bigdrum (bigdrum) wrote,
bigdrum
bigdrum

Category:

Prototype this по-русски - выпуск 163. Всевысотное сопло...



Короче. В чем идея.

Коэффициент расширения сопла зависит от высоты, на которой оно работает. У земли он самый маленький, а в вакууме самый большой. Соответственно различают двигатели атмосферные и вакуумные, причем различаются они только соплами.

Следует понимать, что максимальная плотность воздуха имеет место быть в приземных слоях. Более того, градиент плотности и давления в приземном слое также максимален. А что это значит?

А это значит, дорогие мои, что двигатели первой ступени, работающие как раз на участке максимального градиента - работают в самых невыгодных условиях.

Двигатели первой ступени должны обладать максимальной тягой НА ВСЕМ протяжении своей работы, и именно от этого условия зависит в наибольшей степени забрасываемая масса. Однако как только ракета набирает высоту - двигатели начинают терять тягу из-за того, что КПД сопла снижается. Причем участок интенсивной потери тяги из-за неоптимальности работы сопла - это в точности участок разгона и подъема. Уже вторая ступень может работать на пустотных соплах, там градиент смешной...

Можно ли каким-либо образом повысить высотность сопла первой ступени на участке ее работы таким образом, чтобы работа ракетного двигателя была более оптимальной?


Давайте посмотрим на кривую картинку, которую я только что нарисовал своей рукой.

Предположим, что у нас ступень с однокамерным двигателем, и что форма ступени такова, что сопло обтекается потоком воздуха. Если мы поставим вокруг сопла юбочку в виде обратного конуса (дефлектор), то у нас получится следующая ситуация:

1. У земли, где скорость нулевая - поток слабый, и  дефлектор не работает.
2. По мере набора высоты растет и скорость. При этом дефлектор создает на обрезе сопла избыточное давление, компенсируя падение атмосферного давления с высотой. Сопло все время остается в оптимальном режиме работы, создавая наибольшую тягу.
3. Уже на высоте, где плотность крайне низкая, а скорость весьма высокая, и у нас сверхзвуковое обтекание, роль "атмосферного давления" может играть формируемый дефлектором клин скачка плотности.

Таким образом, при условии обтекания сопла двигателя первой ступени атмосферным воздухом, введение дефлектора минимальной массы, и возможно - минимального сопротивления потоку воздуха, способно оптимизировать работу сопла двигателя в нормальных условиях (высота-скорость) полета ракеты, обеспечив прирост тяги и увеличив эффективность ракеты на значительном участке работы первой ступени.

И да. Поскольку мои соотечественники сегодння устроили охренеть какую кучу херни, эту идею я предлагаю персонально Роскосмосу и его смежникам. :)

Такой я нехороший, несговорчивый, не любящий херни человек... :)

.
Tags: Prototype this по-русски
Subscribe

promo bigdrum february 17, 2019 22:31 6
Buy for 10 tokens
На мейл-ру пролетела очередная "желтая" новость, коих не счесть. Касательно контактов с инопланетянами. В силу чего, втыкая по причине небольшой эмоциональной раздолбанности, я вот тут вдруг решил взять и откомментировать это дело. Да, ребята! МЫ БУДЕМ ГОВОРИТЬ ОБ НЛО, ПРИШЕЛЬЦАХ…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments