Аэроспайк лучше, чем сопло-колокол?

DELETED DELETED

Офтоп
2884

Тим Додд (Everyday Astronaut) выдал очередной объёмный материал для дискуссий (англ).

В русскоязычном варианте аэроспайки называются клино-воздушные ракетные двигатели, но это длинновато.
Любители аббревиатур могут мысленно заменять аэроспайк на КВРД. 🙂

Если найдётся желающий перевести объёмную статью, ссылка на которую ниже, напишите в комментариях, пожалуйста.

Далее – (непрофессиональный)  перевод аннотации к видео от Тима.

Временные метки:

6:20 – Как работают сопла
16:00 – Как работают аэроспайки
19:55 – Проблемы с аэроспайками
32:50 – Сравнение аэроспайков с классическими двигателями
41:30 – Что говорят эксперты
51:35 – Будущие перспективы аэроспайков
54:00 – Итоги

Версия статьи для удобного чтения и ссылок:
http://everydayastronaut.com/aerospikes/

Сегодня мы рассмотрим историю двигателей-аэроспайков, рассмотрим, как работают сопла, в том числе такие, как с избыточным расширением, недостаточным расширением и коэффициенты расширения. Мы рассмотрим плюсы и минусы аэроспайков и их физические ограничения и проблемы, затем сравним аэроспайк с некоторыми другими традиционными ракетными двигателями.

Но это еще не все, я получил никогда не виданные ранее фотографии и видео некоторых аэроспайков; мы узнаем мнения некоторых людей, которые на самом деле работали с аэрокосмическими двигателями; посмотрим на некоторые многообещающие перспективы и убедительные концепции; и к концу видео мы, возможно, узнаем, ждёт ли этот “Святой Грааль” ракетных двигателей использование, или же аэроспайки просто не стоят этого.

Отдельное спасибо @MartianDays в Твиттере за масштабные рендеры движков! – https://twitter.com/martiandays

А также спасибо Чарли Гарсии за помощь в изучении очень многого! –
https://www.youtube.com/user/dragonri…

13 коментарів

Розгорнути всі

Будь ласка, у свій профіль, щоб коментувати пости, робити закладки та оцінювати інших користувачів. Це займає всього два кліки.

Жов 23, 2019 12:33

Цікавий пізнавальний матеріал. Гадаю, вартий того, аби перекласти відео.. Дійсно, при стартах двигуни проходять увесь градієнт тисків від рівня моря до майже вакууму. І “жорстка”, налаштована на якийсь невеликий діапазон тисків повітря конструкція двигуна, апріорі не може найбільш ефективною в інших діапазонах. А тут начебто все красиво. Змушують працювати фізику газових середовищ

Жов 23, 2019 13:30

Хех, перевод. материала не мало, просто даже если делать литературный перевод, но там очень много терминов…

Жов 24, 2019 15:57

Боюсь, что сути в ролике не так много. Хотя суть эта очень любопытна. Автор, к сожалению, не умеет кратко. Но очень хорошо собирает материал и иллюстрирует.

Жов 24, 2019 16:03

А Вы статью почитайте на англ. Скоро Марк Романов собирался её перевести, если не передумает. )

Жов 23, 2019 21:48

А не было ли на Альфе уже материалов по КВРД? Помню, смотрел ролик(или текст)в итоге был вывод, что основная причина не использования таких движков – инертность ракетной промышленности и как следствие, нежелание заменять, то, что работает, на более сложное.

Жов 24, 2019 15:59

Попытайтесь скомпоновать многоразовый Falcon 9 с этим. Даже вторую ступень. Там есть трудности.

Жов 24, 2019 16:05

Были такие. Причины неиспользования гораздо более сложные. Не в инертности дело и не в сложности, а в надёжности. В ролике про это сказано.

Жов 27, 2019 08:03

Ну,я это и хотел сказать. По той же причине, по которой первые ступени Союза спичкой поджигают. Если, за почти 70 лет эксплуатации, ни одного отказа по причине такого узла, зачем от него отказываться?

Жов 24, 2019 03:00

видео на ту же тему от curious droid.

https://youtu.be/K4zFefh5T-8

Жов 25, 2019 08:10

Когда то очень сильно интересовался клиновидными соплами.
Первый рисунок NASA клиновидного сопла я нашел за 1982 год и то в советской печати. Думаю все началось серьёзно в 70-ых.
У этих сопел есть несколько особенностей:
– Их очень сложно охлаждать когда они в круглом сечении;
– По причине упрощения охлаждения эти сопла выполняют прямоугольными, что очень сильно сказывается на эффективности;
– Далее на эффективность влияет то, что аппарат на котором они установлены должны быть прямоугольными. Если честно не совсем понял это ограничение. Как мне кажется(подтверждения я не нашел) это касается того момента, что поставить несколько сопел по кругу как например у Falcon 9 не получится, они перестанут работать. Косвено это подтверждает то , что все аппараты, которые проектировались под клиновидные сопла, имели один ряд таких двигателей.
– Ну и вес клиновидное сопло потяжелее, устранение первой ступени и нарушения постулатов Циалковского, дает экономию только 10-15%. Я видел в ютубе видос где человек делал неплохой расчет этого.
– Еще один фактор, который я вычитал только в рунете, это то что все сопла зачастую производятся на одном производстве, это касается всех сопел для 1-2 и 3 ступеней. Если городить производстов только для клиновидных сопел то нужно держать по сути копию полного цикла производства еще и для колокольных сопел, что сжирает экономию средств в 10-15%.

Мое мнение клиновидные сопла реалистичны только для шатлов. Клиновидные сопла должны быть многоразовыми, тогда хоть както из можно заюзать. А так это красиво, чудесно но суровые будни заводов рубят на корню эту идею.

Жов 26, 2019 15:34

Повезло нам с планетой – на любом керосиновом примусе до орбиты добраться можно.
А чуть тяжелее, немного толще атмосфера – и всё, пришлось бы Лайке клиновоздушный атомный двигатель ждать, а Гагарину – антигравитацию.

Жов 26, 2019 16:36

Мысленный эксперимент: планета тяжелее, атмосфера плотнее, астероид сгорел бы сильнее 65 млн. лет назад. Динозавры не вымерли, а стали разумными. И полетели бы не Белки-Стрелки и Гагарин, а какие-нибудь потомки велоцирапторов, поднявшись на птеродактиле (воздушный старт) 🙂 А вообще-то – этой планете действительно повезло, что у неё были такие условия, которые позволили ей родить разумную жизнь. И, даже если эта самая разумная жизнь уничтожит всё живое на ней, у неё будет уникальная страница в её жизни, которой нет у миллиардов других планет.