Курс на Альфа Центавра. В США создадут ракетный двигатель для быстрых полетов к Марсу и дальше
В США представили концепт ракетного двигателя будущего, который позволит добраться до Марса за три месяца.
Related video
Химические ракетные двигатели уже близки к пределам своих мощностей, а электрические ракетные двигатели обладают слишком низкой тягой для исследования космоса. Поэтому ракетостроительная отрасль продолжает искать способы создания более эффективных и мощных ракетных двигателей на ядерной энергии. В случае успеха такие ядерные ракеты будут в несколько раз эффективнее, чем их химические аналоги.
Основная же проблема заключается в том, чтобы создать ядерный реактор, который будет достаточно легким и безопасным в использовании за пределами земной атмосферы, особенно если на борту космического корабля будет экипаж.
Ядерный ракетный двигатель NERVA: забытая миссия на Марс
Сама идея ядерного ракетного двигателя (NTP), использующего энергию деления или синтеза ядер для создания реактивной тяги, далеко не нова. В 1961 году NASA и Комиссия по атомной энергии США приступили к совместному проекту NERVA для создания ядерного ракетного двигателя. В рамках программы были спроектированы и испытаны некоторые прототипы передовых двигателей.
Успехи программы побудили тогдашнего директора Центра космических полетов им. Джорджа Маршалла и пионера ракетостроения Вернера фон Брауна поддержать амбициозную миссию. Ее целью был полет на Марс дюжины астронавтов на борту космического корабля с двумя ракетами-носителями.
Первые шаги. В разгар космической гонки, в 1967 г., американская Комиссия атомной энергии впервые представила публике макет ядерного ракетного двигателя NERVA
Фото: Getty Images
Каждая ракета должна была приводиться в движение тремя двигателями NERVA. Фон Браун полагал, что экипаж может отправиться на Красную планету в ноябре 1981-го и приземлиться на Марсе в августе 1982 года.
Представляя свой план в августе 1969 года, фон Браун заявил, что миссия станет большим вызовом для нации, но представляет собой задачу не сложнее, чем высадка человека на Луну.
Увы, смена приоритетов, изменение мировой политики и урезание бюджета агентства привели к свертыванию программы NASA по созданию ядерного ракетного двигателя в конце 1972 года.
Новый ядерный ракетный двигатель: в два раза быстрее
Спустя более 40 лет американское космическое агентство решило вернуться к своей программе. В 2018 году NASA снова начало работу над ядерным ракетным двигателем, назвав технологию такой, которая «меняет правила игры» в вопросах исследования глубокого космоса.
В теории космические корабли со световым парусом смогут долететь до Альфа Центавра за 20–30 лет
В отличие от традиционных ракетных двигателей, сжигающих топливо для создания тяги, в ядерной системе для нагрева рабочего тела (обычно жидкого водорода) используется непосредственно реактор. Водород выбрасывается через сопло, двигая космический корабль вперед. Это позволяет удвоить эффективность использования топлива, а значит — уменьшить размеры ракеты и сократить время полета.
В последние годы компании, занимающиеся строительством ядерных реакторов и атомных подлодок, представляли свои концепты NTP. Практически все они были так или иначе основаны на последней модификации ядерного ракетного двигателя NERVA NRX, разработанного в конце 1968 года в США.
Самую свежую проектную концепцию представила компания Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech), которая участвует в программе, спонсируемой NASA.
Компания заявляет, что новая концепция более безопасная и надежная, чем предыдущие проекты NTP, и гораздо эффективнее, чем химическая ракета. Разработка обещает произвести революцию в дальних космических путешествиях, сократив время на полет от Земли до Марса до трех месяцев. На данный момент такой путь займет около семи-восьми месяцев, если планеты находятся в удачном расположении.
Тогда многие эксперты предположили, что ядерный двигатель является потомком РД-0410.
Космические двигатели будущего: солнечные паруса и топливо из темной материи
Пока ядерные ракетные двигатели остаются не более чем амбициозными проектами, которые когда-нибудь позволят человечеству исследовать космос. Наравне с ними также существуют еще более дерзкие идеи того, какими могут быть двигатели будущего.
Одна из таких идей, разработка которой уже началась, заключается в создании космических кораблей со световым парусом. В теории такие аппараты смогут долететь до Альфа Центавра за 20–30 лет. Для этого космический корабль должен двигаться со скоростью от 15% до 20% от скорости света.
Мирный атом. Компания USNC-Tech, которая разработала ядерный двигатель нового поколения, обещает, что он будет безопасным, поскольку радиоактивный уран имеет надежное керамическое покрытие
Фото: NASA
Авторы проекта Breakthrough Starshot сперва собираются запустить небольшие зонды со световыми парусами. С Земли на них направят мощные лазеры, каждый парус размером 4х4 м будет получать луч с энергией в 1 тераджоуль. Лазеры направят зонды в систему Альфа Центавра и разгонят их до необходимой скорости.
Если идея с солнечными парусами может еще хоть как-то сойти за реальный научный проект, то остальные планы скорее похожи на фантастику.
Некоторые физики-теоретики предполагают, что существует возможность создать топливо из антивещества. Как известно, вещество и антивещество самоуничтожаются, когда сталкиваются друг с другом, именно этот процесс аннигиляции и хотят использовать в ракетах. Вместо того чтобы использовать химическое или даже ядерное топливо, где только часть массы, поступающей на борт, преобразуется в энергию, аннигиляция вещества-антивещества преобразует 100% массы в энергию. Для топлива это предельная эффективность.
Еще более сумасшедшей идеей кажется двигатель, работающий на гипотетически существующей темной материи. Согласно теории, темной материи крайне много во Вселенной. И если ученые найдут способ собирать ее и превращать частицы темной материи в энергию, то у человечества появится источник энергии с высокой эффективностью и в неограниченных количествах.
Преимущество заключается в том, что в галактике темная материя находится буквально повсюду, а это означает, что не нужно будет брать с собой топливо.
Внедрение подобных технологий открыло бы одну из самых впечатляющих перспектив из всех: возможность достичь любого места во Вселенной. Если человечество ограничится сегодняшними ракетными технологиями, то потребуются как минимум десятки тысяч лет, чтобы совершить путешествие от Земли до ближайшей звездной системы за пределами Солнечной.
