S-25 Berkut / SA-1 Guild; S-50; S-100; V-400 Dalj

13

S-25 Berkut / SA-1 Guild; S-50; S-100; V-400 Dalj

offline
  • Pridružio: 07 Nov 2013
  • Poruke: 5240

Drug pukovnik ::raketaš ::U desetak godina su sa 25 bara došli do stotinjak , a onda u slijedećih desetak godina su nagurali na 250 bara.

Tlakovi na izlazu iz pumpe na maksimalnom režimu (gorivo / oksidans) nekih od raketa:

217M (S-25)...104 / 80 bar
5Я25 (S-25)...217 / 206 bar
5V21 (S-200)...121 / 97,5 bar


možeš li to poređati po godinama , početak razvoja i uvođenje u službu , i dati nominalne potiske tih motora .

Ovih 206 bara je zvjerski tlak , samo da podsjetim , da su ameri tek kroz kupovinu licenci i gotovih motora od ruja za potrebe svemirskih istraživanja došli do tih i malo većih tlakova u motorima.

Nismo puno pisali o tome , zapravo nemamo adekvatnu temu gdi bi to detaljnije evoluirali pa ja tu i tamo sporadično nešto napišem o tome .

Dizanje tlaka u motoru je znak napredne tehnologije, visokog stupnja djelovanja i malih gabarita , i što je najvažnije dizanja frekvencije vibracija , a samim tim smanjivanja amplitude.

Kao što automobili odnosno motori sa višom kompresijom imaju veću snagu, manju potrošnju i manje dimenzije tako je i kod raketnih motora. Tu fizikalnost su inženjeri davno spoznali , a slučajno ili namjerno je sredinom prošlog stoljeća u SSSR u stvorena jedna vrlo jaka ekipa fizikalnih kemičara koja se bavila fizikom eksplozije , i svim tim pojavama vezano uz prelazak jedne materije u drugu uz razvoj topline . Bilo je tu i Nobelovaca i znanstvenika koji se i danas pamte , da spomenem samo neke Zeldović , Knorre, Frank Kaminsky . Oni su postavili teoretske modele izgaranja , raspada dušićnih oksida , stvaranje atmosfere kisika i izgaranja kerozina ili nekog divljijeg goriva . Oni su kroz taj teoretski rad dali smjernice inženjerima konstruktorima kao što su bili Gluško , Kuznjecov ili Isajev da u praksi realiziraju te teoretske modele.

Ne omalovažavam znastvenike koji su se okupili oko Von Brauna , ali su to sve bile male bebe , spram ove trojice velikana ili Zeldovića i ekipe sa instituta fizikalne kemije. Žurnal , mjesecnik , u kojem su iznosili svoje radove Zeldović i ekipa je žurno iz tiskare u Moskvi prebacivan preko atlantika , preveden na engleski , tako da se znalo dogoditi da mi na stol u istom danu dođe originalni ŽFK i njegova engleska varijanta.

Prosto je neshvatljiva inženjerska glupost , ili tupost , koja se vidjela na konstrukcijama motora koji su dolazili iz amerike , koji je trud uložen na razvoj motora F1 za Saturn 5 , koje su oni tamo probleme rješavali sa vibracijama motora , samo zato što je komora izgaranja bila velika kao špajza , motor je radio na malom tlaku , i zato je komora morala biti ogromna , a to je značilo i veliku površinu lima koju je trebalo hladiti , a hladili su lim ubacivanjem filma goriva , znači radili su sa ogromnim viškom goriva , što skida efikasnost.

Dizanjem tlaka smanjuje se razmak između molekula kisika i goriva , ubrzavaju se reakcije, komora je mala , pa je i malo lima kojeg treba hladiti, malo zvono kad se udari čekićem slabije zvoni od velikog zvona , ton je višlji, vibracije su sitnije ... da ne tupim dalje.

počeo je sa 4 male komore


A završio sa jednom solidnom komorom , tipičnom za njega , sa bradavicama koje su utisnute u limu je spojio vanjski i unutrašnji plašt u jednu jedinstvenu cjelinu, dobro hlađenu i vrlo krutu.



