Обсуждение космических программ
9,341,471
41,767
|
slavae ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 19:48:14 |
Что двигает ракету
новая дискуссия Дискуссия 775
Товарищи специалисты, объясните, если чего-то неправильно понимаю.
Почему летит ракета? Потому что она отбрасывает некоторую массу от себя назад.
Отбрасывает путём горения грубо говоря топлива. Топливо горит в камере сгорания, давит во все стороны, а с одной стороны имеет выход, и туда всё улетает.
Но если оставить всё как есть, то всё сгорит, и импульс прекратится. Значит, надо подавать топливо в камеру сгорания. А это обозначает, что полёт ракеты обусловлен давлением компрессора, то есть ракету двигает компрессор. Не будем углубляться в то, что заставляет компрессор работать, однако ж там наверно тоже токи неслабые, если он электрический.
Ну то есть в конечном итоге ракета летает на компрессоре. Так, что ли.
Почему летит ракета? Потому что она отбрасывает некоторую массу от себя назад.
Отбрасывает путём горения грубо говоря топлива. Топливо горит в камере сгорания, давит во все стороны, а с одной стороны имеет выход, и туда всё улетает.
Но если оставить всё как есть, то всё сгорит, и импульс прекратится. Значит, надо подавать топливо в камеру сгорания. А это обозначает, что полёт ракеты обусловлен давлением компрессора, то есть ракету двигает компрессор. Не будем углубляться в то, что заставляет компрессор работать, однако ж там наверно тоже токи неслабые, если он электрический.
Ну то есть в конечном итоге ракета летает на компрессоре. Так, что ли.
ОТВЕТЫ (66)
|
Привет! ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 19:52:50 |
Сообщение удалено
Привет!
10 янв 2024 15:01:32
Привет!
10 янв 2024 15:01:32
Отредактировано: Привет! - 10 янв 2024 15:01:32
|
|
mse ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 20:03:21 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 19:48:14
Ракету двигает энергия химичной рэакции горючего и окислителя. Компрэссор стоит сбоку и тока ушаночкой утирается. Хотя, у хорошего двигла, компрэссор мощой чуть не десятки-сотни мегаватт.
|
johnsib ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 20:16:35 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 19:48:14
энергия высвобождается во время химической реакции (взрывное горение) смешиваемых смесей. То есть энергия заложена в компоненты топлива - компрессор лишь подает их. как у авто форсунка в камере сгорания - она лишь подает смесь, потом частично сжимается смесь что еще больше поднимает в ней потенциальную энергию, а потом зажигание и взрывное горение создает всплеск тепловой энергии при котором происходит расширение.
|
сапёрный танк ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 23:22:38 |
Цитата: johnsib от 09.01.2024 20:16:35
Вообще-то не компрессор, а турбонасосный агрегат. Иногда насос. Электронасос. И качает он жижу. Либо жидкое топливо (керосин, нафтил, гептил), либо сжиженный метан или сжиженный водород.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 20:41:22 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 19:48:14
Осталось только разобраться, где этот компрессор прячется в РДТТ?
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 21:36:18 |
Цитата: mse от 09.01.2024 21:10:10
Почему только ЖРД?
Твердое топливо тоже надо подавать в камеру. И не важно, когда это делается: в полете или при снаряжении РДТТ на заводе-изготовителе.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 21:40:10 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 21:15:19
А как Вы различает обычность и необычность?
Ведь идёт о принципе реактивного движения.
А рабочее тело может подаваться/образовываться разными способами.Можно вспомнить турбину Герона, например.
|
|
slavae ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 00:04:33 |
Цитата: НАлЕ от 09.01.2024 21:40:10
Как-как. Обычно. Какие ракеты обычно летают те и есть обычные. Чаще всего мы слышим про наследников Востоков/Восходов/Протонов.
Вот они и есть для меня обычные. Ну конечно, в меру моего понимания ))
|
Вадим Р. ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 21:37:43 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 19:48:14
По такой логике при печном отоплении помещения греются в конечном итоге физическими усилиями истопника.
