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
Вчера, 23:06
Мод понравился, вот только с ним не работает деталь "Fuel Cell" (топливные ячейки) или так и должно быть?
Вчера, 21:07
Скучно и много воды. П.С. 3-я серия не грузится.
Вчера, 14:26
1.2.2 у меня. с модами на 1.2.2... кроме трех каких-то
Вчера, 14:12
Автор, у тебя версия KSP 1.2.1?
Вчера, 07:43
Спайс центр? СПАЙС ЦЕНТР???
Вчера, 07:15
Потому что "а вот еще одна интересная фишка" видео уже куча. А тут необычный способ подачи. Получается что не совсем нуб рассказывает совсем нубам, как ими не быть. С одной стороный я и сам узнаю новое, а с другой рассказываю этои как я к этому пришел другим. В этом и кроется главная суть.
Вчера, 00:15
Шо, еще полтора часа "ой, а чо эта за фигня!" и "фсемприветсегоднямы"? Интересно было бы, если бы ты сам предварительно разобрался, а потом показывал в стиле "а вот еще одна интересная фишка". А так это не то, чтобы мусор, но и полезность околонулевая. Зачем ты это делаешь - не знаю.
17 января 2017 16:17
Никак. Статья была склейкой из трех частей, после переезда все полетело в тартарары. з.ы. Да, и коммент оставить тоже проблема... постится около 5 минут О_о. Дико тормозит движок.
16 января 2017 19:57
Самое забавное - на орбите Кербина этому шедевру делать абсолютно нечего. Один плюс от этого поста есть - еще раз заворожено пересмотрел это безумное творение)
16 января 2017 19:37
Согласен, раньше было больше вкладок и Модов. Из-за этого любимый мод на новые ионные двигатели не могу скачать
16 января 2017 13:21
Простите сударь, но пост гавно. Да причем отьорнейшее улично-сартирное, как мой юмор на праздниках.
15 января 2017 18:41
Ересь! Я повешусь! Столько ереси не было никогда!
15 января 2017 14:47
Подарок Бездне и Кракену на старый новый год.
15 января 2017 13:35
Что-то я мало что тут вижу... Хотя бы форум просмотрел для приличия. Давно уже показывали - Эпические видео процесса игры в KSP
15 января 2017 12:45
Этажы плогеат к тому же https://www.youtube.com/watch?v=ONP9jS14toE
15 января 2017 12:24
Было бы что заценивать - может, и заценили бы.
15 января 2017 11:10
В 1.2.2 изменились показатели уровня учёного (скорость получения науки). Теперь они такие: 0 0.00135 1 0.00675 2 0.00810 3 0.00945 4 0.01080 5 0.01215 Т.е. раньше коэффициент рос с уровнем как х5, х9, х13, х17, х21, а теперь как х5, х6, х7, х8, х9. Понерфили лабораторию.
15 января 2017 10:25
Запрещать рейтинг и комментирование статьи? Очень умно.
15 января 2017 08:58
У меня Environmental Visual Enhacnements Не даёт облаков! Вобще ничго. Такое ощущение что я его не устанавливал. И что мне с ним делать? Хочу облака
14 января 2017 20:06
один я понял в 2017 у кого пукан гореть будет?
14 января 2017 00:59
А то никто не знает этот мод?! Нафига ты его тут тыкнул? И вообще. Прошло то время когда моды тут рекламировали. Щас их завались. На любой вкус. Лучше поделку какую либо сделай и выложи. Будет интересней.
13 января 2017 23:23
Медаль слоупока этому раку. А пост едет в бездну вне очереди.
13 января 2017 22:58
Складная - это не "разобрать, пересобрать", а ВЖУХ! и оно в виде станции. ВЖУХ! и оно уже уже мобильный звездолёт. Такое только с IR. Правильнее было её назвать Сборной
13 января 2017 22:32
Я огорчен. Мало того что пост говно. Простите. Но как есть. Так еще и столь прекрасный мод столь хреново преподнесен. Где-то плачен один разработчик. Теоретически...
13 января 2017 21:42
Едрить вы бестолочь!
13 января 2017 21:13
Ты очень плохо понимаешь, как распространяются вирусы. В файлах моделей и текстурах вирусов точно не будет. А в исполняемом файле - легко.
13 января 2017 20:07
Так делать не надо. Надо сначала посмотреть, как делают другие, и попробовать сделать не хуже. У тебя получилось типичное "как я провел этим летом".
12 января 2017 20:18
как скачать мод
12 января 2017 14:03
на 1.2.1 пойдёт?
12 января 2017 13:19
я мог бы сделать установщик, который с моего google disk'a скачивает выбранные моды. Т.е. есть прилажуха (около пары метров весит) в которой ставишь галочки на необходимых модах. ну и там всякие наборы для более простых юзеров и все такое.
Показать все
Список игр в нашей базе

