Авторизация
или
или
Зарегистрироваться на сайте
Возник вопрос? Столкнулись с проблемой? Есть предложение?

Мы вам поможем!

Пишите нам на почту: [email protected] и мы вам ответим в ближайшее время, так же вы можете воспользоваться формой обратной связи прямо с сайта.

Последние комментарии
Сегодня, 15:02
Смотрите, дети, и учитесь - вот так надо выводить спутники, красивой баллистической траекторией. А не буквой Г, как в допотопные времена.
Сегодня, 14:15
Картинки в полном размере можно посмотреть, если открыть их в новой вкладке. Здесь по клику почему-то не увеличиваются.
Сегодня, 13:59
Обнаружена ересь: требуется Инквизиция)
Вчера, 20:28
Че со скринами? И что за SSTO в одну сторону?
Вчера, 12:39
К какому моду относится деталь harpGSH301Pod?
9 декабря 2016 20:01
Именно так.
9 декабря 2016 12:49
Модель 2 :D
9 декабря 2016 05:36
Мой крабоходный ректификационный бульбулятор в шоке от такой годноты :\
9 декабря 2016 05:35
Чувак, у меня для тебя хорошие новости - 1.2 намного более оптимизирована, чем 0.90! :D У меня комп без видеокарты её просто на реактивных скоростях запускает, так что качай смело. Там ооочень много интересных нововведений.
9 декабря 2016 05:27
С ухищрениями и прямыми руками - реально. Главное ровно над центром масс остановиться ._.
9 декабря 2016 05:21
попробуй сделать квадрокоптер
9 декабря 2016 05:19
а бородатых тётенек в белых халатах, к счастью, пока, нет
8 декабря 2016 21:14
мод систему не тормозит?
8 декабря 2016 15:52
Как вариант, кстати. Тупо на ручник поставить
8 декабря 2016 15:09
Где моя силовая боевая броня модель два?! З.Ы. Сколько трудов и нервов, точно +.
8 декабря 2016 12:38
Мне кажется, в таком случае надо попробовать заклипать пару колес в части где они будут соприкасаться с землей и колеса настроить что-бы не проворачивались.
8 декабря 2016 12:24
Я кажется знаю почему ходячие механизмы плохо ходят. Наверное потому, что трение есть у земли только с колёсами (моё предположение), а в остальных деталей, трение с землёй одна видимость. Надо експериментик поставить и проверить.
8 декабря 2016 09:56
Ну как ходит... Пытается.
8 декабря 2016 06:55
комп 0.90 еле тянет, а с новой зашибусь компьютер 0.90 еле тянет, а с новой повесится
8 декабря 2016 05:16
Всё моно,если нуно: Пртотип FPA Makc_Gordon, мне очь понравилась идея PowerArmor сделать в ксп.
7 декабря 2016 23:32
На вид некрасивый? Хоть на вкус и цвет товарища нет, но тут я с тобой совсем не согласен. Да и лучшую походку невозможно сделать, вся вселенная Кербина измазана салом, и поэтому на ней все скользит
7 декабря 2016 23:16
Ходит просто кошмарно и вид не красивый. Что ещё сказать?.. Ага... Стреляет ещё.
7 декабря 2016 21:36
плюс поставил за нечеловеческие усилия приложенные при постройке этого... на этом... :)
7 декабря 2016 21:16
а раз таки длину подобрал, то плюсЪ
7 декабря 2016 20:55
Ну, как неподвижный экспонат - идеально. А вот реализация движения жутковата. Я понимаю, что лучше сделать вероятнее всего и нельзя, но лучше бы и не надо. За статью все равно плюс - подача и внешний вид перевешивают. Но эпилептическое нечто мне бы хотелось развидеть.
7 декабря 2016 20:09
Он никогда не говорит, предпочитая общаться обрывками фраз.
7 декабря 2016 19:54
+++++++++++
7 декабря 2016 17:00
что именно тебе не понравилось?
7 декабря 2016 16:19
Оно еще и ходит?! Однозначно плюс!
Показать все
Список игр в нашей базе

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1



Строительство и эксплуатация ракет-носителей — это своеобразная «черная команда» космонавтики. Большая и сложная работа делается незаметно, а большинство лавров достаются разработчикам полезной нагрузки. Мы забыли о сложности задач, которые решаются при проектировании и производстве ракет-носителей. Эта статья призвана показать важность темы и представить небольшой ликбез тем, кто хотел бы узнать, «как оно летает».