Ваши рассуждения верны для игрушечной, так называемой "гидропневматической" ракеты.
А мощность, потребляемая компрессором, в конечном итоге, наоборот, лишь ухудшает её КПД. В твёрдотопливных ракетах нет компрессоров, вот там и КПД выше при прочих равных условиях.
|
Senya ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 21:40:05 |
Цитата: Вадим Р. от 09.01.2024 21:37:43
Я, если честно, не понял всерьёз или в шутку задан вопрос, поэтому отвечу обтекаемо. В импульсе два сомножителя, масса и скорость. Масса везде одинаковая, за единицу времени что через компрессор, что через сопло проходит одно и то же количество. Но с разной скоростью.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 09 янв 2024 21:44:19 |
Цитата: Senya от 09.01.2024 21:40:05
Не всегда. В движках без дожигания, так называемой открытой схемы, не все, что прошло через расходные магистрали баков, попадает в сопло.
|
|
slavae ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 00:10:07 |
Цитата: НАлЕ от 09.01.2024 21:44:19
Да мне не то было интересно. Вот компрессор - он же должен создать давление, которое передавливает давление в камере сгорания, иначе ничего туда не попадёт. Так?
То есть получается, что компрессор должен давить так, чтоб ракета и на нём улетела бы. Или не так, а при горении ещё дополнительно возникает импульс.
|
|
gvf ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 00:26:19 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
Давление пропорционально площади сечения. На этом приколе основаны все гидравлические машины. Через тонкое давить легко, там где толсто там много.
Газы через дырочку (давление маленькое, вотс корость наоборот огромная) перетекают в сопло, где за счет формы сопла еще больше ускоряются.
Ракету движет не давление, а импульс.
|
|
DMAN ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 09:01:47 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
Эта штука называется не компрессор, а ТНА, то есть турбонасосный агрегат.
На фото классический ЖРД от Семерки РД-107, ТНА на нем сверху закреплен.
Его мощность составляет 3,827 МВт. И да, тут вопрос не только в давлении, но
и в скорости. Продукты сгорания КРТ вылетают из сопла со скоростью где то
3-4 км/с. Скорость подаваемых КРТ как бы не на порядки меньше. А как мы
помним в формуле скорость в квадрате.
|
|
Системник ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 13:36:09 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
Вообще энергия, потраченная компрессором, таки участвует в разгоне ракеты эффективным путём. :-) Cхем миллион.
.
Нагнетаемое ТНА топливо (и окислитель) поступают в простую с виду штуку - камеру сгорания, которая ой как не просто устроена. Первое - компоненты топлива камеру охлаждают, проходя по точно рассчитанным траекториям. Второе - компоненты движутся так, чтобы дойдя до места образования газов (горения) создать нужные волны уплотнения/разрежения среды, формируя максимально эффективный рисунок давлений, способствующий ускорению истечения газов через сопло (по сути - местному повышению давления), Третье - максимально эффективное окисление, т.е. реакция во всём отведенном для этого объёме всей имеющейся там массы компонентов.
И всё это на гиперзвуковой скорости.
И с учётом неравномерности подачи компонентов, и для разных масс потоков - тягу тоже надо регулировать, и с жёсткими вибрациями от разного рода неравномерностей..
Воощем, задача не залить в камеру топливо, а что-то сделать с этим топливом дальше.
P.S.
Добавлю. И это всё тонны расхода в секунду. Восхититесь, таки, братия, сложностью и усилиями, которыми это строится.
|
|
helium ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 13:42:31 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
К слову, на грани оффтопика. Гляньте как бывает у паровозов. Для подачи воды в котел никто ничего не передавливает.
