к байке про ручку для космоса и карандаш :)
Разве байка? Вроде как американцы её разрабатывали чтобы не было графитовой пыли...
В реальности это была инициативная разработка, а потом уже NASA стали ее покупать.
А, ну это да. Но ручка то была ) Ею вроде и русские пользовались\пользуются.
Есть хорошее доступное готовое. Почему бы не купить?
Да, история вообще поучительная. (в плане умного ведения бизнеса Фишером)
Другая байка гласит, что именно для космоса первоначально разработали безграфитовые карандаши "Полицвет".
Чтобы графит не летал по отсеку? ЕМНИП, просто чернильными карандашами пользовались.
СССР пользовались восковыми карандашами, но от них был тоже мусор + такие карандаши были пожароопасными сами по себе.
Поэтому, так же как и NASA, СССР закупила ручки Фишера.
У китайской ракеты «Великий поход-2», кажется, теплозащита спускаемого аппарата была выполнена из дерева.
А источник можете привести?
В конце 80-х с удивлением вычитал это в новостях еженедельника «За рубежом»…
Сейчас погуглил — вот здесь, к примеру, упоминается:

epizodsspace.airbase.ru/bibl/energia/1988/4/kos-pr-knr.html

«Результаты наблюдения доставляются на Землю в спускаемых аппаратах, теплозащита которых изготавливается из дуба — исключительный случай в мировой практике. До 1 января 1988 г. на Землю было успешно возвращено 10 спускаемых аппаратов.
В 1987 г. КНР предложила эти аппараты на коммерческой основе зарубежным потребителям и гарантировала возвращение оборудования и образцов на Землю, взяв на себя страхование на случай аварии»
Спасибо! Забавно, есть источники, которые пишут что там был не дуб, а есть те, кто пишет что там был именно дуб. Ох уж этот Восток…
В «За рубежом» тогда, помнится, просто обтекаемо упомянули древесину как один из конструктивных материалов.
Я так живо представил себе бамбуковую ракету с привязанным к хвосту мешком петард, что до сих пор помню :)
Получается наши движки поджигаем на земле и полетели. А другие нужно постоянно горелкой поддерживать?
Прям евро двигатели, на каждом светофоре двигатель вырубается)
Многие водородные двигатели постоянно поджигают — J-2, RL-10, SSME, наш РД-0120. Керосиновые устойчиво горят сами.
А за счёт чего существует такая разница в устойчивости горения между топливными парами?
И спасибо за статью :)
Тут, на самом деле, еще интересней. Неустойчивое горение может быть в двигателе на любой топливной паре — так называемые ВЧ-колебания. С ними борются тем, что ставят перегородки, которые не позволяют переходить в детонацию большим объемам горящего топлива. Что же касается водорода, могу предположить, что опасались срыва пламени и самопроизвольного останова двигателя (вспомните историю из публикации с "Аполлоном-6"). Но почему пламя может сорваться в водородном двигателе, и устойчиво горит в, например, керосиновом, это уже надо копать специальную литературу.
Горение — вообще сложный процесс. Я читал, что американцы достигли совершенства в понимании его — и результатом стал однокамерный двигатель F-1. Наши тоже старались, но таких высот не достигли — у нас РД-170 четырехкамерный.
Что касается топливных пар — то я думаю, надо копать в направлении высоты потенциального барьера. Негорящая топливная смесь находится в устойчивом равновесии, однако есть еще одно равновесие с меньшей потенциальной энергией — это когда смесь сгорела. Но поскольку потенциальная энергия несгоревшей смеси имеет минимум — то между этим положением и "сгоревшим" существует потенциальный барьер — смеси надо сначала сообщить некоторую тепловую энергию ("поджечь ее"), чтобы она могла перейти в сгоревшее состояние. Чем выше этот барьер — тем сильнее надо смесь поджигать (сообщать ей больше энергии), и тем выше вероятность самопроизвольного прекращения горения, особенно если поток смеси велик. Большой поток свежей и холодной смеси может быстро вытеснить горячие продукты сгорания из камеры, охладить ее, и горение прекратится.
У F-1 пошли на снижение характеристик ради тяги. У нас принципиально делали высокоэффективные двигатели. На мой взгляд РД-170 совершеннее, чем F-1.
Конечно, РД-170 совершеннее. Он дает большую тягу и удельный импульс, т.к. имеет замкнутый цикл: выхлоп газогенератора, вращающего турбонасосы, подается в основную камеру сгорания и дает дополнительную тягу. Однако РД-170 имеет 4 камеры сгорания, тогда как F-1 — только одну. И вот это решение — множественные камеры сгорания — оно было принято именно из-за невозможности надежно контролировать горение в большом объеме. Я когда-то читал о том, что разработчики F-1 ранее столкнулись с теми же проблемами и решали их очень изобретательно.
