Цитата: medved_shalun от 26.06.2009 12:19:45
Ха-ха.... про то как облажались с алюминиевым бидоном, предпочитаете уже не вспоминать.
Бидон стал уже не бидоном, а сферическим баком и вполне себе титановым. И теперь, как за последнюю соломинку, пытаетесь зацепится за то, что в Apollo operation handbook явно не указан материал из которого сделан бак. Так вот, компенсирую пробел в образовании, большинство титановых элементов, включая топливные баки, сделаны из старого доброго Ti-6Al-4V.
В бОльшей части источников материал баков ЛК не указан. Мне встретился три-четыре года назад источник с указанием матерала "аллюминиевый сплав", и это был НЕ Прохожий. Увы, за давностью лет и крахом винта с гибелью части архивов сейчас уже не могу
легко найти его. Сейчас у меня на руках источник от НАСАфилов с указанием материала "титан" для баков и "алюминевые сплавы" (а не "алюминий") для других элементов конструкции. Поэтому я НИЧЕГО придумывать НЕ буду, и ПОКА приму за материал баков титан.
Найди мне источник с указанием материала баков "Titanium Alloy", или на конкретно Ti-6Al-4V (или другой), потому как сплавы бывают разные, сделанные с разными целями (повышение вязкости, или твердости, или стойкости к возгоранию и т.д. базового металла, а всего сразу достичь трудно). Вон для конструкции одной и той же ступени С-5 применяются сразу несколько сплавов алюминия.
Цитата:
Цитата
СТУПЕНЬ S-IC - Конструкция отсека сделана из алюминиевого сплава 7075 (кроме штампованных деталей, которые изготовляются из сплава 7079)... Хвостовая часть обтекателей сделана из титана и нержавеющей стали, так как расчетная температура в этой зоне равна 650° С. Остальная часть конструкции сделана из алюминиевого сплава... Материал обшивки титан 6А1—4V (температура задней и передней кромок стабилизатора 1093 и 400—480° С соответственно)...Топливный отсек состоит из баков горючего и окислителя длиной 13,1 и 19,5 м объемом 835 и 1340 м3 соответственно. Оба бака имеют цельносварную конструкцию, выполненную из алюминиевого сплава 2219
СТУПЕНЬ S-II - Верхний переходник (полумонококовая клепаная конструкция длиной 3,5 м) сделан из алюминиевого сплава 7075-Т6...Баки сделаны из алюминиевого сплава 2014-Т6, переходники и двигательный отсек из алюминиевого сплава 7075-Т6.
СТУПЕНЬ S-IVB - Материал баков алюминиевый сплав 2914-Т6.
«Пилотируемые полеты на луну, конструкция и характеристики Saturn-V Apollo» М., 1973г. Серия «Ракетостроение», т.3 http://www.epizodssp…3/obl.html
Мы видим, что даже в конструкции одной ступени применно несколько разных сплавов, а титан упоминается или как титан, или как конкретный сплав 6А1—4V. Кстати, источник базируется на официальных данных НАСА.
Цитата: medved_shalun от 26.06.2009 12:19:45
Как известно, опровергатели своим существованием доказывают 4 известных в узких кругах тезиса. А именно:
1. Опровергатели ни ухом ни рылом в вопросах о которых пытаются судить.
2. Опровергатели не в состоянии найти в материалах НАСА никаких противоречий которые позволяли бы заподозрить фальсификацию.
3. Опровергатели вынуждены сами врать и фальсифицировать.
4. Опровергатели не в состоянии свести концы с концами в собственных теориях.
Alex_B в очередной раз успешно доказал верность тезисов 1 и 2...
А что же, пункты 3 и 4 ко мне не относятся? Обидно...
Пройдемся по 1-му пункту?
Хорошо? Ты видел сферические баки? Я лично их щупал, на Як-52, на которм я летал еще в 1986 году, стояло два таких, на 11 и 5 литров. Только это баллоны под сжатый воздух, рабочее 50 атм, испытаны на 80 атм. Материал - аллюминиевый сплав. По окружности идет наплыв - это и есть шов. Толщина стенок - 4 и 5 мм.