Registruj se da bi učestvovao u diskusiji. Registrovanim korisnicima se NE prikazuju reklame unutar poruka.
offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 5383

Nekako kronološkim slijedom, nemam točne godine pa ću podjeliti u 3 grupe:

1. Kraj 50-ih (217M, V-750, V-755)
2. Prva polovica 60-ih (5V21)
3. Druga polovica 60-ih (5Я25)

Raketa 217M (S-25), motor S5.1, 1959-1961
Maksimalni potisak: 170 kN
Maksimalni tlak goriva od pumpe: 104 bar
Maksimalne tlak oksidansa od pumpe: 80 bar
Maksimalni tlak u komori izgaranja: 47,7 bar
Masa motora: 129 kg

Raketa V-750V (S-75), motor S2.711V, 1956-1957
Maksimalni potisak: 30,4 kN
Maksimalni tlak u komori izgaranja: 51 bar

Raketa V-755 (S-75), motor S2.720, 1958-1961
Maksimalni potisak: 35 kN
Maksimalni tlak u komori izgaranja: 58 bar
Masa motora: 47,5 kg

Raketa 5V21 (S-200), motor 5D12, 1963 ?
Maksimalni potisak: 100 kN
Maksimalni tlak goriva od pumpe: 121 bar
Maksimalne tlak oksidansa od pumpe: 97,5 bar
Maksimalni tlak u komori izgaranja: 65 bar (izračunao preko kritičnog presjeka mlaznice)
Masa motora: 116,5 kg

Raketa 5Я25 (S-25), motor 5D25, 1964-1968
Maksimalni potisak: 185 kN
Maksimalni tlak goriva od pumpe: 217 bar
Maksimalne tlak oksidansa od pumpe: 206 bar
Maksimalni tlak u komori izgaranja: 126,2 bar
Masa motora: 124,5 kg

Ova dva zadnja motora su dobra za usporedbu, slična masa motora, vrlo bliske dimenzije (kritični i izlazni promjer mlaznice), isto gorivo, a potisak znatno jači u korist 5Я25 samo iz razloga tlaka u komori odnosno na izlazu iz pumpe. Istina guta goriva ko Lada Niva, ali ima dobar auspuh.

217M mi je interesantna, ima dobre podatke, a sa samog početka je, prva u seriji S-25 sa turbopumpom, lakša konstrukcija, tanke stjenke, titan



offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 5383

Ipak je za uspoređivanje bolje uzeti 217M i 5Я25, a i tematske su. Malo sam se pogubio pokušavajući povezati ova dva, tlakovi su vrlo različiti, a potisak vrlo blizak.
Masa motora gotovo ista, ok, razumijem da se uštedilo na komori jer je manja i sigurno se moralo dodati na turbinu i pumpu jer su tlakovi veći. Inače motor 5D25 od svih gornjih nema navarene lopatice turbine već je cijelo kolo iz jednog komada.
Masa goriva slična (1920+628kg naprema 1931+591kg), 5Я25 ima očito malo ''vrući'' mlaz.
Vrijeme rada vrlo blisko, 48 naprema 50 sekundi, a kritični promjer 173mm naprema 105,2mm.

Impuls ne mogu točno znati, ali očekujem da je kod 5Я25 nekih 240, a kod 217M 230 i tako se dobije da je otprilike ista masena potrošnja goriva.

@raketaš...i sve to da se dobije manja komora !? Toliko su značajne te vibracije u motoru ?

offline
  • Pridružio: 07 Nov 2013
  • Poruke: 5240

Kod raketnih motora na tekuće gorivo vrijede isti zakoni kao i kod motora na kruto gorivo , samo što ovdje nemamo eksponent n u zakonu gorenja baruta već se on figurativno dobije kroz karakteristiku turbo pumpe brizgaljki za gorivo i oksidans te volumena komore .