Напр. на знаменитом U-2 была проблема на больших высотах — "срыв зажигания" — поэтому на борту был бак с жидким водородом, который подмешивался в факел форсунки зажигания.
А что за система поджига была у основных двигателей шаттла?
Всегда было любопытно — очень красочно выглядит — снопы искр, бьющие под сопла двигателей.
У шаттла форкамера с электроподжигом (в публикации есть фото). А эти снопы искр чтобы гарантированно сжечь лишний водород.
Спасибо вам lozga за очередную интересную статью про техническую составляющую ракетно-космической отрасли. Очень легко читается за счет отсутствия перегруженности текста техническими фразами и научными терминами, но есть большая к вам просьба дополняйте статьи примерным списком использованной литературы по теме статьи и перекрестные ссылки, как на ваши статьи, так и на внешние ресурсы касательно затрагиваемой вами темы. Часто хочется углубиться чуточку глубже по некоторым моментам, но от осознания бездонности информационной составляющей интернета, проявляется страх быть «затянутым в зыбучие пески» без возможности дальнейшего движения.
«Рабочим нужны не только лопаты, чтобы копать, но так же и направление в какую сторону копать.»
В этой области глубже разве что учебники. А вообще я стараюсь давать ссылки.
Спасибо за статью, с удовольствием прочитал. А были ли аварии из-за неисправной системы пуска, приведшие к полному разрушению ракеты?
Во времена Фау-2 и Р-1 — наверняка
Таки почитайте историю нашего ракетостроения, когда только ФАУ у немцев вывезли, обозвали их как Р-1 и начали изучать что к чему. Зажигание было одной из самых больных тем. Военные не понимали в чём проблема и предлагали просто "солдатика с горящей палкой поставить". Тогда сопло было одно, поэтому ничему не противоречило. Благо ракетчики не пошли на такое.
Здесь же историю про Исаева можно вспомнить: "Исаев как-то в разговоре о наших бедах признался, что он дал себе клятву разрабатывать двигатели только на самовоспламеняющихся компонентах, чтобы не изобретать снова «рога и копыта» и не переживать страха перед проблемой зажигания. "
Так что не знаю о полном разрушении, но проблем и "аварий" было достаточно из-за системы пуска и зажигания.
Очень интересно, спасибо!
Подскажите пожалуйста, откуда вы узнали про проблему с пуском двигателя Союза при запуске Ресурс-П? Новости просто говорят «Проблема с двигателем», а детали я в свое время так и не нашел. Я тоже хочу мониторить новости с таким уровнем подробностей. Или это инсайдерская информация?
У меня есть доступ только к открытым источникам. На форуме журнала Новости Космонавтики иногда пишут люди, имеющие непосредственное отношение к тому, что происходит.
За публикацию инсайда можно нехило присесть, да на пару с инсайдером, поэтому «даже не думай»…
Но тем не менее информация же всплывает на форумах, как раз от людей которые в теме. Вероятно это даже легально, просто у сотрудников есть граница, что можно говорить, а что нет. А может просто закрывают глаза, пока утечки безобидны.
Восхитительный пример инженерной мысли) Элегантно, просто и доступно, обожаю такие вещи)
Вот такие статьи всегда жду с нетерпением
Про саму пирошашку какая-то недосказанность осталась, не расскажете? И я может невнимательно читал, но так понял, что пирошашки отыгрывают только в момент запуска, дальше горение поддерживается непрерывной подачей топлива и окислителя? А какая температура рабочего тела? Не идёт ли гулять эта температура по корпусу, или корпус как-то охлаждается?
Да, пирошашки сгорают и улетают вместе с креплениями. Дальше горение поддерживается само. А про охлаждение я писал в первой публикации серии.
Очень сомневаюсь. Реальные тепловые щиты со специальной многослойной пропиткой, просто дерева потребуется слишком толстый слой.
Может быть, в каких-то испытательных полетах, не требующих возвращения капсулы, как когда-то наш "БОР-1".
«Делают из дерева» — понятие растяжимое. Из дерева, например, дельта-древесину когда-то делали. В 19 веке для кораблестроения тоже специальные материалы, производимые из древесины существовали. Может, китайцы что-то новое на эту тему выдумали.
Скажите, а вот у шаттла после запуска почему поворачиваются сопла? Это так задумано или конструкция механически прогибается из за тяги?
Поворачиваются — это система управления вектором тяги. Но они еще и колеблются, а вот тут уже упругость конструкции
При описании систем зажигания/выбора между различными их типами нужно сказать о такой вещи, как заброс давления

