online
- raketaš
- Stručni saradnik foruma
- Pridružio: 07 Nov 2013
- Poruke: 5712
|
Ima jedan zakon mehanike ( četvrti zakon ) koji nikako ne leži zapadnim inženjerima , prva tri zakona je postavio njihov čovjek čije ime znaju pročitati i izgovoriti Isaac Newton , a lome jezik na imenu Konstantin Ciolkovski, i nešto ga ne vole.
A taj rus je postavio jednostavni zakon koji kaže dalje leti raketa koja ima teže gorivo ???? vrlo čudan zakon ali je tako.
On je to nazvao odnos masa pune rakete i prazne rakete , znaći ako je raketa na lanseru teška 100 tona , a prazna 40 tona onda je taj odnos oko 2,7 i tada raketa postiže konačnu brzinu koja je ista ko brzina mlaza koji izlazi iz mlaznice.
A brzina mlaza opet zavisi od temperature izgaranja i molekularne mase plinova nastalih izgaranjem .
Moramo ove dvije stavke malo detaljnije objasniti
ODNOS MASA
Bolje je ako je konstrukcija rakete lagana i nosi mali korisni teret, na primjer ako su rezervoari rađeni od karbonskih vlakana ili litijeve legure onda je to sigurno bolje nego ako je rađena od čelika INOX za žlice i vilice. Primjera radi karbon je cc 5 puta lakši i dva puta čvršći od najbolje čelika za lonce , znači da je efekat s faktorom deset na strani karbona.
Ako su rezervoari kuglastog oblika onda su još lakši od onih vajlkastih.
Ako u rezervoar od 100 m3 nalijemo tekući kisik onda je u njemu 114 tona materijala kisika , ali ako naspemo dušični tetraoksid onda je u njemu 144 tona materije, i od toga mrvicu više od 100 tona kisika.
Znaći količina kisika je manja , ali tekući kisik je na minus 183 C i materijali postaju krti na tim temperaturama , a tetraoksid je na normalnoj temparaturi u tekučem stanju, ali je korozivan otrovan itd.
Uvijek je u prednosti tetraoksid u aluminijskom rezervoaru od tanke folije koja je ojačana sa karbonskim vlaknima. Ipak zbog raznoraznih razloga on je ostao u vojnoj primjeni i vrlo malo u orbitalnim dijelovima svemisrkih brodova. ( rusi kombinaciju aluminij plus karbon plus tetraoksid koriste u raketi SOTONA , baš čudan naziv za jednu ljepoticu )
Vratimo se stoga na kisik tu su svi u osvajanju svemira isti osim što Musk zbog svojih INOX lonaca u startu ima lošiji odnos masa za istu količinu kisika.
Ostaje nam još priča oko goriva ... Uvijek je najbolji Nesimetrični di metil hidrazin njega stane u bačvu od 100 m3 cc 100 tona , ali je opet otrovan i koristi ga samo vojska , opet ga rusi koriste u Sotoni , a u osvajanju svemira vrlo malo.
Ostaje nam kerozin kojeg stane 80 tona i tekući metan kojg stane 42 tone i traži materijale koji drže 1 161 C.
Uvijek je bolji odnos masa ako se koristi Hidrazin , pa onda Kerozin i na kraju Metan , tekući vodik namjerno sad ne budem obradio jer je besmisleno.
Obrni okreni kisik i kerozin daju bolji odnos masa od kombinacije kisik metan.
Dakle oćito da inženjeri u americi nisu bez nekog velikog razloga prešli na gorivo koje daje loš odnos masa.
BRZINA MLAZA
Da bi bio korektan moram odmah reći da kisik- metan daje veću brzinu mlaza cca 3800 m/s od kombinacije kisik kerozin koji daju cca 3350 m/s
Ali kako rekoh , ta brzina je konačna i ne može se preći , pa stoga da bi raketa letjela brže ili dalje mora se igrati igra s odnosom masa.
Ja sam kao student termodinamike , odnosno fizikalne kemije , to shvatio prije 50 i kusur godina, i kao student se počeo baviti sasvim drugim problemima , a ne svojom strukom, bavio sam se odnosom masa jer je to jedini naćin da se leti brže i dalje jer fizikalna kemija tapka na mjestu od vremna Lajke ili Gagarina.
Dakle za kraj vratimo se bitku problema Svi ti motori trebaju jake pumpe koje budu nadrukale gorivo i kisik na 300 bara i u pitanju su silne tone goriva koj prolaze kroz pumpe. Te pumpe dobijaju pogon od plinskih turbina , a te turbine dobijaju plinove koji nastaju izgaranjem goriva koje raketa nosi u sebi.
Ako zapalimo kisik i kerozin u nekoj komori dok kažeš keks ode temparatura na par tisuća celzija, a to turbina ne može podnijeti, moramo plinove hladiti , možemo s vodom , ali to je dodatni tank i pumpe za vodu , što ruši odnos masa. Možemo skinut temperaturu tako da dajemo višak goriva i onda s e energija troši na isparavanje tog goriv i temperatura plinova pada, ali izgaranjem smješe sa viškom kerozina na izlazu u turbinu dobijemo čestice gareži koje staru turbinu.
ONO ŠTO AMERI NIKADA NISU RIJEŠILI je dodavanje viška kisika u smješu s tim viškom dobijemo ćiste plinove bez gareži i dobijemo temperaturu koju želimo i vozimo turbinu satima . danima , ali višak kiska u plinovima če spaliti turbinu , lopatice turbine ako nisu napravljene od legure otporne na kisik na viokim temperaturama, Gluško I Kuznjecov su to riješili , napravili te motore i u konačnici su njihovi nasljednici prodali licence amerima , i ništa velika nula.
Zato ameri kasne i u hipersonici , zato imaju mokre snove kad im netko spomene Orešnika i slične projektile.
ZBOG TOG TEHNOLOŠKOG ZAOSTAJANJA za rusima ameri su se odlućili na kombinaciju kisik metan makar je katastrofalno loš odnos masa, a prirast brzine mlaza i nije nešto.
Dodavanjem viška metan u komoru izgaranja plinovi se hlade Vodik iz metana sav izgori tu nema milosti ugljik iz metana če izgoriti do faze monoksida i budući nama dovoljno kisika ne bude prešao u CO2 pa je samim tim i manji priliv energije, usput se bude onaj višak metan zagrijao kao plin i uredno strujao preko lopatica turbine.
Sve ostalo je šuplja prića , puno reklame i laži. , težina motora je bitna , ali se ona totalno izgubi u težini INOX lonca kod Musca
|
