Первая передача для ракеты на "сопле Бунзена"

[Palych]

Прочитал в соседнем топике про "сопло Бунзена" и вспомнил идею, которая у меня завелась ещё в школе.
Что если ракетный двигатель (жидкосный, твёрдотопливный, комбинированный, как у SpaceShipOne) сделать двухконтурным используя этот самый Venturi effect (так он оказывается называется)?
Типа надеть на хвост ракеты трубу чуть больше диаметром:

Code: Select all

  -----
===
  -----

По идее должна увеличиться масса толкаемого воздуха и уменьшиться скорость, а стало быть - эффективность на низких скоростях.
Кроме того - горячий выхлоп двигателя должон по идее резко разогреть всасываемый воздух, увеличивая силу его выталкивания, а стало быть - КПД.
Таким образом можно сделать мощную и эффективную первую ступень...
Я даже эксперименты проводил с фольгой и серой со спичек...
Как народ думает - полетит такое?
"Пусть безумная идея -
не рубайте сгоряча"(c)

[KP580BE51]

"Пусть безумная идея -
не рубайте сгоряча"(c)

Ну тогда сами тут почитайте.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/shortp.html

[Palych]

"Пусть безумная идея -
не рубайте сгоряча"(c)

Ну тогда сами тут почитайте.
http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/shortp.html

Издеваетесь?
Я столько текста не осилю...
Может пальцем покажете?
Впрочем я и так понял что не полетит
А я уже собирался с работы увольняться - думал на дивиденты жить...

"Сказал - не слышат.
Крикнул - не слышат.
Буду думать." (c)

[KP580BE51]

Издеваетесь?
Я столько текста не осилю...
Может пальцем покажете?
Впрочем я и так понял что не полетит
А я уже собирался с работы увольняться - думал на дивиденты

Довольно интересное и наглядное чтиво.
Почитайте как работает ракетный двигатель.

Есди по существу, то былобы более интересно сделать первую ступень на турбореактивном двигателе.

[Иоп]

Увидел заголовок темы "...на сопле Бунзена".
Подумал, что же это за сопли у Бунзена, что ими можно ракеты запускать!

[Palych]

Довольно интересное и наглядное чтиво.
Почитайте как работает ракетный двигатель.

Не, за ссылку спасибо! Действительно мощно описано. Почитаю на досуге.

Есди по существу, то былобы более интересно сделать первую ступень на турбореактивном двигателе.

Я так рассуждал что турбореактивный движок сложнее сделать безумно мощным.
А тут - никаких движущихся деталей...

[Flash-04]

из приведенных рассуждений совершенно не следует, что он вдруг должен стать мощнее, и почему у него повысится КПД

[KP580BE51]

из приведенных рассуждений совершенно не следует, что он вдруг должен стать мощнее, и почему у него повысится КПД

Ну зачем сразу так, серпом.... Вполне классическая ошибка.

К стати, он моежт стать мощьнее, если увеличить подачу топлива (или уменьшить подачу окислителя) ИМХО. Но не думаю что оно имеет смысл.

[Flash-04]

К стати, он моежт стать мощьнее, если увеличить подачу топлива (или уменьшить подачу окислителя) ИМХО. Но не думаю что оно имеет смысл.

если увеличить подачу топлива, то любой двигатель станет мощнее, если не "подавится"
вопрос конечно интересный, т.к. на первой ступени при прохождении атмосферы можно использовать гибридные двигатели. жаль на курсе по двигателям про такой тип ничего не рассказывали

[Palych]

из приведенных рассуждений совершенно не следует, что он вдруг должен стать мощнее, и почему у него повысится КПД

Я не о мощности думал, а о повышении эффективности на низких скоростях.
Так же как пониженная передача не увеличивает мощность двигателя, но увеличивает момент и соответственно - тягу.

Что касается КПД - мысль такая: В обычном ракетном двигателе выхлопные газы выходят безумно горячими, то есть содержат много энергии, которая рассеивается в атмосфере впустую.
В случае применения предложенной схемы эти газы будут нагревать воздух внутри трубы, действуя наподобие прямоточного двигателя, т.е. увеличивая скорость "комбинированного" выхлопа.
(попучилось запутано, попробую расшифровать попозже, а то с работы выгонят...)

