?

Log in

No account? Create an account

БОЛЬШОЙ КОСМИЧЕСКИЙ ОБМАН США

ГЛАВА 22. ВЕЛЮРОВ И ДРУГИЕ О ЖРД США - МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ
neprohogi
http://www.free-inform.ru/pepelaz/pepelaz-13.htm
Велюров сразу же обратил внимание на сложность системы охлаждения в мифическом ЖРД Фи1:
"Технологический тупик
В отличие от советских ракетных двигателей, которые изготовляются из двух скрепленных листовых оболочек (наружной и огневой), между которыми по ребристым каналам (фрезерованным канавкам либо гофрированным вставкам) протекает жидкостное охлаждение одним из компонентов (обычно горючим, реже окислителем), большинство американских ЖРД прошлого века представляют собой набор из нескольких сотен тонких стальных трубок, которые путем пайки и силовых бандажей скреплялись между собой, образуя профилированную форму камеры и сопла ЖРД. Обычно использовался четный набор трубок: по одним (аверсным) охладитель прокачивался сверху вниз – от головки до среза сопла, а по другим (реверсным) наоборот – снизу вверх, от среза сопла к форсуночной головке.
Изучение ранних моделей американских ЖРД на топливной паре керосин-кислород приводят нас к интересному наблюдению (соотношение компонентов дано для камеры, без учета ТНА)"
Действительно советские конструкторы пошли по пути наименьшего сопротивления и не стали городить "огород" из большого числа трубок, сложных в изготовлении и еще более сложных процессов в креплении этих трубок в камере сгорания двигателя.
Американцы пошли по пути создания максимального количества различного рода конструкторских и технологических проблем. Это и сложность заготовления таких трубок, выбор выбор жаростойкого материала, проблемы , связанные с установкой этих трубок внутри КС, систему насосов и продвижения охлаждающей жидкости сначала сверху вниз, потом наоборот. Как в известной, советской комедии: "Дитям мороженное, бабе цветы! Смотри не перепутай!"
Знакомая затратная система, когда в конструкцию вносятся принцип усложнения, а не упрощения. Цель усложнения конструкции освоение финансовых вливаний с последующим требованием дополнительного финансирования для окончания изготовления и оформления конструкции. Проще говоря, цель очень простая: "срубить побольше бабла ", как можно больше заработать на этом процессе!
В процессе развития каких-то технологий, как правило, при наличии в основе технологии, конструкции одного и того же принципа изготовления, происходит постепенное улучшение параметров, характеристик и не наблюдается резких скачков . Но в случае с ЖРД F-1 этот принцип вдруг претерпел резкое изменение.
Автор обратил внимание на удивительный скачок в величине тяги , в семь раз, при этом давление в камере сгорания повысилось приблизительно на 50 % от величины давления в КС других американских ЖРД, предшествующих этому "чуду" американской технологии, степень расширения увеличилась в два раза, Соотношение компонентов, mок/mгор, массы окислителя к массе горючего изменилось незначительно. И вдруг такой скачок по тяге, отмеченный Велюровым:

Проанализируем таблицу: все аналогичные кислородно-керосиновые ЖРД, изготовленные по технологии стальных трубчатых камер, крепко уперлись в потолок рабочего (эффективного) давления 4,5 МПа, который так и не был преодолен вплоть до начала 90-х годов, и только в двигателе F-1 было реализовано на 50% больше – 6,7 МПа – давление, немыслимое в те годы для других кислородно-керосиновых американских ракетных двигателей.
По сути, все американские ЖРД того времени были очень похожи друг на друга по причине одинаковой технологии изготовления "
Не нужно быть специалистом в области ракетостроения и создания ЖРД, чтобы понять необычность такого увеличения тяги двигателя при относительно небольшим изменении параметров давления в КС. Да и само достижение увеличения давления в КС до 6.7 МПа, а по сведениям писак Википедии до 7 MPa (69.1 атм.).
Но видимо сведения НАСА из следующего источника более надежные:
https://history.msfc.nasa.gov/saturn_apollo/documents/F-1_Engine.pdf

Велюров сначала исследует конструкцию американского ЖРД Н-1
Велюров рассматривая конструкцию ЖРД Н-1, указывает , что трубки охлаждения выполнены из стали:

Камера ЖРД Н-1 представляет собой[10] набор из 292 стальных трубок толщиной 0,3мм из нержавеющей стали марки 347 (наш аналог сталь 08Х18Н12Б), изогнутых по форме сопла Лаваля, которые при помощи пайки и бандажей скрепляются в единое целое.
Трубки уложены в один ряд с последовательным чередованием на аверсные и реверсные трубки. Половина трубок аверсные - по ним керосин течет сверху вниз, вторая половина - реверсные - по ним керосин возвращается снизу вверх.
Можно констатировать, что указанные выше величины давлений в камерах сгорания американских ЖРД крепко привязаны не только к характеристикам самой трубчатой камеры, но и к свойствам жидкого охладителя трубок (керосина)."
Пайка вещь ненадежная, особенно, если температура газа в камере сгорания и в сопле Ловаля, если верить информации из НАСА, достигала 5970* по Фаренгейту, 3298,89*С. Но судя по тому, что этот двигатель Н-1 используют до сих пор, под другим названием, эта конструкция оказалась относительно надежной.
Автор показал вполне наглядно, что модификации американского ЖРД , например, LR-87 даже при увеличении давления в КС в полтора раза, увеличения тяги в семь раз практически невозможно:
Для сравнения, приведу таблицу аналогичных параметров при использовании топливной пары аэрозин-50 и азотный тетроксид[1]:
https://pp.userapi.com/c848616/v848616665/f6902/9ofVreoNcHo.jpg
Примечание: модели LR-87-3, LR-87-5, LR-87-11 - это один и тот же, по сути, двигатель, который был адаптирован к использованию разных топливных компонентов при той же технологической конструкции камеры и сопла. Была даже версия водородного LR-87-LH2.
Интересный факт: путем замены керосина на аэрозин в двигателе LR-87 удалось поднять давление почти в полтора раза - с 4 Мпа до 5,9 МПа в последних версиях этого мотора."
Из этой же таблицы наблюдается рост тяги с 1096,8 кН до 1218,8 кН ( Соотношение 1.11) давление в КС тоже увеличивается с 5,4 МПа до 5,91 МПа. ( Соотношение 1.09) Зависимость между этими параметрами: давлением в КС и тягой практически прямо пропорциональная. Давление в КС выросло в 1.09 раза, тяга увеличилась в 1.11 раза!
Никаких чудес, никаких скачков тяги в несколько раз!