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Виды жидкого топлива

После начальных экспериментов, когда ракеты летали на этиловом спирте, азотной кислоте, скипидаре и прочих веселых веществах, самыми распространенными стали три пары ракетного топлива: кислород/керосин, кислород/водород, несимметричный диметилгидразин/азотный тетраксид. Естественно, у каждого вида топлива есть свои плюсы и минусы, которые мы сейчас и рассмотрим. Однако, сначала мне хочется дать определение удельного импульса, которое так и не прозвучало всё это время:

Удельный импульс — это мера эффективности ракетного топлива. Согласно одному из определений, это количество секунд, в течение которых двигатель может развивать тягу 1 Ньютон, истратив 1 кг топлива. Удельный импульс измеряется в секундах или в метрах в секунду. УИ 1 с = 9,8066 м/с


Кислород/керосин. УИ 358 c в пустоте, усредненная плотность (плотность смеси в соотношении для работы двигателя) 1,036 г/см^3. Самое популярное топливо, самое простое в работе и самое освоенное. Главных недостатков два — не самый высокий УИ, и то, что кислород хранится в баках в жидком виде. На ракеты-носители иногда даже не ставят теплоизоляцию, и при старте с неё красиво падает намёрзший из воздуха лёд. Но для разгонных блоков теплоизоляция нужна и требует дополнительной массы. Также жидкий кислород нельзя хранить месяцами для коррекций орбиты. Есть любопытный физический хак — переохлажденный кислород, т.е. кислород при температуре ниже температуры кипения. Он чуть плотнее, поэтому в такой же бак его поместится больше, и он не так активно закипает при заправке. На этой паре летает очень много современных ракет-носителей — «Союз», «Зенит», «Атлас», «Фалькон».
Кислород/водород. УИ 455 с в пустоте, усредненная плотность 0.3155 г/см^3. Наибольший УИ, но есть серьезные недостатки. Жидкий водород доставляет гораздо больше проблем, чем кислород. Во-первых, из-за низкой плотности пары кислород/водород бак будет в 2-3 раза выше баков других топливных пар при том же диаметре. Во-вторых, бак надо делать с теплоизоляцией, потому что иначе жидкий водород будет активно испаряться. Даже с теплоизоляцией надо дренировать бак и подпитывать его жидким водородом практически до момента старта. Дренаж испарившегося водорода нужно отводить, потому что его смесь с воздухом взрывоопасна. Разгонный блок с этими компонентами должен отработать в течение нескольких минут, долгоживущие модификации блоков, которые жили часами, были изготовлены в единичных экземплярах и оказались сильно дороже. На этой паре летали шаттлы и «Энергия», летают «Дельта» американцев, «Ариан-5» европейцев и «H-II» японцев.
НДМГ/АТ. УИ 344 с в пустоте, усредненная плотность 1,185 г/см^3. УИ чуть ниже кислорода/керосина, очень высокая плотность, кипит при плюсовой температуре, самовоспламеняется при смешении компонентов, вроде бы мечта, а не топливо. Одна беда, НДМГ — жуткий яд. Высший класс токсичности по NFPA 704, мутаген, тератоген, канцероген. АТ тоже не подарок, но на класс опасности ниже, ядовит примерно как хлор, и растения после него хорошо растут — азотистое удобрение. К небольшим недостаткам этой топливной пары можно отнести коррозию материалов (но с этим можно бороться) и более высокую стоимость, чем у пары кислород/керосин. На ней летают «Протон», «Великий поход» китайцев и GSLV индусов. Летали «Титаны» американцев и «Ариан» европейцев, но в ракетах-носителях он постепенно будет сходить на нет. Опасность разлива сотен тонн компонентов при аварии и необходимость дезактивации участка падения отработанной ступени делает бесперспективным использование этой пары в ракетах-носителях. Но она используется в разгонных блоках и двигательных установках спутников, потому что может долго и без проблем храниться в полёте.