А у ЖРД... скорее всего да. Там турбоагрегат. Ракетный выхлоп - ярко-белое пламя, а выхлоп ТНА - оранжевый огненный шлейф
|
|
DMAN ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 13:52:05 |
Цитата: helium от 10.01.2024 13:42:31
У всех по разному. Например у тоже же Союза, даже самого современного
для привода ТНА используется перекись водорода, вернее продукты ее
разложения. И они как я понимаю особо вообще не видны. Для ЖРД
сделанных по замкнутой схеме выхлопа ТНА просто нет, все сгорает
в основной камере сгорания.
|
|
DMAN ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 14:38:10 |
Цитата: helium от 10.01.2024 14:18:05
Парогаз от разложения перекиси водорода, отработав в ТНА сбрасывается в окружающую среду.
Почему так? Перекись водорода разлагается на молекулу воды и атомарный кислород, который
быстро и эффективно прожрет дырки в сопле если его пустить в завесу охлаждения сопла.
|
|
basilevs ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 15:36:37 |
Цитата: DMAN от 10.01.2024 14:38:10
Тут, наверное, важно рассказать - откуда вообще взялся ТНА на перекиси кислорода. Понятно, что с V-2, а вот там-то он почему?
Ответ тоже предельно простой: это парогазовая турбина Гельмута Вальтера, которая к 1940м была уже достаточно отработанным механизмом, по "холодному циклу" могла работать на однокомпонентном топливе, без требований к наличию и давлению кислорода в воздухе.
Двигатель Вальтера (понятно, что совершенно разные модели, но принцип общий) использовался как в ПКР Hs-293 и Hs-294 (по сути - планирующая бомба с мотором), так и в торпедах (Stein Barsh, Stein Butte, Stain Wal), а также и в корабельном варианте на подлодках серии VII и VIIB. Экспериментальная подлодка серии XXVI развивала под водой скорость в 22.5 узла (40 км/ч, ежели что).
То есть когда Вернеру фон Брауну потребовался надёжно работающий насос для топлива и окислителя, который не будет "задыхаться" на больших высотах - он взял и приспособил готовую проверенную конструкцию. И не стал заморачиваться конструированием и отладкой ТНА, работающем на том же топливе, что и сам ЖРД. Ну а мы её унаследовали в Р-1 и других ракетах первых поколений.
|
|
basilevs ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 14:03:42 |
Цитата: helium от 10.01.2024 13:42:31
Это потому что у подавляющего большинства паровозов огнетрубный котёл - низкоэффективный, но зато простой и кондовый. На стационарных и судовых паровых машинах и турбинах используются водотрубные котлы, да ещё и с конденсатором в конце. И там вода в них ещё как насосом подаётся.
PS: И таки да - оффтопик
|
|
DMAN ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 14:15:42 |
Цитата: basilevs от 10.01.2024 14:03:42
Кстати на обычных ТЭЦ лет уж 50-60 используются барабанные водотрубные паровые котлы
высотой где то с 15-ти этажный дом, температура пара около 540 градусов Цельсия.
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 14:17:43 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
проведите мысленный эксперимент ... уберите камеру сгорания ... и попытайтесь улететь на компрессоре ... в принципе можно подобрать условия, но будет не очень далеко ...
а теперь другой эксперимент ... уберите камеру сгорания перед турбокомпрессором ...
а теперь еще один ... двигатели космических аппаратов часто используют вытеснительную систему подачи компонентов ... без компрессора ... на чем они летают?
а теперь возьмите классических твердотопливный двигатель ... и уберите камеру сгорания ...
|
|
caSmith ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 17:39:51 |
Цитата: slavae от 10.01.2024 00:10:07
Да, компрессор, насос или просто избыточное давление в баке передавливает давление в камере сгорания.
Принцип реактивного движения основан на законе сохранения импульса. А импульс - это произведение массы на скорость.
Насосы нагнетают в камеру окислитель и горючее с определенным давлением. В камере они реагируют. Продукты реакции сильно нагреваются и стремятся поднять давление в камере, но не могут, ибо есть сопло, и через это сопло с большой скоростью вылетают наружу. Форма сопла придает им ещё большую скорость в нужном направлении.
Не было бы выхода, давление в камере превысило бы давление насосов и процесс остановился бы, ну или шарахнуло бы.