[KP580BE51]

К стати, он моежт стать мощьнее, если увеличить подачу топлива (или уменьшить подачу окислителя) ИМХО. Но не думаю что оно имеет смысл.

если увеличить подачу топлива, то любой двигатель станет мощнее, если не "подавится"
вопрос конечно интересный, т.к. на первой ступени при прохождении атмосферы можно использовать гибридные двигатели.

Ракетный - не станет.

жаль на курсе по двигателям про такой тип ничего не рассказывали

Мне вообще ничего про ракетные двигатели не расказывали.

[kosmo]

если увеличить подачу топлива, то любой двигатель станет мощнее, если не "подавится"

Ракетный - не станет.

Почему?

[Flash-04]

потому что это утверждение не верно

dm/dt - расход массы

разумеется утверждение основано на предположении что Vr менятся не будет, т.е. топливо сгорает все.

[KP580BE51]

если увеличить подачу топлива, то любой двигатель станет мощнее, если не "подавится"

Ракетный - не станет.

Почему?

Оно просто сгорать не будет.

[kosmo]

если увеличить подачу топлива, то любой двигатель станет мощнее, если не "подавится"

Ракетный - не станет.

Почему?

Оно просто сгорать не будет.

Это, по видимому, и подразумевалось под "подавится".

[KP580BE51]

Это, по видимому, и подразумевалось под "подавится".

ИМХО, надо всеже как-то разделять, ракетный и к примеру турбореактивный. Ракета "по умолчанию" тащит на сбе ровно столько окислителя, сколько нужно для топлива.
Нафиг. А то снова пойдет квантовая физика и прочий бред.

[vm__]

Ракета "по умолчанию" тащит на сбе ровно столько окислителя, сколько нужно для топлива. Нафиг. А то снова пойдет квантовая физика и прочий бред.

Немного прочего - слышал историю, что на каком-то спутнике (связи? ТВ?) кончился один из компонентов, а другой - наоборот, не кончился. Дык еще какое-то время орбиту/ориентацию корректировали просто струей другого компонента - с гораздо меньшей эффективностью, конечно, но спутник прожил чуть дольше

[KP580BE51]

Ракета "по умолчанию" тащит на сбе ровно столько окислителя, сколько нужно для топлива. Нафиг. А то снова пойдет квантовая физика и прочий бред.

Немного прочего - слышал историю, что на каком-то спутнике (связи? ТВ?)

Наверняка очень древнем.

кончился один из компонентов, а другой - наоборот, не кончился. Дык еще какое-то время орбиту/ориентацию корректировали просто струей другого компонента - с гораздо меньшей эффективностью, конечно, но спутник прожил чуть дольше

Это как? Кончился? Забыли заправить? Марсиане сперли?

[Palych]

Вернёмся к нашим соплям.
Прочитал тут http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/thrsteq.html

Looking at the thrust equation very carefully, we see that there are two possible ways to produce high thrust. One way is to make the engine flow rate (m dot) as high as possible. As long as the exit velocity is greater than the free stream, entrance velocity, a high engine flow will produce high thrust. This is the design theory behind propeller aircraft and high-bypass turbofan engines. A large amount of air is processed each second, but the velocity is not changed very much. The other way to produce high thrust is to make the exit velocity very much greater than the incoming velocity. This is the design theory behind pure turbojets and turbojets with afterburners, and rockets. A moderate amount of flow is accelerated to a high velocity in these engines. If the exit velocity becomes very high, there are other physical processes which become important and affect the efficiency of the engine. These effects are described in detail on other pages at this site.

other pages ещё не читал, но пролетарское чутьё мне подсказывает что первый путь будет эффективнее внизу, пока скорость небольшая; а второй - ближе к космосу.
Так вот идея и состоит в том чтобы переключить ракетный двигатель из второго режима в первый.
Высокая скорость выхлопа позволяет добиться высокой тяги за счёт небольшой массы выбрасываемого вешества.
Однако в условиях атмосферы это не так эффективно, вот я и предлогаю использовать энергию ракетного двигателя чтобы протащить через трубу бОльшую массу газа, захватив воздух за счёт того самого эффекта с одной стороны внешней трубы и выбросив с другой, заодно нагрев его по дороге почти как в turbojet.
Так лучше?
Может всё-таки полетит?..