Космическая тяга: сможет ли Россия создать ядерный двигатель для ракет | Статьи
В России провели испытания системы охлаждения ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) — одного из ключевых элементов космического аппарата будущего, на котором можно будет совершать межпланетные полеты. Зачем в космосе нужен ядерный двигатель, как он работает и почему «Роскосмос» считает эту разработку главным российским космическим козырем, рассказывают «Известия».
История атома
Если положить руку на сердце, то со времен Королева ракеты-носители, используемые для полетов в космос, кардинальных изменений не претерпели. Общий принцип работы — химический, основанный на сгорании топлива с окислителем, остается прежним. Меняются двигатели, система управления, виды топлива. Основа путешествий в космосе остается неизменной — реактивная тяга толкает ракету или космический аппарат вперед.
Очень часто можно услышать, что нужен серьезный прорыв, разработка, способная заменить реактивный двигатель, чтобы повысить эффективность и сделать полеты к Луне и Марсу более реалистичными. Дело в том, что в настоящее время едва ли не большая часть массы межпланетных космических аппаратов, — это топливо и окислитель. А что если отказаться от химического двигателя вообще и начать использовать энергию ядерного двигателя?
двигатель
Сергей Павлович Королев, советский ученый, конструктор и главный организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР, основоположник практической космонавтики
Фото: РИА Новости
Идея создания ядерной двигательной установки не нова. В СССР развернутое постановление правительства по проблеме создания ЯРД было подписано еще в далеком 1958 году. Уже тогда были проведены исследования, показавшие, что, используя ядерный ракетный двигатель достаточной мощности, можно добраться до Плутона (еще не утратившего свой планетный статус) и обратно за шесть месяцев (два туда и четыре обратно), потратив на путешествие 75 т топлива.
Занимались в СССР разработкой ядерного ракетного двигателя, однако приближаться к реальному прототипу ученые стали только сейчас. Дело не в деньгах, тема оказалась настолько сложной, что ни одна из стран не смогла до сих пор создать работающий прототип, а в большинстве случаев всё заканчивалось планами и чертежами. В США проводились испытания двигательной установки для полета на Марс в январе 1965 года. Но дальше тестов KIWI проект NERVA по покорению Марса на ядерном двигателе не сдвинулся, да и был он значительно проще, чем нынешняя российская разработка. Китай поставил в свои планы космического развития создание ядерного двигателя поближе к 2045 году, что тоже очень и очень не скоро.
В России же новый виток работы над проектом ядерной электродвигательной установки (ЯЭДУ) мегаваттного класса для космических транспортных систем начался в 2010 году. Проект создается силами «Роскосмоса» и «Росатома» совместно, и его можно назвать одним из самых серьезных и амбициозных космических проектов последнего времени. Головным исполнителем по ЯЭДУ является Исследовательский центр им. М.В. Келдыша.
Ядерное движение
На протяжении всего времени разработки в прессу просачиваются новости о готовности то одной, то другой части будущего ядерного двигателя. При этом в целом, кроме специалистов, мало кто представляет себе, как и за счет чего он будет работать. Собственно, суть космического ядерного двигателя примерно такая же, как и на Земле. Энергия ядерной реакции используется для нагрева и работы турбогенератора-компрессора. Если говорить проще, то ядерная реакция используется для получения электричества, практически точно так же, как и на обычной атомной электростанции. А уже при помощи электричества работают электроракетные двигатели. В данной установке это ионные двигатели высокой мощности.
В ионных двигателях тяга создается путем создания реактивной тяги на базе ионизированного газа, разогнанного до высоких скоростей в электрическом поле. Ионные двигатели есть и сейчас, они испытываются в космосе. Пока у них только одна проблема — практически все они имеют очень небольшую тягу, хоть и расходуют очень мало топлива. Для космических путешествий такие двигатели — прекрасный вариант, особенно если решить проблему получения электричества в космосе, что и сделает ядерная установка. К тому же работать ионные двигатели могут достаточно долго, максимальный срок непрерывной работы самых современных образцов ионных двигателей составляет более трех лет.
Если посмотреть на схему, можно заметить, что ядерная энергия начинает свою полезную работу совсем не сразу. Сначала нагревается теплообменник, затем вырабатывается электричество, оно уже используется для создания тяги ионного двигателя. Увы, более простым и эффективным образом использовать ядерные установки для движения человечество пока не научилось.
В СССР запускались спутники с ядерной установкой в составе комплекса целеуказания «Легенда» для морской ракетоносной авиации, но это были совсем маленькие реакторы, а их работы хватало только на выработку электричества для повешенных на спутник приборов. Советские космические аппараты имели мощность установки в три киловатта, сейчас же российские специалисты работают над созданием установки с мощностью более мегаватта.
Проблемы космического масштаба
Естественно, что проблем у ядерной установки в космосе гораздо больше, чем на Земле, и самая главная из них — это охлаждение. В обычных условиях для этого используется вода, очень эффективно поглощающая тепло двигателя. В космосе же сделать это нельзя, и ядерным двигателям требуется эффективная система охлаждения — причем тепло от них нужно отводить во внешнее космическое пространство, то есть делать это можно только в виде излучения. Обычно для этого в космических кораблях используются панельные радиаторы — из металла, с циркулирующей по ним жидкостью теплоносителем. Увы, такие радиаторы, как правило, имеют большой вес и габариты, кроме того, они никак не защищены от попадания метеоритов.
В августе 2015 года на авиасалоне МАКС была показана модель капельного охлаждения ядерных энергодвигательных систем. В ней жидкость, рассеянная в виде капель, пролетает в открытом космическом пространстве, охлаждается, а затем снова собирается в установку. Только представьте себе огромный космический корабль, в центре которого гигантская душевая установка, из которой вырываются наружу миллиарды микроскопических капель воды, летят в космосе, а затем засасываются в огромный раструб космического пылесоса.
Совсем недавно стало известно, что капельная система охлаждения ядерной двигательной установки была испытана в земных условиях. При этом система охлаждения — это важнейший этап в создании установки.