Введение

Сделать собственный спутник может даже небольшая фирма, но только одиннадцать стран смогли собрать ракеты, которые доставили полезную нагрузку на орбиту. И то, например, Южная Корея купила первую ступень у России и получала её как «черный ящик». Почему так мало? Дело в том, что технологии ракет-носителей требуют очень высокого уровня развития науки и техники и много денег. Начать, наверное, стоит вот с этого видео:



Уже семьдесят лет, отсчет которых начался с первых пусков «Фау-2», ракеты так и норовят упасть. Конечно, сейчас им это сделать сложнее, и количество аварий измеряется процентами, а не десятками процентов, но сложность отрасли им подыгрывает.

Двигатель

Даже на простой научно-популярной схеме двигатель ракеты-носителя выглядит достаточно сложно. Что уж говорить о реальных схемах?

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Откуда такая сложность? Дело в том, что всякие хитрые турбонасосы, регенеративное охлаждение, закрытый цикл и прочее применяются для того, чтобы повысить эффективность двигателя. Простейший ЖРД можно сделать практически в гаражных условиях ( однокомпонентный МосГИРДа или с использованием 3D-принтера ), но дальше хобби такой двигатель не улетит.

Турбонасосный агрегат

Главная задача турбонасосного агрегата — подавать горючее и окислитель. На это приходится расходовать часть энергии топлива, сжигая его в небольшой камере сгорания газогенератора.

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Слева — схема ТНА РД-107/108 для семейства Р-7, справа — фото ТНА для РД-180 («Атлас-V»)
Турбонасосный агрегат работает в весьма жестких условиях. Например, взрывное разрушение ТНА привело к двум авариям советской «лунной» ракеты Н-1.

Камера сгорания

В камере сгорания расположены форсунки, через которые впрыскиваются горючее и окислитель. Одна из главных проблем, с которой столкнулись инженеры, — это неустойчивость горения. Любое случайное изменение потока через форсунки может породить скачок давления, который вызовет детонацию компонентов вместо равномерного горения и создаст проблемы вплоть до разрушения двигателя. Единственным рабочим решением оказалось разделение камеры сгорания на отсеки, изолированные друг от друга выдвинутыми форсунками или перегородками:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Слева — РД-107/108, в центре — РД-180, справа — F-1 (первая ступень «Сатурна-V»)

Сопло

А здесь главная проблема — отведение тепла. Температура в камере сгорания может достигать 2000 градусов Цельсия, а плотность теплового потока — 1-20 МВт/м^2, это сравнимо с годовой энергией от Солнца на м^2 в районе экватора.

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Самым эффективным решением оказалось т.н. регенеративное охлаждение. Компонент топлива (обычно горючее) прокачивается в охлаждающей рубашке с внешней стороны сопла. Для этого в США придумали систему трубок, а в СССР — гофрированную проставку и фрезерованные ребра:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Слева — РД-10, 1933 год, первые эксперименты, по центру — схема ребер на РД-107/108, справа — LR-87, «Титан-2»
Кроме этого, около стенок ставят форсунки, которые выбрасывают топливо, создавая завесу от пламени. Таких завес может быть много (например, на двигателе Фау-2 было четыре пояса завесы). Вот пример завесы на схеме двигателя — три пояса завесы на РД-170:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Эффективность

Говорить об эффективности двигателя как интегральном параметре фактически невозможно. Потому что двигатель и ступень, на которой он стоит, — это сложный компромисс из множества параметров: технической сложности создания/доработки/производства, стоимости создания/доработки/производства, тяги, удельного импульса, давления в камере сгорания, наработанной в эксплуатации надежности и многих других. И эти параметры находятся в противоречии друг с другом. Простой в производстве и дешевый ненагруженный двигатель будет иметь посредственную тягу или удельный импульс, а двигатель с очень высоким удельным импульсом окажется сложным, ненадежным или слишком дорогим, достаточно часто встречается ситуация, когда проще поставить существующий двигатель с неоптимальными параметрами, потому что он уже есть и не требует вложений в разработку нового. Например, ракету «Космос-2» приходилось заправлять шестью разными жидкостями из-за того, что первая ступень была ракетой средней дальности, а вторую ступень разрабатывали позже и использовали другие компоненты топлива.
Ситуация осложняется тем, что на сегодняшний день технологии подобрались к физическому пределу эффективности топлива, и новый двигатель на известных принципах не будет качественно лучше старых.

Система управления

Система управления решает две сложные задачи: поддержание устойчивого полета и выведение полезного груза в требуемую точку пространства.

