?

Log in

No account? Create an account

БОЛЬШОЙ КОСМИЧЕСКИЙ ОБМАН США

Previous Entry Share Next Entry
ГЛАВА 22. ВЕЛЮРОВ И ДРУГИЕ О ЖРД США - МИФЫ И РЕАЛЬНОСТЬ
neprohogi
http://www.free-inform.ru/pepelaz/pepelaz-13-3.htm
Велюров обоснованно полагает, что неполная прокачка керосина через систему охлаждения, это нелепое и ошибочное решение конструкторов при создании ЖРД F-1:
"«Карбюраторный» вариант F-1
Проанализируем еще раз ключевую особенность ЖРД F-1: для охлаждения камеры используется лишь 70% керосина.
Это глубоко ошибочное и просто нелепое решение, заведомо проигрышное в этой ситуации.
Здраво рассуждая, не лучше ли было прокачивать в системе охлаждения все 100% керосина?
Данная гипотеза родилась не на пустом месте. Несколько слов о независимом подтверждении идеи.
Дело в том, что все расчеты проточного охлаждения мы строили на базе того факта, что по трубкам F-1 прокачивается 70% от полного расхода керосина, что составляет около 520 кг/с. Все 100% – это примерно 742 кг/с.
Исходя из этих оценок мы получили примерную скорость прокачки керосина в критическом сечении порядка ~21 м/с
Важно то, что скорость прокачки и плотность потока ρ∙W в точности соответствуют аналогичным параметрам для ЖРД H-1b."
Но другого и быть не могло с сложной системе охлаждения при помощи трубок со сложности пайки самой трубки, пайки трубок друг к другу и к стенке камеры сгорания и сопла.
Хоть убейся, но прокачать через охлаждение все горючее через сложную трубчатую систему, со многими препятствиями и проблемами, с последующим возвращением к форсунке, не получится.
В листовой системе, и это признавал автор многих сложностей такого рода можно избежать, в трубчатой нет.
Автор определяет скорость прокачки по..гидравлическим потерям:
"Давайте попробуем оценить фактическую скорость прокачки от обратного – по гидравлическим потерям.
Согласно общепринятой методике[25] потери на трение при движении несжимаемой жидкости с постоянными свойствами по трубам и каналам большой длины с постоянным сечением определяются по формуле:

где: ξ – коэффициент гидравлического сопротивления; L – длина канала; dэ – сечение канала
Мы будем исходить из того, что безразмерный коэффициент трения в трубках у обоих двигателей (F-1 и H-1b) примерно одинаков. "
Конечно с этим моментом можно поспорить, мол коэффициент трения в трубках охлаждения у F-1 отличается от Н-1b, ибо инконель использовался при изготовлении трубок первого, и сталь при изготовлении трубок охлаждения у второго двигателя. Но коэффициент трения в трубках, если верить формуле Дарси — Вейсбаха при ламинарном течении жидкости, и формуле Блаузиуса при турбулентном течении, не зависит от материала изготовления трубок, то бишь от плотности , материала трубок, его теплопроводности и прочего.
Можно конечно опять сослаться на пресловутую искусственную шероховатость, которую при тонкой толщине трубок F-1 наносить крайне проблематично, и результатом такой шероховатости будет замедление скорости потока охладителя и дополнительная вибрация указанной трубки в дополнение к высоким температурам и вибрации всей ракеты и двигателя это приведет к аномальным результатам. Поэтому такое допущение автора о равенстве указанного коэффициента вполне обосновано.
Велюрова при этом невозможно упрекнуть в том, что он не учел различия Р-1 и F-1/ Велюров учитывает тот факт, что длина охлаждаемого участка у F-1, что эффективное сечение трубки охлаждения у F-1 в три раза больше , чем у трубок охлаждения Н-1b:
"Длина канала у обоих двигателей будет пропорциональна вертикальной длине самой камеры от верхнего коллектора до среза сопла.
Известно, что гидравлические потери в трубках H-1b составляют Δp ≈138psi (0,95 МПа)
Длина охлаждаемого участка у F-1 почти вдвое длиннее, чем у H-1b (L ≈ 4,5 м против L ≈ 2,1м)
Зато трубы в самом узком месте втрое шире по эффективному сечению (dэ ≈ 20,1 мм против dэ ≈ 6,1мм)
Отсюда поправочный коэффициент:

Таким образом, гидравлическое сопротивление в трубках F-1 при равной плотности потока не только не больше, но ниже, чем у H-1b. "
Из хороших новостей для НАСА гидравлическое сопротивление в трубках F-1 ниже, но есть и плохая новость о том, что писаки НАСА опять солгали и на самом деле получается, что прокачка керосина через трубчатую систему была все 100%, а не 70%:
"В то же время, согласно официальных данных[11], общие гидравлические потери в трубках F-1 почти вдове выше: они составляют по разным данным Δp ≈ 242 ÷ 265psi (1,67 ÷ 1,83 МПа)
Это означает, что скоростной напор Δp ~½ (ρ∙W²) в трубках F-1 больше аналогичного в H-1b соответственно:

Даже с поправками на разделение первичных трубок на вторичные, с поправкой на допущенные усреднения, скорость прокачки керосина для F-1 в среднем в √2,7 больше, т.е. более, чем в полтора раза, чем мы первоначально предполагали.
А это однозначно доказывает, что объем прокачки был не 70%, а все 100%, т.е. все 742 кг/с керосина прошли через трубки охлаждения. "
Технические писатели НАСА ошибались при описании параметров американских двигателей не случайно. Это следствие классической ситуации: левая рука не знает что творит правая. Одни писаки писали про одни параметры, другие придумывали описание охлаждения с другими характеристиками. Отсюда не стыковки!