Фото: mipt. ru
Схема капельной системы охлаждения для ядерных энергодвигательных систем
Теперь дело за тем, чтобы испытать ее работоспособность в условиях невесомости и уже только после этого систему охлаждения можно будет пробовать создать в размерах, требуемых для установки. Каждое такое успешное испытание по чуть-чуть приближает российских специалистов к созданию ядерной установки. Ученые спешат изо всех сил, ведь считается, что вывод ядерного двигателя в космос сможет России помочь вернуть лидерские позиции в космосе.
Ядерная космическая эра
Допустим, это получится, и уже через несколько лет в космосе начнет свою работу ядерный двигатель. Чем это поможет, как это можно будет использовать? Для начала стоит уточнить, что в том виде, в котором ядерная двигательная установка существует сегодня, она может работать только в космическом пространстве. Взлетать с Земли и садиться в таком виде она не может никак, тут пока без традиционных химических ракет не обойтись.
А зачем в космосе? Ну слетает человечество до Марса и Луны быстро, и всё? Не совсем так. В настоящее время все проекты орбитальных заводов и фабрик, работающих на орбите Земли, стопорятся из-за отсутствия сырья для работы. Нет смысла строить что-либо в космосе до тех пор, пока не найден способ выводить на орбиту большое количество требуемого сырья, например металлической руды.
Но зачем поднимать их с Земли, если можно, наоборот, привезти из космоса. В том же поясе астероидов в Солнечной системе есть просто огромные запасы различных металлов, в том числе и драгоценных. И вот в таком случае создание ядерного буксира станет просто палочкой-выручалочкой.
двигатель
Астероид Психея является одним из самых загадочных объектов в Солнечной системе, содержит огромные запасы различных металлов
Фото: Global Look Press/Ferrari
Привезти на орбиту огромный платино- или золотосодержащий астероид и начать его разделывать прямо в космосе. По расчетам специалистов такая добыча с учетом объема может оказаться одной из наиболее выгодных.
А есть ли менее фантастическое применение ядерному буксиру? Например, с его помощью можно развозить по нужным орбитам спутники или привозить в нужную точку пространства космические аппараты, например на лунную орбиту. В настоящее время для этого используются разгонные блоки, например российский «Фрегат». Они дорогие, сложные и одноразовые. Ядерный буксир сможет подхватывать их на низкой околоземной орбите и доставлять куда необходимо.
Аналогично и с межпланетными путешествиями. Без быстрого способа доставлять грузы и людей на орбиту Марса шансов начать колонизацию просто нет. Ракеты-носители нынешнего поколения будут делать это очень дорого и долго. До сих пор длительность полета остается одной из самых серьезных проблем при полете к другим планетам. Выдержать месяцы полета на Марс и обратно в закрытой капсуле космического корабля — задача не из простых. Ядерный буксир сможет помочь и тут, существенно сократив это время.
Необходимо и достаточно
В настоящее время всё это выглядит фантастикой, но до тестирования прототипа, как утверждают ученые, остаются считаные годы. Главное, что требуется, это не только завершить разработку, но и сохранить в стране необходимый уровень космонавтики. Даже при падении финансирования должны продолжать взлетать ракеты, строиться космические аппараты, работать ценнейшие специалисты.
двигатель
Фото: Global Look Press/Roscosmos
Иначе один атомный двигатель без соответствующей инфраструктуры делу не поможет, для максимальной эффективности разработку будет очень важно не просто продать, но использовать самостоятельно, показав все возможности нового космического транспортного средства.
Пока же всем жителям страны, не завязанным на работе, остается только посматривать на небо и надеяться, что у российской космонавтики всё получится. И ядерный буксир, и сохранение нынешних возможностей. В другие исходы и верить не хочется.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Американцы приступили к разработке космического аппарата на ядерной тяге
Космонавтика Оружие
Сложность 2.7
DARPA
Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) приступило к реализации программы DRACO. Ранее известная как ROAR, она подразумевает разработку и испытание космического аппарата с тепловым ядерным ракетным двигателем к 2025 году. О выборе исполнителей для программы рассказывается на сайте DARPA.
Конструкторам космических аппаратов при выборе способа передвижения приходится выбирать из двух вариантов — химических и электрических ракетных двигателей. Первые обладают высокой тягой, что позволяет быстро выполнять маневры, но сравнительно низкой скоростью истечения газов рабочего тела. Это означает, что они очень быстро и неэкономично расходуют топливо. Поэтому космическому аппарату с химическими ракетными двигателями приходится брать в полет много топлива, чтобы запаса характерестической скорости (то есть максимальной скорости, которую космический аппарат сможет достичь, израсходовав все топливо) хватало для перелета к цели. Вторые обладают превосходными показателями скорости истечения рабочего тела (в профессиональной среде вместо этого используется удельный импульс, то есть отношение создаваемого двигателем импульса к секундному расходу рабочего тела), но настолько малой тягой, что космическому аппарату с электрическими ракетными двигателями на выполнение маневра требуются недели и месяцы.
Тепловые ядерные ракетные двигатели выглядят как золотая середина. Теоретически не уступая в тяге химическим ракетам, они обладают большей скоростью истечения рабочего тела, хотя и уступают по этому показателю электрическим. Ядерные ракетные двигатели позволяет гораздо эффективнее выполнять быстрые орбитальные маневры и отправлять в межпланетные перелеты намного более массивные корабли, при этом используя меньшие по массе запасы топлива.
Ядерный ракетный двигатель NERVA
NASA
Поделиться
Ядерный ракетный двигатель РД-0410
КБХА
Поделиться
Проекты тепловых ядерных ракетных двигателей уже создавались и испытывались в прошлом. Это американские NERVA и советские РД-0410, которые разрабатывались в 50-х — 80-х годах. Американский проект уже на стадии готовности к применению на космических кораблях был свернут в 1972 году решением администрации президента Никсона из-за сокращения финансирования космических программ. Разработка советского двигателя продолжалась на воронежском КБХА до 1988 года, когда тяжелая финансовая обстановка перестройки и последствия аварии на Чернобыльской АЭС привели к остановке всех работ по проекту. Единственный изготовленный РД-0410 до сих пор хранится на предприятии. Однако интерес к технологии не исчез.
В марте 2019 года в США объявили о планах разработки нового ядерного ракетного двигателя под названием ROAR (Reactor On A Rocket). В следующем году программа получила дополнительное финансирование, и была переименована в DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations). Интерес к ядерному ракетному двигателю проявляет американское Министерство обороны, которое намерено расширить свою деятельность за пределы околоземной орбиты.