Поддержание устойчивого полёта

Почти все ракеты-носители в полете аэродинамически неустойчивы:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Другое название этой проблемы — «обратный маятник». И система управления поддерживает неустойчивое равновесие, обеспечивая нормальный полёт, парируя различные возмущающие воздействия.

Точность выведения

Современный цифровой «Протон-М» имеет следующие параметры точности выведения:

Перигей ± 2 км
Апогей ± 4 км
Наклонение ± 1.8 угл.мин
Время выведения ± 3 с

Если вы не играли в Orbiter или Kerbal Space Program, то очень сложно объяснить, насколько это высокая точность. Попробуйте представить, что вы девять минут, закрыв глаза, едете на машине, и с точностью ± 3 секунды заезжаете в гараж, который длиннее вашей машины на 8 сантиметров и шире на 2 сантиметра.

А как она работает?

Почему в примере с машиной из предыдущего абзаца надо было закрыть глаза? Потому что в космосе нет дорожной разметки, и современные системы не используют какие-либо внешние источники, а работают автономно. Инерциальная система навигации фиксирует изменения положения ракеты и ускорения, которые с ней происходят, вырабатывая управляющие сигналы на исполнительные механизмы. В системе управления есть т.н. гиростабилизированная платформа, на которой расположены гироскопы, фиксирующие положение, и акселерометры, фиксирующие ускорения. Сама платформа подвешена так, чтобы сохранять свое положение:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

А выглядят они примерно вот так:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 1

Слева — компьютерная модель платформы, которую делает центр им. Пилюгина , по центру платформа ракетного комплекса «Ока» , справа — платформа американской МБР «Peacekeeper» на воздушном подвесе
Сейчас, благодаря развитию ЭВМ и техники на новых принципах, гиростабилизированные платформы постепенно уходят в прошлое. Традиционные гироскопы уже практически заменились на лазерные , а поворачивающиеся платформы заменяются на бесплатформенные системы, где гироскопы и акселерометры жестко закреплены на корпусе, а их данные обрабатывает компьютер. Кстати, гироскопы в бытовой электронике не вращающиеся и не лазерные — они вибрационные . Точность так себе, зато маленькие и дешевые.

Меры обеспечения надежности

В нашем несовершенном мире отказать норовит не только сложный двигатель, но и простой провод, датчик или клапан. Поэтому принимаются специальные меры:

Исполнительные механизмы по возможности дублируются: при отказе одного элемента срабатывает запасной. Миссия Спейс-шаттла STS-112 чуть не окончилась катастрофой на старте, когда отказали основные детонаторы пироболтов, удерживающих боковые твердотопливные ускорители. К счастью, сработали дублирующие детонаторы, и пироболты разорвались все и в нужное время.
Измерительные приборы троируются: ставится три комплекта датчиков, они «голосуют» и, в случае отказа одного из датчиков, два «здоровых» продолжают давать верную информацию. В авиации было происшествие, когда отказали два гирогоризонта из трех, и автопилот завел машину в пике. К счастью, вмешались пилоты, и катастрофы не случилось. С распространением компьютеров иногда добавляется четвертый «голос» (или третий вместо одного из датчиков) — математическая модель «как оно должно быть».



Заключение

Надеюсь, вам стала более знакома привычная и незаметная сложность ракетной техники, чтобы, после успешного выведения полезной нагрузки, порадоваться не только за неё, но и за ракету.

Автор оригинальной статьи: lozga или Филипп Терехов
Разрешение на публикацию статьи получено
Его страничка в ВК: http://vk.com/lozga

http://habrahabr.ru/post/208048/ Добавил ссылку на оригинал статьи.
    Комментарии
    Подсветить мои комментарии
    1. Roma1879 30 марта 2014 13:00, Посетители, {repa} #1
      Модераторы если засунул статью не в ту тему пожалуйста перекиньте.
      З.Ы. Если понравится выложу продолжение.
      0
    2. Vasa 30 марта 2014 14:27, Посетители, {repa} #2
      Цитата: Roma1879
      Модераторы если засунул статью не в ту тему пожалуйста перекиньте.
      З.Ы. Если понравится выложу продолжение.

      Быстро катай продолжение поскольку все когда все захотят его прочитать будет уже поздно!
      0
    3. Thriton 30 марта 2014 14:58, Гости, {repa} #3
      Как здесь плюс ставится?
      0
    4. Roma1879 30 марта 2014 15:27, Посетители, {repa} #4
      Цитата: Thriton
      Как здесь плюс ставится?