Da pojednostavim :

- zamislimo da se turbina vrti konstantnom brzinom i da bez obzira na promjene tlaka ona drži tu brzinu .
- motor radi na nominalnom rezimu na probnom stolu i i nema promjene atmosferskog tlaka.

Uslijed nekog slučajnog razloga poraste tlak plina u motoru ... znamo da sa povećanjem tlaka raste protok mase kroz mlaznicu komora se brze prazni , a dotle se zbog povećanog tlaka plina u komori smanjuje količina goriva i oksidansa koji dolaze , znači pada priliv mase ... neminovno tlak mora početi padati.

Pad tlaka olakšava protok mase kroz brizgaljke , dolazi više mase goriva , kako je tlak u motoru mal smanjuje se i protok mase kroz mlaznicu , komora se počinje puniti i tlak raste.

To je ugrubo prikazan ciklus koji dovodi do osnovne frekvencije , do osnovnog tona , vibracija. osim navedenog igra ulogu i faktička nestabilnost vrtnje turbine jer ako u motoru poraste tlak smanjuje se kolićina goriva koja prolazi kroz brizgaljke , a to znači da i pumpe manje daju , a zbog QH karakteristike padom dobave raste tlak koji daje pumpa.

Ta nestabilnost u protoku pumpe se odražava kao jedna valovita pojava u promjeni tlaka odnosno potiska , ali je ona sporija ispod 1 Hz , tako da oscilacija nije opasna.

Igra tu još i dužina cjevovoda elastičnost cijevi , ubrzanje rakete , odnosno visina goriva u rezervoarima i tlak dušika kojim se vrši istiskivanje gorivih komponenti ka pumpama.

Brdo faktora , ali vratimo se osnovnom tonu on je dominantana po amplitudama oscilacija koje izvodi , Može se dogoditi da dijelovi konstrukcije dođu u rezonanciju sa osnovnim tonom , pogotovo da se cjevovodi kroz koje dolaze gorive komponente " zaljuljaju " i da dođe do rezonancije izmedu dotoka goriva i pulsacije motora što dovodi neminovno do razaranja komore ili cjevoda.

Koroljev i Gluško su motore na R 7 stotine puta ispitali na zemlji , ali kosdprvog realnog leta je došlo do rezonancije u cjevovodu i razaranja rakete , mislim da ih je tri četiri grunulo tako u letu iz čista mira dok to nisu riješili i poslali Sputnjik u orbitu.

Osim glavnog tona , kad se napravi Furijeova transformacija , odnosno analiza , dobijemo da se u tom osnovnom tonu nalazi superponirano još nekoliko tonova koji su fiših frekvencija , i koje bi mogle remetiti rad turbopumpe ili rad žiroskopa , moguće je da su ti viši harmonici izazivali takva podrhtavanja da su im odlazili elektronički elementi u autopilotu ili sustavu vođenja.

Znači da su Isajev i ekipa imali dva motora sličnog potiska i karakteristika , samo je onaj noviji sa nekom svojom karakteristikom , sa nekim višim harmonikom oscilacija preskočio zabranjeno područje frekvencija.

Naravno da se stvar dopunski komplicira ako motor ima više režima rada pa se i frekvencija osnovnog tona mijenja , i kod promjene režima motor prođe kroz jedan frekventni spektar i zbog rezonancije razvali nešto par metara dalje.

Još je jedan detalj jako bitan , a to je odnos tlaka prije brizgaljki i tlaka u komori, vidimo da kod novijih motora imamo na brizgaljkama pad tlak od stotinjak bara , to samo znači da je taj motor vrlo stabilne karakteristike da mu se frekvencija osnovnog tona ne mijenja i drugo najvažnije da su mu amplitude oscilacija jako male , jer se uticaj promjene tlaka u motoru od 10 bara ne prenose nikako , ili jako slabo, na brizgaljke na kojima je pad tlaka 100 bara.

Isto tako vidimo da je tlak goriva veći nego oksidansa , to samo znači da je komora i mlaznica hlađena gorivom i da zbog hidrauličkih otpora strujanja kroz uski procjep između unutrašnjeg i vanjskog plašta taj tlak mora biti veći pedesetak bara.