Геометрические размеры ступени, транспортировка

С точки зрения геометрии, максимальный объем при фиксированной площади достигается для шара. И аэродинамическое сопротивление и полная поверхность цилиндра пропорциональны квадрату радиуса, поэтому ракеты должны были бы быть достаточно невысокими и широкими. Однако, в реальности, ракеты очень тонкие и высокие. Дело в том, что увеличение диаметра увеличивает сложность изготовления и транспортировки ступени. У меня была гипотеза, что мера сложности работы со ступенью обратно пропорциональна квадрату радиуса. Я собрал данные о пусках ракет за последние двадцать лет (много пусков даст статистическую базу, а не очень большой временной диапазон не приведет к ошибке из-за изменения технологий) и построил график количества пусков в зависимости от наибольшего диаметра ступени (самого широкого бака). Что интересно, гипотеза подтвердилась:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Ещё можно вспомнить байку о том, как ширина двух древнеримских лошадей привела к ограничению полезной нагрузки «Спейс Шаттла». Это, конечно, байка, и даже отдел стандартизации NASA потрудился её опровергнуть , но общий принцип верен — задача транспортировки ставит большие проблемы для разработки ракет-носителей.

Расчеты

Я сделал документ в Google Docs. Можно посмотреть размеры ступени в зависимости от желаемой характеристической скорости, топлива и диаметра. Надеюсь, Google позволит вам скопировать данные в свой документ, чтобы поиграться с параметрами. Установленные параметры настроены на что-то похожее на универсальный блок «Дельты-IV». Обратите внимание на гораздо более высокую, чем реальная, характеристическую скорость. В реальности ещё есть потери на сопротивление воздуха, гравитацию, двигатель выдаёт меньший импульс у Земли из-за атмосферного давления и т.п.
Во втором листе документа есть данные по пускам ракет за последние двадцать лет и диаметру наибольшего бака, а также график по собранным данным.
Открыть документ

Кто как может

США повезло не только с широтой. Их космодром находится на берегу моря, и не составляет проблем привезти ступени на корабле или барже:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Слева баржа для транспортировки внешнего топливного бака «Спейс-Шаттла», по центру перевозка от причала в здание вертикальной сборки, справа транспорт «Дельта Маринер» перевозит ступени РН «Дельта-IV» и «Атлас- V»

Поэтому американцы могли возить ступени «Сатурна-V» диаметром 10,1 м и внешние топливные баки шаттлов восьмиметрового диаметра.
У европейцев космодром Куру тоже находится у самого берега, что опять позволяет использовать большие ступени — 5,4 м у «Ариан-5»:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Ну а у нас ситуация гораздо сложнее. Первую ступень Н-1 диаметром 17 метров сваривали уже на Байконуре, центральный блок «Энергии» возили на самолёте. Диаметр «Протона» фактически 4,1 м, боковые баки первой ступени присоединяются уже при сборке ракеты на Байконуре. И, по слухам в Интернете, при транспортировке блоков ракеты приходится перекрывать встречное движение по железной дороге. Вот он — тайный враг отечественной космонавтики — железнодорожный габарит:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Уже на вагонах «Ангары» с диаметром 2,9 м ясно виден индекс негабаритности — по ширине он почти предельный (5 из 6):



Железнодорожный транспорт для нас пока остается единственно доступным. Возить на самолёте дорого, да и ограничение размера присутствует. Новые специальные самолёты будут стоить сильно дороже. Собирать на месте очень дорого — надо новый завод строить. По рекам транспортировать тоже не получается — будут нужны специальные баржи для рек и корабли для движения по Северному морскому пути. Учитывая, что сейчас в «Роскосмосе» есть некоторое шевеление по поводу разработки сверхтяжелой ракеты, становится очень любопытно, какие геометрические параметры там выберут, и как её будут транспортировать?