      Там где зеленый прямоугольник и + -
      0
    5. Casperovskii 30 марта 2014 15:43, Посетители, {repa} #5
      notch Так-то вроде годно. Есть косяки по оформлению: выдели названия разделов (сопло/камера сгорания/насосы) жирненьким и, возможно, по центру. Ибо букв много, сбиваешься.
      Отдельный плюс за ссылки на НПЦ, статьи и характеристики. Пруфлинки - это всегда круто!
      Вторую статью пили как можно быстрее, ибо людям реально хочется читать такое (есть тут гики). Да что там, я сам учусь на инженера-химика-технолога как раз по твердым топливам...
      0
    6. Duddos Kerman 30 марта 2014 15:59, Посетители, {repa} #6
      Где-то я уже читал эту статью, но не на этом сайте. Впрочем, "автор" молодец, что выложил здесь эту статью. Плюс.
      +1
    7. Bradley_ 30 марта 2014 16:21, Хорошие люди, {repa} #7
      Угу. Я вот тоже читал уже. На форуме ссылка была. Не ну ок, че. Плюс так плюс..
      0
    8. Aqrimuss 30 марта 2014 19:35, Посетители, {repa} #8
      Люблю Хабр)
      0
    9. Vasa 30 марта 2014 20:18, Посетители, {repa} #9
      Хотя бы дал ссылку на хабр!
      0
    10. Roma1879 30 марта 2014 22:14, Посетители, {repa} #10
      Цитата: Vasa
      Хотя бы дал ссылку на хабр!

      В тот момент Хабр лежал из за DDoS атаки. Так что оставлю не волнуйтесь.
      0
    11. FeeL 30 марта 2014 22:14, Хорошие люди, {repa} #11
      А в гугле забанили?
      0
    12. Roma1879 30 марта 2014 22:32, Посетители, {repa} #12
      Цитата: FeeL
      А в гугле забанили?

      Кстати шутка уже не смешная, Гугл уже "банили" в нескольких областях России.
      Завтра будет следующая. Я и не думал что здесь так много читателей Хабра. wassat
      З.Ы. Админ поменяй мне группу на репостеры. lol

      З.З.Ы. Самое интересное что автор этой статьи он же lozga, также заходит на наш сайт, почему он сам не выложил статью загадка(и молчит при этом, как партизан!).
      0
    13. deeperman 30 марта 2014 23:37, Посетители, {repa} #13
      Автор, ты или чего то употребил интересного, (что дало тебе такие знания!) или ты взрослый серьезный человек, который иногда интересуется подобными вещами! ))) Я в шоке! где ты нарыл эту инфу?
      P.s. обращаюсь на "ты" так как того требуют неписаные законы интернета! но готов обращаться на вы! так как пост является просто "бомбой"!
      0
    14. Roma1879 31 марта 2014 00:11, Посетители, {repa} #14
      Эмм я вообще то репостер, а не автор. А вообще такой инфы можно много нарыть. Вики, книги по ракето строению, профилированные ресурсы в интернете типа: Эпизоды космонавтики , или ЦНИИМАШ журналы на ту же тематику вроде «Популярная механика», «Космонавтика и ракетостроение». В общем гугл сила если "тебя там не забанили" crying

      У меня к примеру в вики вся рубрика Космическая техника прочитана от и до.

      В детстве подарили книжку по космосу на пару тысяч страниц вот и поехало.
      0
    15. deeperman 31 марта 2014 20:19, Посетители, {repa} #15
      Цитата: Roma1879
      Эмм я вообще то репостер, а не автор. А вообще такой инфы можно много нарыть. Вики, книги по ракето строению, профилированные ресурсы в интернете типа: Эпизоды космонавтики , или ЦНИИМАШ журналы на ту же тематику вроде «Популярная механика», «Космонавтика и ракетостроение». В общем гугл сила если "тебя там не забанили" crying

      У меня к примеру в вики вся рубрика Космическая техника прочитана от и до.

      В детстве подарили книжку по космосу на пару тысяч страниц вот и поехало.



      Я тоже так хочу! но времени не хватает, Работа с утра до ночи, и выходной один, не успеваю перечитать все то что собирался:(
      хотя с самого детства увлекаюсь авиацией, ракетами, космосом и т.п. (не ТП прошу учесть xd )
      много чего перечитал, но такое ощущение обидное, что не успею я узнать очень многих интересных вещей за свою жизнь:(, а так хочется во всем этом разбираться и даже изобретать!
      0
    Гостям запрещено оставлять комментарии.
    Вам надо авторизироваться или зарегистрироваться на сайте.
    Войти или зарегистрироваться
    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.