DARPA рассказало 12 апреля о переходе проекта DRACO в стадию технического проектирования, которое продлится ближайшие 18 месяцев. За это время компания General Atomics должна разработать ядерный реактор для двигателя, а корпорации Blue Origin и Lockheed Martin — создать конкурирующие проекты демонстрационных и рабочих космических аппаратов, на которых будут использоваться новые двигатели. Победивший проект будет реализовываться на следующем этапе. Цель программы — продемонстрировать в 2025 году работоспособность теплового ядерного ракетного двигателя на космическом корабле.
Согласно техническому заданию, реактор двигателя будет работать на низкообогащенном урановом топливе с содержанием изотопа U-235 от пяти до 20 процентов. Схожее обогащение предполагается использовать и в аналогичном проекте, который разрабатывает NASA. В сравнении, топливо для легководных реакторов АЭС содержит от трех до пяти процентов изотопа U-235, а у энергетических установок, которые используются на американском флоте — до 90 процентов.
В прошлом году сообщалось, что в США стартовали работы над мобильным ядерным реактором для нужд Министерства обороны. Подробнее узнать о способах генерации электричества в космосе можно в нашем материале «Энергетика в космосе».
Дмитрий Логинов
Термоядерный ракетный двигатель
Википедия
Август 20, 2021
Термоядерный ракетный двигатель (ТЯРД) — перспективный ракетный двигатель для космических полётов, в котором для создания тяги предполагается использовать истечение продуктов управляемой термоядерной реакции или рабочего тела, нагретого за счёт энергии термоядерной реакции.
Содержание
1Принцип работы и устройство ТЯРД
1.1ТЯРД на основе термоядерного реактора с магнитным удержанием плазмы
1.2ТЯРД на основе систем инерционного синтеза (импульсный термоядерный реактор)
2Типы реакций и термоядерное топливо
2.1Реакция дейтерий + тритий (Топливо D-T)
2. 2Реакция дейтерий + гелий-3
2.3Другие виды реакций
3История, современное состояние и перспективы разработок ТЯРД
4См. также
5Ссылки
В настоящее время предложены 2 варианта конструкции ТЯРД:
ТЯРД на основе термоядерного реактора с магнитным удержанием плазмы
В первом случае принцип действия и устройство ТЯРД выглядят следующим образом: основной частью двигателя является реактор, в котором происходит управляемая реакция термоядерного синтеза. Реактор представляет собой полую «камеру» цилиндрической формы, открытую с одной стороны, т. н. установку термоядерного синтеза схемы «открытая ловушка» (также именуемую «магнитная бутылка» или пробкотрон). «Камера» реактора вовсе не обязательно (и даже нежелательно) должна быть цельно-герметичной, скорее всего она будет представлять собой легкую размеростабильную ферму, несущую катушки магнитной системы. В настоящее время наиболее перспективной считается схема т. н. «амбиполярного удержания» или «магнитных зеркал» (англ. tandem mirrors), хотя возможны и другие схемы удержания: газодинамические ловушки, центробежное удержание, обращенное магнитное поле (FRC). По современным оценкам, длина реакционной «камеры» составит от 100 до 300 м при диаметре 1-3 м. В камере реактора создаются условия, достаточные для начала термоядерного слияния компонентов выбранной топливной пары (температуры порядка сотен миллионов градусов, факторы критерия Лоусона). Термоядерное топливо — предварительно нагретая плазма из смеси топливных компонентов — подаётся в камеру реактора, где и происходит постоянная реакция синтеза. Генераторы магнитных полей (магнитные катушки той или иной конструкции), окружающие активную зону, создают в камере реактора поля большой напряжённости и сложной конфигурации, которые удерживают высокотемпературную термоядерную плазму от соприкосновения с конструкцией реактора и стабилизируют происходящие в ней процессы. Зона термоядерного «горения» (плазменный факел) формируется по продольной оси реактора. Полученная плазма, направляемая магнитными управляющими системами, истекает из реактора через сопло, создавая реактивную тягу.
Следует отметить возможность многорежимности ТЯРД. Путём впрыска в струю плазменного факела относительно холодного вещества можно резко повысить общую тягу двигателя (за счет снижения удельного импульса), что позволит кораблю с ТЯРД эффективно маневрировать в гравитационных полях массивных небесных тел (например больших планет) где зачастую требуется большая общая тяга двигателя. По общим оценкам, ТЯРД такой схемы может развивать тягу от нескольких килограммов вплоть до десятков тонн при удельном импульсе от 10 тыс. сек до 4 млн. сек. Для сравнения, показатель удельного импульса наиболее совершенных химических ракетных двигателей — порядка 450 сек.
ТЯРД на основе систем инерционного синтеза (импульсный термоядерный реактор)
Двигатель второго типа — инерционный импульсный термоядерный двигатель. В реакторе такого двигателя управляемая термоядерная реакция проходит в импульсном режиме (доли мкс с частотой 1-10Гц), при периодическом обжатии и разогреве микромишеней (топливных «таблеток»), содержащих термоядерное топливо. Первоначально предполагалось использовать лазерно-термоядерный двигатель (ЛТЯРД). Такой ЛТЯРД предлагался, в частности, для межзвёздного автоматического зонда в проекте «Дедал». Его основой и был реактор, работающий в импульсном режиме. В сферическую камеру реактора подаётся топливная таблетка с термоядерным топливом (например, дейтерий и тритий) — сложная конструкция сфер из смеси замороженных топливных компонентов в оболочке диаметром несколько миллиметров. На внешней части камеры находятся мощные — порядка сотен тераватт — лазеры, наносекундный импульс излучения которых через оптически прозрачные окна в стенах камеры попадает на топливную таблетку. При этом на поверхности топливной таблетки создается зона с температурой более 100 млн. градусов при давлении в миллионы атмосфер — условия, достаточные для начала термоядерной реакции. Происходит термоядерный микровзрыв мощностью в несколько сотен килограммов в тротиловом эквиваленте. Частота таких взрывов в камере в проекте «Дедал» — порядка 250 в секунду, что требовало подачи топливных мишеней со скоростью более 10 км/с при помощи электромагнитной пушки. Расширяющаяся плазма вытекает из открытой части камеры реактора через сопло соответствующей конструкции, создавая реактивную тягу. На сегодняшний день уже теоретически и практически доказано, что лазерный метод обжатия и разогрева топливных таблеток — тупиковый путь: невозможно построить лазеры такой мощности с достаточным ресурсом. Поэтому в настоящее время для инерциального синтеза рассматривается вариант с ионно-пучковым обжатием и нагревом топливных таблеток, как более эффективный, компактный и с гораздо большим физическим ресурсом. Тем не менее, в Ливерморской национальной лаборатории имени Эрнеста Лоуренса с 2013 года более четырёх раз в процессе экспериментов на 192 лазерной установке National Ignition Facility получили энергии больше, чем было затрачено для инициации реакции .