[KP580BE51]

Так вот идея и состоит в том чтобы переключить ракетный двигатель из второго режима в первый.

А чего не 2 ступени? Ничего переключать не надо.

Однако в условиях атмосферы это не так эффективно, вот я и предлогаю использовать энергию ракетного двигателя чтобы протащить через трубу бОльшую массу газа, захватив воздух за счёт того самого эффекта с одной стороны внешней трубы и выбросив с другой, заодно нагрев его по дороге почти как в turbojet.
Так лучше?
Может всё-таки полетит?..

Я не знаю. Нутром чую что ничего не получится. Может быть эффективнее былобы часто энергии от насосов пускать на воздушную помпу, которая качалбы воздух в камеру сгорания?
А вообще.
1. Еще старые советские МИГи, с кучей вооружения, с кучей топлива, имели тягу больше своей массы.
2. Сколько весит "Пегас", который в "ХАрриете" стоит?

В общем первую ступень ИМХО можно делать многоразовой, на турбореактивных двигателях с форсажом.

[Palych]

Так вот идея и состоит в том чтобы переключить ракетный двигатель из второго режима в первый.

А чего не 2 ступени? Ничего переключать не надо.

Может и не надо. Я имел в виду превратить и/или переключить.

Однако в условиях атмосферы это не так эффективно, вот я и предлогаю использовать энергию ракетного двигателя чтобы протащить через трубу бОльшую массу газа, захватив воздух за счёт того самого эффекта с одной стороны внешней трубы и выбросив с другой, заодно нагрев его по дороге почти как в turbojet.
Так лучше?
Может всё-таки полетит?..

Я не знаю. Нутром чую что ничего не получится. Может быть эффективнее былобы часто энергии от насосов пускать на воздушную помпу, которая качалбы воздух в камеру сгорания?
А вообще.
1. Еще старые советские МИГи, с кучей вооружения, с кучей топлива, имели тягу больше своей массы.
2. Сколько весит "Пегас", который в "ХАрриете" стоит?

В общем первую ступень ИМХО можно делать многоразовой, на турбореактивных двигателях с форсажом.

Вижу проблему масштабирования:
Воздух гораздо менее эффективен чем кислород (особенно нагретый, как в РД-180, или как его)
Стало быть - его нужно очень много закачать. Стало быть помпа получится слишком помпезная (тяжело таскать, большое сопротивление, ...) И в итоге железо перевесит кислород...
Моё решение суть попытка сэкономить на железе и повысить эффективность за счёт "гибридного" решения.

[KP580BE51]

Моё решение суть попытка сэкономить на железе и повысить эффективность за счёт "гибридного" решения.

Просто так: Поставить трубу за двигателем, и получить прирост в тяге? Можете нарисовать как вы себе это представляете. А мы тут коллектиыным разумом попробуем балланс сил прикинуть?

[Palych]

dup

[Palych]

Моё решение суть попытка сэкономить на железе и повысить эффективность за счёт "гибридного" решения.

Просто так: Поставить трубу за двигателем, и получить прирост в тяге? Можете нарисовать как вы себе это представляете. А мы тут коллектиыным разумом попробуем балланс сил прикинуть?

Что-то типа:

Code: Select all

           ---- ))
 ------------ )))
< o          ))))
 ------------ )))
           ---- ))

[KP580BE51]

Что-то типа:

Code: Select all

           ---- ))
 ------------ )))
< o          ))))
 ------------ )))
           ---- ))

Если представить балланс сил, то выхлоп будет действовать на стенки перепендикулярно курсу ракеты (тоесть 0) это раз. А два, так это выхлоп будет тормозится стенками этой фигни. Тоесть результат прямо противоположный.