Любопитно

[bsb]

Йонният двигател има добър специфичен импулс, но изключително малка тяга. Съответно не става за атмосфера. Всъщност и в космоса е с ограничено приложение поради тази си особеност.

[Angelmr]

За йонен двигател се изисква доста енергия. За това работещите такива са на спътници на геостационарна орбита с ядрен двигател, като енергиен източник.
А на 20 километра тягата от пропелерите ще е по-малка, но и съпротивлението на дирижабала ще е по-малко. А предполагам и пропелерите са с по-голяма стъпка и приспособени за разреден въздух.

Проблема с пропелерите според мен е че в разредения въздух е много по-лесно да се достигнат околозвукови скоростри на потока а като следствие и предела на оборотите до които е ефективен пропелера. Освен ако междувременно не са разработени някакъв вид хиперзвукови витла. Но като правило не е никак случайно че витловите самолети имат забележимо по-ограничен таван на полета. Макар че там факторите са повече.

[Angelmr]

Йонният двигател има добър специфичен импулс, но изключително малка тяга. Съответно не става за атмосфера. Всъщност и в космоса е с ограничено приложение поради тази си особеност.

Малко офтопик става, но различните видове йонни двигатели дават много по-големи възможности на космическите апарати от течнореактивните. Новите видове имат възможности за режим с висока тяга малък импулс и висок импулс малка тяга. Коефициента на преобразуване на внергията в тяга вече надминава 70%. Там е бъдещето на космическите изслвдвания. Въпроса е как да се получи тяга по-висока от теглото на дяигателя + енергоизточника.

[Кухулин]

Интересно обяснение за различните подходи.

[Amazon]

Интересно че после нещата се обръщат. По време на състезанието за Луната, американците създават по-големи двигатели(което се оказва печалившият подход) а руснаците малки, но по-ефективни(с цикъл на използване на изгорелите газове) и по-голям брой на ракета. Което води до катастрофа. Не заради двигателя, а заради погрешна концепция, или по-скоро невъзможност да се произведат големи двигатели. Самият малък двигател си е супер постижение и в момента се използва почти без промяна в конструкцията от Боинг и една от по-малките компании създаващи ракети.

[Кухулин]

По време на състезанието за Луната, американците създават по-големи двигатели(което се оказва печалившият подход) а руснаците малки, но по-ефективни(с цикъл на използване на изгорелите газове) и по-голям брой на ракета.

Каква ефективност имаш предвид, по отношение на коя характеристика?

[Amazon]

Каква ефективност имаш предвид, по отношение на коя характеристика?

По голямо съотношение тяга-маса и по-ефективно използване на горивото. Част от възпламененото гориво се връща по втори кръг обратно в двигателя. От там горивото което се подава към двигателя се заграва почти до точката на горене, преди да се възпламени в дюзите. Това разбира се е опасно, трудно се контролира и изсисква специални материали. За това и САЩ използват друг подход.
Руснаците хвърлят много усилия по този двигател и се получава супер. Проблема е че имат нужда от чукурнайсет такива двигателя за носителят си до Луната, които трудно се контролират. Какво се случва всички знаем. Едно голямо БУМ.
След студената война инженер от Боинг изнамира останалите двигатели и инженерите, които са го създали. Възраждат производството(в Русия защото някой материали са все още секретни). Какво е в момента положението не знам, не съм ровил. Но явно вече технологията е достъпна и на база на този двигател са създадени и други в САЩ. Една то частните компании (не тази на Илон Мъск Спейс-Х а другата) ги използва.
За Боинг не знам дали още ги ползват.

[Кухулин]

Ако се ориентирам правилно в темата, нещата седят малко по-различно.

Руския двигател РД-180, който се ползва за американските ракети, изобщо не е слаб. Тягата му е малко над 4 меганютона. Нещо повече, той е развитие на РД-170, който бил най-мощния ракетен двигател в света (~8 МН).

http://www.npoenergomash.ru/engines/rd180/

http://www.npoenergomash.ru/engines/rd171m/

Тези двигатели обаче са разработени след Лунната надпревара. По време на самата надпревара руснаците ползват Протон с шест двидателя РД-253. Американците ползват по-слабия двигател H-1, но ракетата Сатурн-1Б има осем парчета.