Ты держал электроды в руках? Сварил хотя бы один шов? Пробовал варить встык тонкие листы? Я, например, это делал, жизнь заставила - я живу в частном доме и сварочный аппарат у меня в сарае есть - не только как винтементальная дань бурной молодости.
Кое-что из теории и практики сварки. Шов обладает мЕньшей прочностью, чем свариваемые детали. Для того, чтобы сварить тонкостенные детали, (по расчетам, толщина стенки бака 0,75 мм) нужно варить проволокой, лучше в атмосфере инертного газа (в данном случае, поскольку у нас не сталь, смесь углекислота+аргон не подойдет, нужен чистый аргон) или в вакууме (но это ОЧЕНЬ геморройно), а учитывая горючесть титана, так второе вообще обязательно.
Поскольку температура плавления титана высокая 1670 градусов, а температура дуги около 6000 градусов, проплавить тонкий лист до дырки - раз плюнуть. И "сварочную ванну" поэтому сделать очень сложно, и режим сварки должен быть выдержан очень точно, там ОЧЕНЬ узкий диапазон допустимых отклонений.
При сварке у деталей обрабатываются фаски так, чтобы на стыке образовывались углубления - они станут сварочной ванной и будут заполнены матералом электрода (зачеркнуто как делать неправильно):
В случае сферического бака варить мы можем только с одной стороны. В случае тонких листов для достижения максимальнйо прочности шва на разрыв и уменьшения вероятности проплавления деталей до дырки одну из деталей делают "с подложкой", что дает нам НИАБОЛЕЕ вероятную конструкцию шва с тоочки зрения достижения максимальной прочности:
То есть одна деталь имеет утолщение-подложку, заходящую под вторую деталь, причем эта подложка, чтобы обеспечить непроплавляемость деталей во время сварки, имеет толщину больше, чем сами детали (у нас толщина 0,75 мм, так что там как минимум 1,5-2 мм) и ширину не меньшую, чем ширина наплава сврочного электрода (проволоки). Также
достаточно толстая подложка создает пояс жесткости, позволяющий механически упрочнить шов проковкой.
На рисунках для простоты не показано, но на границе материала и электрода есть переходный слой - хитрый сплав матерала деталей и материала электрода с переменным составом, уменьшением содержания материала деталей по мере удаления от детали в сторону наплава. Плюс там же в случае сварки электродом с обмазкой есть примесь матералов из состава обмазки плюс в сплаве растворены немного окислов и азота из атмосферы, если же сварка проволокой в аргоне+углекислота - то заметная примесь углекислоты, окиси металла и углерода (углекислота частично восстаналивается металлом до углерода, а аргон инертен и почти не растворяется в расплаве), а это все минус для прочности. Поэтому если мы хотим получить максимальную прочность щва, то варить надо в чистом аргоне, а лучше в камере с аргоном и пониженным давлением, а лучше всего в вакууме.
Цитата: medved_shalun от 26.06.2009 12:19:45
Утрись, тебе не привыкать
Продолжим про бак? Соотвественно, если варили тупо встык, процент брака должен быть огромный и прочность шва процентов на 15 ниже прочности остальной шасти. Если варить на подложке, то можно добиться того, что прочность в районе шва будет примерно равна прочности остальной части, но это при отсуствии неоднородностей - любая неоднородность - концентратор напряжения, если кто не знал. Считаем идеальный случай - варили на подложке и пи этом не получили неоднородностей, и шов равнопрочен остальной части бака.
В этом случай толщина подложки примерно 2 мм при ширине 8 мм, наплав высотой до 1-2 мм и шириной до 4-5 мм. Т.е мы имеем по окружности два кольца материала сечением ~16+3=19 мм
2 и длиной 3,14*0,635м=~2 метра, то есть объемом 40 см
3 и массой 180 грамм. Добавим к этому массу входных (для гелия) и выходных (для топлива) штуцеров и горловин (они входят в конструкцию бака) - пусть для простоты они дадут еще 120 граммов, и тогда масса собственно стенок будет не 17,3 кг, а 17 кг ровно, что дает нам толщину при диаметре 127 см (радиус 635 мм) 0,000738 м (0.738 мм). Это получено для чистого титана, у его сплавов плотность может быть и побольше, при легированиии например, значительными долями ванадия (6,1 г/см
3) и олова (7,3 г/см
3), имеющими более высокую плотность, и при более высокой плотности для массы 17 кг толщина стенки будет меньше. Впрочем, 4-5 процентов ванадия не думаю, что сильно повлияиют на плотность титанового сплава, так что считаем толщину стенки по плотности чистого титана.