Već sa, spomenuo loše napravljene motore na Saturn 5 raketi i strahovite vibracije sa kojima su se susreli ameri , ali su ih uspješno i prebrodili , nešto o tome ima ovdje https://en.wikipedia.org/wiki/Pogo_oscillation

Motor F1 se zbog POGO efekta" ljuljao " sa frekvencijom od 16 Hz stvarajući pri tome periodična ubrzavanja od 34 G sa amplitudom od 66 mm

offline
  • Pridružio: 20 Maj 2017
  • Poruke: 2474

Uh raketaš nam je ovde koncentrovano sve izložio vau ...
Osim svih ovih vampira i vila ako veliki mlaznik hladite ubacivanjem goriva i stvaranjem površinskog filma tu nastaje takođe na tim uslovno bregovima turbulencija u nečemu što bi mogli nazvati veliki i ne baš stabilni granični sloj takođe do oscilacija i posledično cimanja, a možete i da se približite nekoj rezonanaci pogotovu kod velikih mlaznika i da onda to drhti sačuvaj i sakloni.

offline
  • Pridružio: 07 Nov 2013
  • Poruke: 5240

ha ha .. profesionalna deformacija ..

Sigurno je netko vrlo moćan i li neki vrlo važan razlog natjerao Isajeva na te visoke tlakove , i podizanje osnovne frekvencije motora, bilo je tu sigurno spominjanja i oca i majke .. trebali bi vidjeti što se promijenilo u tehničkim karakteristikama te dvije rakete sa sličnim potiscima i vremenima rada .

Smatram da je na početku sve to bilo bazirano na elektronskim lampama , pa je prošlo kroz epohu tranzistora .. i nešto je tu od tih novih i modernih stvari moralo biti osjetljivo na vibracije .. samo ne znam što .

offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 5383

Svašta ćemo mi još naučiti ovdje. Dijagrame frekvencija sam listao kada smo pisali o S-200 ali sam ih onako više obilazio nego zagledao.

Ima još jedna interesantna stvar, a vezano je donekle uz ovo zadnju problematiku. Stabilnost potiska i općenito rada motora u ovisnosti od načina regulacije tlaka.
Kod te prve 217M su radili naravno više varijanti motora pa je bilo motora sa hidropneumatskom regulacijom i sa elektrohidrauličkom regulacijom. Potisak odnosno stabilnost potiska je bila znatno različita...



offline
  • voja64  Male
  • Stručni saradnik foruma
  • Pridružio: 10 Okt 2012
  • Poruke: 25477

Malo skrećem sa teme da se osvrnemo na nastavak u sistemu DALJ...
Odlična foto reportaža o DALJu
http://bastion-opk.ru/dal-zrk-foto/
I malo istorijata o nastanku DALJa..
http://nevskii-bastion.ru/dal-far-and-close/
I jedan PDF sa DALJom..
http://bastion-karpenko.narod.ru/Dal_NB_1_98.pdf
Kao šlag evo PDF i o BERKUTu C-25
http://bastion-karpenko.narod.ru/S-25_NB_97_2.pdf

offline
  • Pridružio: 07 Nov 2013
  • Poruke: 5240

Pukovniče u praksi to tako izgleda .. i onda se hvataš za glavu,, sve je isto .. a motori rade različito .. a rakete padaju na cilj u okvirima dozvoljenog rasipanja pogodaka .. GUZ - Glavom U Zid GUZ - Glavom U Zid

Govorim o raketama tipa Plamen ili Oganj.

Nego da li je možda Isajev zbog nuklerane bojeve glave morao smanjiti vibracije motora.. te nuklearke od 200 kila mi baš nisu jasne ... malo je sto sve svileno .. moraš je grijati u skladištu . moraš je grijati dok je na bojevom dežurstvu.. maziti i paziti ko da je neka curica .. ono jest kad grune da lete cigani u nebo , ali ipak to grijanje cijeli zivotni vijek ??. što znamo o tome ??

offline
  • Pridružio: 31 Dec 2011
  • Poruke: 5383

Napisano: 12 Maj 2018 9:07

Tanke su informacije, ima ih, ali o raketama u cjelini.
Jedino što znamo sigurno je da je bilo 3 tipa raketa kako Rusi kažu sa specijalnom glavom. I stvarno rakete su u svojim letnim i drugim karakteristikama odgovarale konvencionalnim bratićima i sestričnama.

