?

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 на основании данных технических писателей НАСА показал главную проблему американских ЖРД - верхний температурный предел стенки трубок охлаждения, которые покрывали камеру сгорания и сопло американских ЖРД не более 800*К ( 527*С) ! В это же время максимальная температура стальной стенки для советских ЖРД аналогичного плана достигала 1100 К (827*С).
Соответственно , автор эту цифру указал, в камере сгорания советских-российских ЖРД допускается давление 65 кгс/см² (6.4 МПа) :
Дальнейшие расчеты будем строить на примере стальной трубчатой камеры ЖРД Н-1b[10].
http://www.free-inform.ru/pepelaz/H-1_chamber.jpg
Стенка охлаждающей трубки имеет разную температуру с огневой стороны и со стороны жидкости, иначе без градиента температур нет передачи тепла теплопроводностью. Изотермическая трубка тепло не передает.
Обозначим температуру стенки трубки со стороны газа Tст.г и со стороны жидкого охладителя Tст.ж
Тепловой поток, который передается теплопроводностью: qΣ = αст ∙ ( Tст.г − Tст.ж )
Оценим температурный градиент ΔTст = ( Tст.г − Tст.ж )
Температура стенки со стороны газа Tст.г является верхним эксплуатационным пределом жаропрочности камеры ЖРД.
Согласно американским данным[6] рекомендовано ограничивать верхний температурный предел стенки величиной Tст.г ≤ 800 К
В тоже самое время, у Добровольского[15] подробно разобран очень хороший учебный пример теплового расчета ЖРД из нержавеющей стали при давлении в камере 65 кгс/см², где максимальная температура стальной стенки до Tст.г ≤ 1100 К
В чем причина? Выскажу следующее соображение: все советские двигатели создавались по технологии цельносварной листовой газовой стенки, в которой фрезеровались канавки с образованием между ними ребер, либо приваривались или припаивались металлические гофры. В силу технологических ограничений советские двигатели обычно были «толстыми» - толщина стенки не менее 1 мм.
Тогда как американские двигатели представляли собой паяную конструкцию тонкостенных трубок толщиной, как правило, 0,3÷0,5 мм."
Не трудно догадаться, что при небольшой толщине стенки трубки охлаждения 0.3-0.5 мм существует предел значения давления в камере сгорания американского ЖРД и это значение точно не превышает 6. 4 МПа. Более того , максимально допустимое значение давления в КС американской конструкции трубчатой системы, по идее, должно быть в полтора - два раза меньше, если стенка американской трубки охлаждения в два-три раза меньше , чем лист стали , толщиной до 1 мм, которая составляла стенку советского ЖРД и часть системы охлаждения. Кроме этого, прочность спайки труб между собой и к стенкам КС и сопла тоже имеют пределы прочности, допустимого значения давления и температуры.
Одно дело цельнометаллическая конструкция с толщиной стали до 1 мм и более, и совсем другое дело тоненькие тонкостенные трубки, с толщиной стенки не более 0.5 мм, спаянных между собой скорее всего точечными спайками. Мало вероятно , что шла сплошная пайка по всей длине трубки. Но даже если так оно и было, ничего принципиально не меняется : спаянная система трубок менее надежна в противостоянии высокой температуре и давлению, чем цельнометаллический лист.
Между тем американцы декларируют давление в Камере Сгорания давление 6.7 МПа у ЖРД F-1 при том, что стенки трубок охлаждения тоньше чем листы системы охлаждения у советских ЖРД, где указывается давление 6.4 МПа в камере сгорания.
Да и при такой толщине о какой-то искусственной шероховатости внутри трубки охлаждения речи быть не может. Мало того, что это бы привело к торможению жидкости охлаждения в трубках и созданию внутри трубки вихрей. Такую шероховатость создать умышленно на тонких стенка трубок очень сложная задача. И создание искусственной шероховатости внутри трубок охлаждения приведет неизбежно к уменьшению прочности трубок. Это очевидный факт