Однако есть мнение, что инерционно-импульсный ТЯРД получится слишком громоздким из-за очень больших циркулирующих в нём мощностей при худших, чем у ТЯРД с магнитным удержанием, удельном импульсе и тяге, что вызвано импульсно-периодическим характером его действия. Идеологически к ТЯРД на инерционно-импульсном принципе примыкают взрыволёты на термоядерных зарядах типа проекта «Орион».
ТЯРД может использовать различные виды термоядерных реакций в зависимости от вида применяемого топлива. В частности, на настоящее время принципиально осуществимы следующие типы реакций:
Реакция дейтерий + тритий (Топливо D-T)
2H + 3H = 4He + n при энергетическом выходе 17,6 МэВ
Такая реакция наиболее легко осуществима с точки зрения современных технологий, даёт значительный выход энергии, топливные компоненты относительно дёшевы. Недостаток её — весьма большой выход нежелательной (и бесполезной для прямого создания тяги) нейтронной радиации, уносящей большую часть выходной энергии реакции и, как следствие, резко снижающей КПД двигателя. Тритий радиоактивен, период его полураспада — около 12 лет. То есть долговременное хранение трития невозможно. В то же время, возможно окружить дейтериево-тритиевый реактор оболочкой, содержащей литий: последний, облучаясь нейтронным потоком, превращается в тритий, что в известной степени замыкает топливный цикл, поскольку реактор работает в режиме размножителя (бридера). Таким образом, топливом для D-T-реактора фактически служат дейтерий и литий.
Реакция дейтерий + гелий-3
2H + 3He = 4He + p. при энергетическом выходе 18,3 МэВ
Условия её достижения значительно сложнее. Гелий-3, кроме того, редкий и чрезвычайно дорогой изотоп. В промышленных масштабах на настоящее время не производится. Кроме того, что энергетический выход этой реакции выше, чем у D-T-реакции, она имеет следующие дополнительные преимущества:
Сниженный нейтронный поток (реакцию можно отнести к «безнейтронным»),
Меньшая масса радиационной защиты,
Меньшая масса магнитных катушек реактора.
При реакции D-3He в форме нейтронов выделяется всего около 5% мощности (против 80% для D-T). Около 20% выделяется в форме рентгеновского излучения. Вся остальная энергия может быть непосредственно использована для создания реактивной тяги. Таким образом, реакция D-3He намного более перспективна для применения в реакторе ТЯРД.
Другие виды реакций
Реакция между ядрами дейтерия (D-D, монотопливо) D + D —> 3He + n при энергетическом выходе 3,3 МэВ, и
D + D —> T + p+ при энергетическом выходе 4 МэВ. Нейтронный выход в этой реакции весьма значителен.
Возможны и некоторые другие типы реакций:
p + 6Li → 4He (1,7 MeV) + 3He (2,3 MeV)
3He + 6Li → 2 4He + p + 16,9 MeV
p + 11B → 3 4He + 8,7 MeV
Нейтронный выход в указанных выше реакциях отсутствует.
Выбор топлива зависит от многих факторов — его доступность и дешевизна, энергетический выход, лёгкость достижения потребных для реакции термоядерного синтеза условий (в первую очередь, температуры), необходимых конструктивных характеристик реактора и прочее. Наиболее перспективны для осуществления ТЯРД так называемые «безнейтронные» реакции, так как порождаемый термоядерным синтезом нейтронный поток (например, в реакции дейтерий-тритий) уносит значительную часть мощности и не может быть использован для создания тяги. Кроме того, нейтронная радиация порождает наведённую радиоактивность в конструкции реактора и корабля, создавая ещё одну опасность для экипажа. Реакция дейтерий-гелий-3 является перспективной в том числе и по причине отсутствия нейтронного выхода. В настоящее время предложена ещё одна концепция ТЯРД — с использованием малых количеств антиматерии в качестве катализатора термоядерной реакции.
Идея создания ТЯРД появилась практически сразу после осуществления первых термоядерных реакций (испытаний термоядерных зарядов). Одной из первых публикаций по теме разработки ТЯРД явилась изданная в 1958 году статья Дж. Росса. В настоящее время ведутся теоретические разработки таких видов двигателей (в частности, на основе лазерного термоядерного синтеза) и в целом — широкие практические исследования в области управляемого термоядерного синтеза. Существуют твёрдые теоретические и инженерные предпосылки для осуществления такого типа двигателя в обозримом будущем. Исходя из расчетных характеристик ТЯРД, такие двигатели смогут обеспечить создание скоростного и эффективного межпланетного транспорта для освоения Солнечной системы. Однако реальные образцы ТЯРД на момент 2020 года ещё не созданы.
Ядерный реактивный двигатель
Плазменный ракетный двигатель
Фотонный двигатель
Ионный двигатель
Электрический ракетный двигатель
Межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда
// газета Московского физико-технического института «За науку», 2003
Д. Д. Рютов
(англ.)
Физическая энциклопедия, т.4, статья «термоядерные реакции», на стр. 102, Москва, «Большая Российская энциклопедия», 1994 г, 704 c.