Грубо говоря давление в камере не сразу выходит на нужный уровень, в приходит к нему с колебаниями, близкими к затухающей синусоиде. Для исключения данной ситуации (вплоть до разрушения камеры ЖРД) используют ступенчатый запуск.
Лазерный поджиг — при его бОльшей стоимости, чем березовый, позволяет сделать запуск равномерным и контролируемым. Что в свою очередь позволяет снизить вес агрегата (толщину стенок), отказаться от ступенчатого запуска (уменьшить сложность циклограммы) и улучшить охлаждение (из-за меньшей толщины стенок)
Так что стоимость бывает разная. А РД-107 не модифицируют по причине требуемой надежности. Где еще есть двигатель с наработкой на надежность на три девятки?
Кстати забавно, что о забросе нам рассказали на военной кафедре, где рассказывали, что может случиться и почему, а не на профильной дисциплине, где учили расчетам
Круто, спасибо! Это уже не сюда, а в одну из следующих публикаций про процесс запуска двигателя.
Ну тогда еще 5 копеек. Самовоспламеняющиеся или нет топлива — деление достаточно условное. Дело в том. что воспламениться смесь в камере должна до момента, когда там наберется достаточно «взрывчатки», чтобы разнести при забросе камеру. Поэтому момент воспламенения тоже очень важен — нужно зажечь не раньше и не позже.

Топлива ЖРД — вещь весьма агрессивная. Помню приносит преподаватель на семинар некую трубку с задирами и cпрашивает — что это? Оказывается остатки крыльчатки ТНА после неустойчивого горения в кислороде (не помню уже кто в паре был)
Спасибо за статью, весьма познавательно.

У меня только один вопрос остался не раскрытым: я так понимаю, с учетом плотности газа в камере сгорания, лазер достаточно мощный, фокусируется на отверстии сопла и нагревает до воспламенения непосредственно смесь или все-таки он нагревает «темную точку» в камере?
Судя по картинкам используют оба варианта.
«А у них негров линчуют»:
«Оказывается, ширина двигателей космических кораблей США (5 футов) напрямую зависит от ширины лошадиной задницы.»

https://habrahabr.ru/post/217665/
«даже теперь, когда человек вышел в космос, его наивысшие технические достижения напрямую зависят от РАЗМЕРА ЛОШАДИНОЙ ЗАДНИЦЫ ДВЕ ТЫСЯЧИ ЛЕТ НАЗАД.»
Автор этого прикола был не в курсе, что ж/д габарит несколько шире ж/д колеи.
UFO landed and left these words here
Габариты груза вдвое шири колеи. Это раз.
Габарит груза узкоколейки втрое больше её ширины. Т.е. линейной связи габарита с колеёй нет. Это два.
В США европейская колея была введена не сразу, первоначально строили 5 футов, и только потом перешли на европейский стандарт. Это три.