По някакви причини американците ползват за основно гориво керосин, докато руските двигатели горят хептил и азотна киселина. Вероятно заради цената и токсичността, не знам.

Интересна тема, но малко сложна.

[bsb]

Между другото се засяга темата за ракетните двигатели, които руснаците продават на американците:
О патриотизме и реализме
По начало целият "хъб" „Космонавтика“ на този сайт е интересен (http://habrahabr.ru/hub/space/ ).

[Пилот]

За двигателите - съветските лунни ракети са Н-1, които на първата си степен имат около 30-тина РД-33. Липсата на подходяща индустриална база (СССР винаги е бил на 1/10 от САЩ и то оптимистично погледнато) и изпитателни комплекси за големи ракети пречат на това да се създадат подобия на двигателите на първата степен на американския Сатурн. Уви, ако примем, че шансът на един двигател да гръмне при полет е 0.01, то при 5 двигателя шансът е 5%, докато при 30 - 24%. Това без да броим липсата на време в СССР за изпитания и бързането. Смъртта на Королев и падането на Хрушчов въобще имхо обезмислят усилието. Който му се четат мемоарите на Борис Черток - да погледне, това е неописуемо интересна и фактологична хроника на ракетната програма на СССР.

Сега за РД-33 - от кислородно-керосиновите двигатели (без да броим някои разработки от последните години) той е с най-висок специфичен импулс (може да си го представите като КПД) и с най-висока пропорция на тяга към маса на двигателя. Тоест двигател замислен около 1960-та запазва първенството в тези показатели половин век. След дългите родилни мъки се постига нещо изключтелно надеждно и много добре работещо, което в момента се ползва на Союз-2в като първа степен и 2 двигателя като първа степен на американския носител Антарес. Концепцията на РД-33 се ползва в последствие в РД-170 (бустерите на Буран + Зенит) и РД-180 (Американската Атлас-5). След тях се появяват и РД-190, който под една или друга форма е в първата южнокорейска ракета (летя миналата година) + най-новата руска ракета Ангара (която след много големи родилни мъки и дълбоко неизяснена концепция ще полети след няколко месеца).

[Кухулин]

Доста интересно, мерси. Сега погуглих и ми направи впечатление, че въпреки добрия руски двигател ракетата има по-малък полезен товар.

Н-1
- маса 2950 т;
- тяга 50 МН във вакуум;
- полезен товар 100 т.

Сатурн-5
- маса 2965 т;
- тяга 39 МН във вакуум;
- полезен товар 141 т.

Откъде се получава тази разлика?

[Кухулин]

[Кухулин]

Откъде се получава тази разлика?

Една от причините явно е в аеродинамиката. Н-1 има миделно сечение 227 м2, което е три пъти повече от Сатурн-5.

[Пилот]

Аеродинамиката почти няма значение, много бързо престава да бъде фактор. Зависи страшно много откъде за къде се изстрелва (примерно при някои пускове ако си на екватора имаш бонус), какво са количеството степени, как е разпределена масата по тях, колко тежи примерно обвивката, колко тънки можеш да направиш резервоарите и т.н. Важно е да се отбележи, че различни профили на тягата са оптимални в зависимост от изброените условия. Не на последно място, изключително важен е и специфичния импулс (тоест колко оползотворяваш единица гориво).

Специално за Сатурн мисля, че разковничето е във водородните степени - 2-ра и 3-та ако помня добре са водород/кислород, който на височина има доста по-висок специфичен импулс (той зависи доста и от това дали си във вакуум) от комбинацията керосин/кислород (ако не се лъжа Н-1 беше така). Предполагам отделно самата ракета е по-лека и изпипана от Н-1, все пак индустриалната база е по-добра. Също изстрелването е по-близо до екватора ако са ползвали и този бонус.

[Amazon]

Су-27 на който му отказва цялата електроника при облитане след КВР през 2008-ма. Пилотите са голяма работа. Не им се било катапултирало Спасили са самолета и спарката отново лети до ден днешен: