?

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-13-3.htm
Велюров посчитал, а какая же тяга в реальности будет при выявленных условиях будет у ЖРД F-1? И здесь получился совсем нехороший результат, просто душераздирающий:
"Выход, на самом деле, только один: нужно, чтобы в камере сгорало на ⅓ меньше топлива.
Этого можно добиться двумя путями.
Вариант №1. Поскольку топливо состоит из горючего (керосин) и окислителя (кислород), при этом кислорода в 2,4 раза больше по массе, то проще всего зафиксировать расход керосина на номинальном уровне 742 кг/с, при этом уменьшить подачу кислорода настолько, чтобы общая масса расхода топлива составила ⅔ от номинала, а давление не превысило 46 кгс/см².
Задача выглядит на первый взгляд простой.
Был общий расход топлива 2526 кг/с, уменьшаем на ⅓ до 1684 кг/с, т.е. минус 842 кг/с, за счет снижения подачи кислорода.
При этом расход керосина мы договорились зафиксировать на номинальном уровне 742 кг/с.
Это вызовет сильный перекос в соотношении компонентов: доля кислорода падает почти вдвое.
Если был расход кислорода 1784 кг/с по паспорту, то станет 1784 ‒ 842 = 942 кг/с.
Тогда соотношение окислитель/горючее составит: Кm ≈ 1,27
Это не просто низкий показатель, а мизерный ‒ это уровень пристеночного слоя, где температура горения вдвое ниже обычного.
Поскольку такой холодный газ не создаст нужное давление в камере размерами, как у F-1, то можно повысить расход кислорода, доведя соотношение окислитель/горючее до уровня Кm ≈ 1,4.
При таком составе топлива продукты его сгорания создадут в камере искомое давление примерно 45,5 кгс/см²
Температура горения газа «в среднем» все равно останется очень низкой ‒ всего около Тг ≈ 2250 К
При этом расход продуктов сгорания повысится до ≈ 1780 кг/с плюс ~2% на привод турбонасосного агрегата. Итого ≈ 1815 кг/с
Увы, такой двигатель будет иметь массу недостатков.
Во-первых, из-за очень низкой температуры горения, удельный импульс в вакууме будет менее Iуд ≤ 270 с
Во-вторых, в таком большом сопле при таком маленьком расходе газа будет сильное перерасширение.
Давление на срезе сопла вместо положеных 0,56 кгс/см² (номинал) упадет вдвое до ≈ 0,28 кгс/см²
По этой причине потери удельного импульса у земли будут гигантскими ‒ как это бывает у высотных двигателей на старте.
К примеру, у двигателя РД-108 (8Д75) на срезе сопла давление примерно 0,34 кгс/см²
Из-за этого, удельный импульс у земли Iуд ≈ 248 с на 22% ниже, чем в вакууме Iуд ≈ 315 с.
В случае дефорсированного F-1 согласно варианта №1 удельный импульс у земли составит Iуд ≈ 212 с
Тяга такого двигателя на старте (с учетом вклада тяги турбинного газа) не превысит Рзем ≤ 385 тс
Поэтому, при всей кажущейся простоте, вариант №1 дает очень слабый результат."
Вспоминаем величину тяги "учебного" ЖРД А-4 : 340 тс . Да слабый результат, но он и ближе всего к реальному!