Термоядерный, ракетный, двигатель, Язык, Следить, Править, ТЯРД, перспективный, ракетный, двигатель, для, космических, полётов, котором, для, создания, тяги, предполагается, использовать, истечение, продуктов, управляемой, термоядерной, реакции, или, рабочего,. Termoyadernyj raketnyj dvigatel Yazyk Sledit Pravit Termoyadernyj raketnyj dvigatel TYaRD perspektivnyj raketnyj dvigatel dlya kosmicheskih polyotov v kotorom dlya sozdaniya tyagi predpolagaetsya ispolzovat istechenie produktov upravlyaemoj termoyadernoj reakcii ili rabochego tela nagretogo za schyot energii termoyadernoj reakcii Soderzhanie 1 Princip raboty i ustrojstvo TYaRD 1 1 TYaRD na osnove termoyadernogo reaktora s magnitnym uderzhaniem plazmy 1 2 TYaRD na osnove sistem inercionnogo sinteza impulsnyj termoyadernyj reaktor 2 Tipy reakcij i termoyadernoe toplivo 2 1 Reakciya dejterij tritij Toplivo D T 2 2 Reakciya dejterij gelij 3 2 3 Drugie vidy reakcij 3 Istoriya sovremennoe sostoyanie i perspektivy razrabotok TYaRD 4 Sm takzhe 5 SsylkiPrincip raboty i ustrojstvo TYaRD PravitV nastoyashee vremya predlozheny 2 varianta konstrukcii TYaRD TYaRD na osnove termoyadernogo reaktora s magnitnym uderzhaniem plazmy Pravit V pervom sluchae princip dejstviya i ustrojstvo TYaRD vyglyadyat sleduyushim obrazom osnovnoj chastyu dvigatelya yavlyaetsya reaktor v kotorom proishodit upravlyaemaya reakciya termoyadernogo sinteza Reaktor predstavlyaet soboj poluyu kameru cilindricheskoj formy otkrytuyu s odnoj storony t n ustanovku termoyadernogo sinteza shemy otkrytaya lovushka takzhe imenuemuyu magnitnaya butylka ili probkotron Kamera reaktora vovse ne obyazatelno i dazhe nezhelatelno dolzhna byt celno germetichnoj skoree vsego ona budet predstavlyat soboj legkuyu razmerostabilnuyu fermu nesushuyu katushki magnitnoj sistemy V nastoyashee vremya naibolee perspektivnoj schitaetsya shema t n ambipolyarnogo uderzhaniya ili magnitnyh zerkal angl tandem mirrors hotya vozmozhny i drugie shemy uderzhaniya gazodinamicheskie lovushki centrobezhnoe uderzhanie obrashennoe magnitnoe pole FRC Po sovremennym ocenkam dlina reakcionnoj kamery sostavit ot 100 do 300 m pri diametre 1 3 m V kamere reaktora sozdayutsya usloviya dostatochnye dlya nachala termoyadernogo sliyaniya komponentov vybrannoj toplivnoj pary temperatury poryadka soten millionov gradusov faktory kriteriya Lousona Termoyadernoe toplivo predvaritelno nagretaya plazma iz smesi toplivnyh komponentov podayotsya v kameru reaktora gde i proishodit postoyannaya reakciya sinteza Generatory magnitnyh polej magnitnye katushki toj ili inoj konstrukcii okruzhayushie aktivnuyu zonu sozdayut v kamere reaktora polya bolshoj napryazhyonnosti i slozhnoj konfiguracii kotorye uderzhivayut vysokotemperaturnuyu termoyadernuyu plazmu ot soprikosnoveniya s konstrukciej reaktora i stabiliziruyut proishodyashie v nej processy Zona termoyadernogo goreniya plazmennyj fakel formiruetsya po prodolnoj osi reaktora Poluchennaya plazma napravlyaemaya magnitnymi upravlyayushimi sistemami istekaet iz reaktora cherez soplo sozdavaya reaktivnuyu tyagu Sleduet otmetit vozmozhnost mnogorezhimnosti TYaRD Putyom vpryska v struyu plazmennogo fakela otnositelno holodnogo veshestva mozhno rezko povysit obshuyu tyagu dvigatelya za schet snizheniya udelnogo impulsa chto pozvolit korablyu s TYaRD effektivno manevrirovat v gravitacionnyh polyah massivnyh nebesnyh tel naprimer bolshih planet gde zachastuyu trebuetsya bolshaya obshaya tyaga dvigatelya Po obshim ocenkam TYaRD takoj shemy mozhet razvivat tyagu ot neskolkih kilogrammov vplot do desyatkov tonn pri udelnom impulse ot 10 tys sek do 4 mln sek Dlya sravneniya pokazatel udelnogo impulsa naibolee sovershennyh himicheskih raketnyh dvigatelej poryadka 450 sek TYaRD na osnove sistem inercionnogo sinteza impulsnyj termoyadernyj reaktor Pravit Dvigatel vtorogo tipa inercionnyj impulsnyj termoyadernyj dvigatel V reaktore takogo dvigatelya upravlyaemaya termoyadernaya reakciya prohodit v impulsnom rezhime doli mks s chastotoj 1 10Gc pri periodicheskom obzhatii i razogreve mikromishenej toplivnyh tabletok soderzhashih termoyadernoe toplivo Pervonachalno predpolagalos ispolzovat lazerno termoyadernyj dvigatel LTYaRD Takoj LTYaRD predlagalsya v chastnosti dlya mezhzvyozdnogo avtomaticheskogo zonda v proekte Dedal Ego osnovoj i byl reaktor rabotayushij v impulsnom rezhime V sfericheskuyu kameru reaktora podayotsya toplivnaya tabletka s termoyadernym toplivom naprimer dejterij i tritij slozhnaya konstrukciya sfer iz smesi zamorozhennyh toplivnyh komponentov v obolochke diametrom neskolko millimetrov Na vneshnej chasti kamery nahodyatsya moshnye poryadka soten teravatt lazery nanosekundnyj impuls izlucheniya kotoryh cherez opticheski prozrachnye okna v stenah kamery popadaet na toplivnuyu tabletku Pri etom na poverhnosti toplivnoj tabletki sozdaetsya zona s temperaturoj bolee 100 mln gradusov pri davlenii v milliony atmosfer usloviya dostatochnye dlya nachala termoyadernoj reakcii Proishodit termoyadernyj mikrovzryv moshnostyu v neskolko soten kilogrammov v trotilovom ekvivalente Chastota takih vzryvov v kamere v proekte Dedal poryadka 250 v sekundu chto trebovalo podachi toplivnyh mishenej so skorostyu