Короче, миф разваливается полностью.
Это байка, на сайте NASA даже можно найти опровержение. Но в целом идея верная — габариты ограничивают размеры ракет. В США по железной дороге везли части твердотопливных ускорителей (насколько я помню). У нас все ракеты возят по железной дороге и это мешает сделать их больше и грузоподъемней.
> Это байка, на сайте NASA даже можно найти опровержение.
О чем уже писал один из авторов Geektimes: https://geektimes.ru/post/211054/ «Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3», 2014:
Ещё можно вспомнить байку о том, как ширина двух древнеримских лошадей привела к ограничению полезной нагрузки «Спейс Шаттла». Это, конечно, байка, и даже отдел стандартизации NASA потрудился её опровергнуть


Документ на сайте NASA переместили, но копия есть в Архиве:
http://web.archive.org/web/20111022073427/https://standards.nasa.gov/documents/RomanChariots.pdf — ROMAN CHARIOTS, RAILROAD TRACKS, MILSPECS, AND URBAN LEGENDS
For starters, the Roman army did not use chariots for warfare. Chariots were
technologically obsolete by 600 BCE, centuries before the rise of Rome.…
The other aspect of this standardization urban legend that is pure fiction is the
suggestion that the standard track gauge in the U.S. has always been 4 feet 8-1/2 inches.
At the beginning of the American Civil War in 1861, there were more than 20 different
railroad track gauges in the U.S. ranging from 3 feet to 6 feet.…
Everyone seems to agree that this odd track size did originate in England from a
railway pioneer named George Stephenson who used the 4 feet 8-1/2 inch track gauge
when building the first public rail line, the Liverpool & Manchester Railway, in 1830.…
How ever the 4 foot 8-1/2 inch track gauge happened, it’s clear that the Roman
military specification for “Chariots, War, Two-Horse” had nothing to do with it.

http://www.snopes.com/history/american/gauge.asp
«As for the Space Shuttle addendum to this piece, when Thiokol was building the solid rocket boosters (SRB) for the space shuttle, they had to keep shipping considerations in mind, but they didn't have to alter their design because any particular tunnel that lay between their plant and the Florida launch site wasn't large enough.… Data from the U.S. Army's Rail Transport in a Theater of Operations document, for example, makes it fairly clear that one would be hard-pressed to find railroad equipment anywhere only „slightly wider“ than 4 feet, 8.5 inches.»

Замечание, что ускорители SRB имеют диаметр 12 футов, что больше, чем стандартный жд габарит:
http://space.stackexchange.com/questions/4064/how-fair-is-the-claim-that-shuttle-boosters-diameter-is-dictated-by-the-railroad
«However, the diameter of the shuttle boosters (12 feet) exceeds the width of all loading gauge standards in the USA (which differ mostly in height, the width is generally 10 feet 8 inches).»
Как бы вам сказать, вы на мою же публикацию ссылаетесь :)

Есть такое понятие — «индекс негабаритности». Можно протащить грузы чуть большего размера, но с трудом. Например, по слухам, при перевозке частей «Протонов» перекрывают встречное движение.
Так и есть. У меня друг на ЗиХе работал. Перекрытие встречного движения — отдельная статья расходов. Поэтому они придумали складные вагоны.
Шикарно! Большое спасибо за статью! Я с детства люблю всякие ракеты и интересуюсь ракетной техникой, раньше и сам строил на своей пиротехнике… Эта статья раскрывает моменты, которые раньше мне были интересны, но я о них мало что знал. Пишите ещё- буду ждать с интересом!
Only those users with full accounts are able to leave comments. Log in, please.