Но держим в уме, что для сплава плотность может быть и повыше, а толщина стенки меньше и соотвественно напряжение в материале выше.Переведем давления рабочие, испытания и предельное расчетное 235, 360 и 405 из фунтов на кв.дюйм на общечеловеческий лад. Получим 16,52, 25,3 и 28,47 кг/см
2 или 1,62, 2,47 и 2,78 МПа.
Для сферического бака получим соотвественно напряжения в оболочке 697, 1063 и 1196 МПа - в идеальном случае с равнопрочным со стенками швом и без неоднородностей.
А для титанового сплава "старого доброго" Ti-6Al-4V смотрим
http://cartech.ides.…&E=269и видим:
Typical Room-Temperature Strengths for Annealed Ti 6Al-4V:
Ultimate Bearing Strength 1380-2070 MPa (200-300 ksi)
Compressive Yield Strength 825-895 MPa (120-130 ksi)
Ultimate Shear Strength 480-690 MPa (70-100 ksi)
Что в переводе означает
Типичные прочность при комнатной температуре для отожженного Ti 6Al-4V:
Предельная прочность на сжатие 1380-2070 MPa (200-300 ksi)
Предел текучести 825-895 MPa (120-130 ksi)
Предельное сопротивление на срез 480-690 MPa (70-100 ksi).
Учитывая, что оболочка бака работает не на сжатие, а на растяжение, то мы берем предел текучести и имеем то, что если бак был сделан из "старого доброго" Ti-6Al-4V, то для давлений рабочего, испытательного и предельного (расчетного напряжение в оболочке, как показано выше, 697, 1063 и 1196 МПа) он должен был ё#нуть задолго до достижения испытательного давления.
Чистый титан имеет в пределе на разрыв 740 МПа, обычно меньше, то есть бак из него должен был рвануть уже при рабочем давлении (учитывая пусть небольшую, но таки силу тяжести на Луне и ускорение при работе двигателя) - с гарантией, а небольшая флуктуации давления на 1 атм на орбите - и фотографии геров на первых страницах в траурных рамках.
Потребный результат можно достигнуть на "более других" сплавах, например LT-33, содержащего алюминий, ванадий и олово там - можно достичь 1200 МПа (но это предельный результат для титановых сплавов), но ЕМНИМ в 1969 году LT-33 еще не было, и обходились "старым добрым" Ti-6Al-4V.
В принципе, потребный результат (объем при весе 17 кг и потребной прочности) можно было достичь на некоторых порошковых сплавах, но в конце 60-х их еще не было, первое их появление - это уже конец 70-х...
Так что там насчет
Цитата: medved_shalun от 26.06.2009 12:19:45
Как известно, опровергатели своим существованием доказывают 4 известных в узких кругах тезиса. А именно:
1. Опровергатели ни ухом ни рылом в вопросах о которых пытаются судить.
2. Опровергатели не в состоянии найти в материалах НАСА никаких противоречий которые позволяли бы заподозрить фальсификацию.
3. Опровергатели вынуждены сами врать и фальсифицировать.
4. Опровергатели не в состоянии свести концы с концами в собственных теориях.
Alex_B в очередной раз успешно доказал верность тезисов 1 и 2...
И кому утираться?
А завтра я еще по полетам А-4, А-6 и А-8 пройдусь, по углам тангажа и рысканья на А-4. Подробненько. Сегодня времени нет. Яростным НАСАфилам приготовить продукт нефтепереработки вязкой консистенции.
Отредактировано: Alex_B - 27 июн 2009 17:31:24
Причинять добро, наносить пользу, подвергать ласке