bolee 10 km s pri pomoshi elektromagnitnoj pushki Rasshiryayushayasya plazma vytekaet iz otkrytoj chasti kamery reaktora cherez soplo sootvetstvuyushej konstrukcii sozdavaya reaktivnuyu tyagu Na segodnyashnij den uzhe teoreticheski i prakticheski dokazano chto lazernyj metod obzhatiya i razogreva toplivnyh tabletok tupikovyj put nevozmozhno postroit lazery takoj moshnosti s dostatochnym resursom Poetomu v nastoyashee vremya dlya inercialnogo sinteza rassmatrivaetsya variant s ionno puchkovym obzhatiem i nagrevom toplivnyh tabletok kak bolee effektivnyj kompaktnyj i s gorazdo bolshim fizicheskim resursom Tem ne menee v Livermorskoj nacionalnoj laboratorii imeni Ernesta Lourensa s 2013 goda bolee chetyryoh raz v processe eksperimentov na 192 lazernoj ustanovke National Ignition Facility poluchili energii bolshe chem bylo zatracheno dlya iniciacii reakcii 1 Odnako est mnenie chto inercionno impulsnyj TYaRD poluchitsya slishkom gromozdkim iz za ochen bolshih cirkuliruyushih v nyom moshnostej pri hudshih chem u TYaRD s magnitnym uderzhaniem udelnom impulse i tyage chto vyzvano impulsno periodicheskim harakterom ego dejstviya Ideologicheski k TYaRD na inercionno impulsnom principe primykayut vzryvolyoty na termoyadernyh zaryadah tipa proekta Orion Tipy reakcij i termoyadernoe toplivo PravitTYaRD mozhet ispolzovat razlichnye vidy termoyadernyh reakcij v zavisimosti ot vida primenyaemogo topliva V chastnosti na nastoyashee vremya principialno osushestvimy sleduyushie tipy reakcij Reakciya dejterij tritij Toplivo D T Pravit 2H 3H 4He n pri energeticheskom vyhode 17 6 MeV Takaya reakciya naibolee legko osushestvima s tochki zreniya sovremennyh tehnologij dayot znachitelnyj vyhod energii toplivnye komponenty otnositelno dyoshevy Nedostatok eyo vesma bolshoj vyhod nezhelatelnoj i bespoleznoj dlya pryamogo sozdaniya tyagi nejtronnoj radiacii unosyashej bolshuyu chast vyhodnoj energii reakcii i kak sledstvie rezko snizhayushej KPD dvigatelya Tritij radioaktiven period ego poluraspada okolo 12 let To est dolgovremennoe hranenie tritiya nevozmozhno V to zhe vremya vozmozhno okruzhit dejterievo tritievyj reaktor obolochkoj soderzhashej litij poslednij obluchayas nejtronnym potokom prevrashaetsya v tritij chto v izvestnoj stepeni zamykaet toplivnyj cikl poskolku reaktor rabotaet v rezhime razmnozhitelya bridera Takim obrazom toplivom dlya D T reaktora fakticheski sluzhat dejterij i litij Reakciya dejterij gelij 3 Pravit 2H 3He 4He p pri energeticheskom vyhode 18 3 MeV Usloviya eyo dostizheniya znachitelno slozhnee Gelij 3 krome togo redkij i chrezvychajno dorogoj izotop V promyshlennyh masshtabah na nastoyashee vremya ne proizvoditsya Krome togo chto energeticheskij vyhod etoj reakcii vyshe chem u D T reakcii ona imeet sleduyushie dopolnitelnye preimushestva Snizhennyj nejtronnyj potok reakciyu mozhno otnesti k beznejtronnym Menshaya massa radiacionnoj zashity Menshaya massa magnitnyh katushek reaktora Pri reakcii D 3He v forme nejtronov vydelyaetsya vsego okolo 5 moshnosti protiv 80 dlya D T Okolo 20 vydelyaetsya v forme rentgenovskogo izlucheniya Vsya ostalnaya energiya mozhet byt neposredstvenno ispolzovana dlya sozdaniya reaktivnoj tyagi Takim obrazom reakciya D 3He namnogo bolee perspektivna dlya primeneniya v reaktore TYaRD Drugie vidy reakcij Pravit Reakciya mezhdu yadrami dejteriya D D monotoplivo D D gt 3He n pri energeticheskom vyhode 3 3 MeV i D D gt T p pri energeticheskom vyhode 4 MeV Nejtronnyj vyhod v etoj reakcii vesma znachitelen Vozmozhny i nekotorye drugie tipy reakcij p 6Li 4He 1 7 MeV 3He 2 3 MeV 3He 6Li 2 4He p 16 9 MeV p 11B 3 4He 8 7 MeV Nejtronnyj vyhod v ukazannyh vyshe reakciyah otsutstvuet Vybor topliva zavisit ot mnogih faktorov ego dostupnost i deshevizna energeticheskij vyhod lyogkost dostizheniya potrebnyh dlya reakcii termoyadernogo sinteza uslovij v pervuyu ochered temperatury neobhodimyh konstruktivnyh harakteristik reaktora i prochee Naibolee perspektivny dlya osushestvleniya TYaRD tak nazyvaemye beznejtronnye reakcii tak kak porozhdaemyj termoyadernym sintezom nejtronnyj potok naprimer v reakcii dejterij tritij unosit znachitelnuyu chast moshnosti i ne mozhet byt ispolzovan dlya sozdaniya tyagi Krome togo nejtronnaya radiaciya porozhdaet navedyonnuyu radioaktivnost v konstrukcii reaktora i korablya sozdavaya eshyo odnu opasnost dlya ekipazha Reakciya dejterij gelij 3 yavlyaetsya perspektivnoj v tom chisle i po prichine otsutstviya nejtronnogo vyhoda V nastoyashee vremya predlozhena eshyo odna koncepciya TYaRD s ispolzovaniem malyh kolichestv antimaterii v kachestve katalizatora termoyadernoj reakcii Istoriya sovremennoe sostoyanie i perspektivy razrabotok TYaRD PravitIdeya sozdaniya TYaRD poyavilas prakticheski srazu posle osushestvleniya pervyh termoyadernyh reakcij ispytanij termoyadernyh zaryadov Odnoj iz pervyh publikacij po teme razrabotki TYaRD yavilas izdannaya v 1958 godu statya Dzh Rossa V nastoyashee vremya vedutsya teoreticheskie razrabotki takih vidov dvigatelej v chastnosti na osnove lazernogo termoyadernogo sinteza i v celom shirokie prakticheskie issledovaniya v oblasti upravlyaemogo termoyadernogo sinteza Sushestvuyut tvyordye teoreticheskie i inzhenernye