Компоновка

Времена, когда денег в космос вливали много, и можно было строить такой инженерно-красивый «Сатурн-V», увы прошли. Теперь во всем мире мода на «летающие заборы» из универсальных модулей, которые должны быть удобными и дешевыми:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Слева направо: «Дельта-IV», «Атлас-V», «Фалкон-9», «Ангара»

При массовом производстве такие УРМ должны получаться дешевыми. Есть любопытный ролик, пусть и несколько из будущего, потому что в нём используется сварка трением, которую пока не освоили:



Кстати, сравните с предыдущим видео, построенный цех вполне узнаваем. Ещё на цех и оборудование можно посмотреть тут и тут .

Стартовые сооружения

Меня очень занимал вопрос, чем была вызвана такая странная компоновка у «Ангары» версии 1995 года?

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Не нужно думать, что эту схему делали дилетанты или «враги народа». Представьте, что на дворе первая половина девяностых. На Байконуре раздрай, Казахстан, ставший независимым, может устроить проблемы с использованием космодрома. «Протон» надо чем-то заменять. Но денег у государства ни на что нет, и масштабные проекты однозначно не получатся. А на космодроме «Плесецк» есть почти достроенный старт для РН «Зенит». «Зенит» выводит на орбиту почти четырнадцать тонн. Если сделать новую ракету в размерности «Зенита», привесив дополнительные баки, то полезную нагрузку можно увеличить. Так и появилась эта странная конструкция.
Этот же фактор уже готового стартового сооружения пророчит хорошее будущее «Союзу-2.1в» . Старты для обычных «Союзов» есть на Байконуре, Плесецке, Куру (но туда вряд ли пустят — конкуренция «Веге»), строится старт на «Восточном».
Кстати, идею параллельного расположения баков реализовали ещё в «Протоне». На первой ступени стоит один бак окислителя диаметром 4,1 м. и шесть баков горючего, на которых стоят двигатели. Получилось даже изящно — на дно бака окислителя выведены коммуникации, что сделало ненужной отдельную кабель-мачту. А первая ступень стала заметно короче, что полезно для уменьшения изгибающих нагрузок и упрощает работу с ракетой в целом. Что любопытно, эту идею и сейчас не хотят забывать — вот, например, картинка неких эскизов из доклада от ноября 2013 года:

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


вторая слева ракета — параллельно расположенные баки на первой ступени, третья слева — боковые и центральный баки для разных компонентов

Деньги

Это ограничение фактически разлито по всем остальным, потому что любое инженерное решение имеет свою цену. Для наглядности — некрасивые ракеты на КДПВ в большинстве своем стали такими некрасивыми из-за того, что использовались уже готовые блоки разных диаметров, и увеличение диаметра спутников привело к необходимости создания надкалиберных обтекателей.

Незаметные сложности ракетной техники. Часть 3


Первая слева ракета — «Тор — Эйбл». На уже существующую баллистическую ракету «Тор» поставили ступень «Эйбл», которую сделали для ракеты «Авангард».
Вторая — «Таурус». Под ступени ракеты «Пегас» воздушного старта поставили ступень с МБР «MX»
Третья — «Ариан-4». К сожалению, прямых предков я не нашёл, откуда она такая некрасивая появилась — неясно.
Четвертая — «Ариан-6». Переход на новые твердотопливные блоки, а верхняя ступень остается с «Ариан-5», поэтому она большего диаметра.
Пятая — «Ангара» версии 1995 года. О ней я уже говорил.

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

Ссылка на оригинал статьи.

P.S. У меня есть список интересных тем, по которым можно сделать статьи, и он ещё далеко не исчерпан.

P.P.S. Ещё будет четвёртая часть. Про двигатели и баки. Последняя статья цикла, но не последняя статья от автора. Будет еще много интересного.

З.Ы. Спасибо Админу за понимание и быструю реакцию.
    Комментарии
    Подсветить мои комментарии
    1. Roma1879 3 апреля 2014 01:19, Посетители, {repa} #1
      Завтра выложу четвёртую часть.
      +2
    2. Georgy496 3 апреля 2014 16:58, Хорошие люди, {repa} #2
      Спс, прекрасная статья.
      0
    3. Kerbi 4 апреля 2014 00:41, Посетители, {repa} #3
      молодец. хорошие, познавательные статьи. давай есчо))
      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.