P.S. В моем советском детстве была игрушка, пневматическая ракета. Товарищи велосипедным насосом накачивали в неё воздух и удивлялись, что почти не летит. Я догадался, что нужно наполнить на 2/3 водой, и только потом воздух накачивать - взлетала выше 5-го этажа!
|
|
Safar ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 07:20:29 |
Цитата: slavae от 09.01.2024 19:48:14
Я таки все мечтаю посмотреть, как компрэсссор подаёт топливо в твердотопливных ракетах
)
|
small__virus ( Слушатель ) |
| 10 янв 2024 07:58:50 |
Цитата: Safar от 10.01.2024 07:20:29
Нет ничего проще.
https://www.nkj.ru/news/20935/
И там вполне себе могут стоять и компрэссоры, и турбонасосные агрегаты.
Более того, такой двигатель, совсем как жидкостный, и включается, и выключается...
|
|
DMAN ( Слушатель ) |
| 12 янв 2024 15:51:27 |
Цитата: rat1111 от 12.01.2024 15:41:23
Вот не надо ля-ля. Это колдунство и шаманство, доступное не только лишь всем.
|
|
Фёдор144 ( Слушатель ) |
| 12 янв 2024 16:36:46 |
Цитата: DMAN от 12.01.2024 15:51:27
согласен ... это нектомантия ... там перед стартом бегает один с метлой и походу живой водой брызжет ... оно как-бы полу-оживает и высоко так подпрыгивает ... кроме того там еще и кости отваливаются в процессе ... ну точно некромантия ...
|
|
Senya ( Слушатель ) |
| 12 янв 2024 17:48:22 |
Цитата: Фёдор144 от 12.01.2024 16:36:46
...Ровно в десять был произведён пуск изделия. Понятно, что в обычных условиях далеко бы оно не улетело… Но в данном случае слишком многие были заинтересованы в удачном старте. Осенённая благодатью и направляемая с земли идеологически, ракета покувыркалась со свистом и грохотом в воздухе, затем выровнялась и стремительно ушла в сторону Баклужино… Над Чумахлинкой, чёрт его знает с чего, вырубился жидкостный реактивный двигатель. Либо забилась какая-нибудь трубка, либо кончилось топливо, а может, иссякла благодать…
Но это уже было несущественно… Серебристую, остроносую, оперённую палочку эстафеты дружно приняла вся Лига Колдунов. Подхваченный коллективным заклинанием неслыханной мощи, очарованный реактивный снаряд, при полном отсутствии бортовых приборов, узрел цель и ринулся к ней неведомо на чём...
|
Kogani ( Слушатель ) |
| 12 янв 2024 23:59:09 |
Сообщение удалено
Kogani
14 янв 2024 11:36:04
Kogani
14 янв 2024 11:36:04
Отредактировано: Kogani - 14 янв 2024 11:36:04
|
|
caSmith ( Слушатель ) |
| 13 янв 2024 18:57:41 |
Цитата: НАлЕ от 13.01.2024 15:39:27
Человек написал, что турбины всё рано крутит сгорающее топливо, я читал, что на Электроне крутит турбины электромотор от аккумулятора.
|
|
НАлЕ ( Слушатель ) |
| 13 янв 2024 19:04:27 |
Цитата: caSmith от 13.01.2024 18:57:41
Понятно.
Справедливости ради: там вообще нет турбин.
Электронасос.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 13 янв 2024 21:03:32 |
Цитата: НАлЕ от 13.01.2024 19:04:27
К которому прилагается "батарейка" , "тяжёлая". По простоте -да .ПРОЩЕ. По итогу - жрёт ПН.
|
|
OlegNZH-2 ( Слушатель ) |
| 13 янв 2024 21:44:27 |
Цитата: НАлЕ от 13.01.2024 21:11:05
Вопрос спорный в том, что если не умеешь в Полноценный ТНА ,то на стартапе можно и электричество использовать. Но электричество супротив "жидкой химии" проигрывает.