215 (izrod da kažem od 207A)
218 (217M)
44N6 ili 219 (5Я24)

Znači atomske glave su dolazile na sve bazne tipove motora osim onog prvog sa 4 komore.

Dopuna: 12 Maj 2018 14:24

Dodatak nakon prelistavanja, specijalne iliti atomske glave su bile grijane cijelo vrijeme (skladište, raketa u transportu kamionom, raketa na pristroju za naoružavanje stola, na stolu u dežuri...)
Temperaturni opseg je od +5 do +35
Jedino nisam pročitao šta bude u toku leta. Iz znanja skupljenog sa teme S-200 držim da grijanja ili hlađenja dodatnim agregatima nema iz razloga što se temperatura unutrašnjosti rakete sa proračunatom termoizolacijom može dobro kontrolirati.
Glava se nalazi na istom mjestu u sklopu rakete s tim što je oplata u toj zoni izvedena iz polimera, stakloplastike sa ciljem termoizolacije. To je ovaj za sve ove rakete karakterističan bijeli prsten.



U cilju sigurnosti, raketa ima tri stupnja armiranja glave. Nisam čitao kako je kod konvencionalnih, sigurno je blisko.
Prvi stupanj je kada se raketa odvoji od lansirnog sklopa i tada automatika bojeve glave dobije signal, impuls, struju, napon. Ono što Rusi zovu +26V
Drugi stupanj je aerodinamički sa postizanjem brzine rakete kada impuls -26V tamo neke releje uključuje i isključuje.
I treći stupanj je barometarski, kada raketa pređe visinu od 4 km.

Sada je glava armirana i spremna da spiči cilj.
Isto tako glava ima tri stupnja aktivacije pasivne samolikvidacije.
Vremenski, visinski i sa premašivanjem dozvoljenih kuteva, po kursu i po tangažu.
Znači ako se glava ne aktivira na cilj i raketa nastavi let, satni mehanizam kad odmjeri 52 sekunde leta pokreće proces samolikvidacije. Pasivne naravno.
Drugi stupanj je kada i ako raketa dođe ispod 2 kilometra visine kada opet barometar daje signal i treći stupanj je kada se raketa otme kontroli i krene sa vratolomijama što mjeri žiroskop.

Znači sigurnost prije svega. Prelistao sam desetak knjiga o ovim atomskim raketama i nisam uočio da se spominje problem motora.
Jedino što su naveli je da je kod rakete 218, koja je izrod 217M, motor sa regulacijom potiska u pneumatskohidrauličkoj izvedbi iz razloga pouzdanijeg rada i dugotrajnijeg vijeka.
Inače čudno mi je za tu 217M raketu da postoje dvije različite konstrukcije regulatora (oba motora uvedena u službu, oba zasebno opisana u istom pravilu službe) a u tvorničkim ispitivanjima pokazano da jedna i nije baš neka.
Biće da je raketa uvedena u službu još dok je bila sa bolestima. Nije primjereno ozbiljnim Rusima, ali takve su valjda bile godine.

Ko je trenutno na forumu
 

Ukupno su 482 korisnika na forumu :: 11 registrovanih, 2 sakrivenih i 469 gosta   ::   [ Administrator ] [ Supermoderator ] [ Moderator ] :: Detaljnije

Najviše korisnika na forumu ikad bilo je 3195 - dana 09 Nov 2023 14:47

Korisnici koji su trenutno na forumu:
Korisnici trenutno na forumu: Dorcolac, kolle.the.kid, Koridor, Lazarus, Metanoja, Milos82, miodrag, Parker, TBF1D, yrraf, yufighter