predposylki dlya osushestvleniya takogo tipa dvigatelya v obozrimom budushem Ishodya iz raschetnyh harakteristik TYaRD takie dvigateli smogut obespechit sozdanie skorostnogo i effektivnogo mezhplanetnogo transporta dlya osvoeniya Solnechnoj sistemy Odnako realnye obrazcy TYaRD na moment 2020 goda eshyo ne sozdany Sm takzhe PravitYadernyj reaktivnyj dvigatel Plazmennyj raketnyj dvigatel Fotonnyj dvigatel Ionnyj dvigatel Elektricheskij raketnyj dvigatel Mezhzvyozdnyj pryamotochnyj dvigatel BassardaSsylki PravitKosmonavtika XXI veka termoyadernye dvigateli gazeta Moskovskogo fiziko tehnicheskogo instituta Za nauku 2003 D D Ryutov Otkrytye lovushki UFN I Moiseev Proekt Dedal New Scientist Space 23 01 2003 Nuclear fusion could power NASA spacecraft angl Fizicheskaya enciklopediya t 4 statya termoyadernye reakcii na str 102 Moskva Bolshaya Rossijskaya enciklopediya 1994 g 704 c Mezhzvezdnye dvigateli u Semenova Mezhzvezdnye proekty u MoiseevaIstochnik https ru wikipedia org w index php title Termoyadernyj raketnyj dvigatel amp oldid 108055447, Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите,
Если вы постоянно спотыкаетесь о неточности и ошибки в научной фантастике и не даете насладиться соседу-гуманитарию “Интерстелларом”, то самое время заняться расчетом своего звездолета. Тема довольно увлекательная, и в ней придумано множество невероятных конструкций — от миллиграммовых звездолетов-саморепликаторов, запускаемых из электромагнитного ускорителя, через лазерные паруса, для которых понадобится лазер мощностью в петаватт до звездолетов-астероидов, разгоняемых взрывами атомных бомб и передвигающихся на скорости 300 км/с, как изображенный на картинке выше.
Квинтэссенцией бумажного звездолетостроения является проектирование его двигательной установки. Существует былинный тред на Астрофоруме, где последовательно были разобраны (и похоронены) множество концепций таких двигательных установок. Одной из немногих палочек-выручалочек остается термоядерный двигатель на амбиполярной ловушке, называемый Вивернджет, по нику автора.
Амбиполярная ловушка Амбал-М (впринципе все в кардре — это она) и ее создатели в 1997 году.
Пришло время хоронить и его 🙂 К сожалению, я не владею физикой термоядерной плазмы в достаточной степени, что бы спорить с термоядерной основой Вивернджета — проектом реактора Г.И. Димова и И.Н. Головина на базе открытой ловушкой с амбиполярным удержанием. И хотя сегодня, очевидно, для АЛ пришла некая осень — новых не строится, имеющиеся аппараты (например Gamma-10) не позволяют уверенно делать скейлинг на гигаваттные размеры, мы оставим в покое базисные положения, и будем использовать их как пробу для инженерных прикидок. Мы будем брать широкие инженерные наработки в рамках ITER и DEMO и кувалдой забивать их в Вивернджет. Очень позитивные допущения по термоядерной части означают, что если инженерия Вивернджета 2.0 окажется неподъемной, это будет означать и конец реальных термоядерных ДУ на данной концепции.
Упрощенная схема такой ловушки. Правое окончание заменяется магнитным соплом. Тонкие кольца посередине — главный соленоид, с рассмотрения которого мы начнем сегодня.
Двигатель VASIMR не подразумевает термоядерного источника энергии, но тоже создает тягу, выбрасывая горячую плазму, чем-то подобным должен оканчиваться Вивернджет.
Итак, поехали.
Исходный двигатель, представляющий собой открытую ловушку (упрощенно можно сравнить открытые ловушки с надутым шариком с маленьким отверстием, через которое постоянно вытекает плазма, а термоядерная реакция получается при достаточном соотношении «объема ловушки» и «сечения дырочки») имеет все элементы магнитной ловушки — систему нагрева плазмы, магнитную систему и ее питание, топливную подсистему, тепловую защиту и охлаждение. Конкретнее можно разбить двигатель на следующие элементы:
Электрическая подсистема, отвечающая за питание магнитов, инжекторов, выдающая питание в ПН
Система теплосъема и криосистема
Система нагрева плазмы и обеспечения тока плазмы: инжекторы нейтралов и электронно-циклотронный радиочастотный нагрев.
Сильнопольные магнитные системы — концевые пробкотроны, каспы и магнитные сопла.
Главный соленоид
Механическая конструкция.
Остальные подсистемы (например питания) для нашего рассмотрения можно отбросить, как не столь значительные.
Длинна главного соленоида (ГС), м
100
Длинна концевых пробкотронов (КП), м
10
Радиус плотной плазмы, м
1
Радиус (внутренний) соленоида, м
1,25
Магнитное поле (вакуумное) в ГС, Т
6
Магнитное поле (вакуумное) в центре КП, Т
5
Магнитное поле в пробках, Т
20
Плотность плазмыi , частиц 1014см-3
1,75
Температура плазмыi, кэВ
70
Суммарная
~ 0,9
Энергия инжектируемых ионов, кэВ
500
Погонная термоядерная мощность, МВт/м
34
Объемная термоядерная мощность, МВт/м3
10,8
Термоядерная мощность, МВт
3400
Мощность (суммарная х2) ионных инжекторов КП, МВт
200
Q
~15
Что ж, начнем с “проектирования” главного соленоида.
В Вивернджете 1.0 он состоит из 100 магнитов кольцевой формы с внутренним диаметром 2500 мм. Магниты создают поле на оси ловушки 5.5 Т. Расчет в пакете OpenField показывает, что нам нужно создать ток в 7.5 мегаампер-витка, что бы получить заданные параметры. При этом поле на внутреннем краю катушки достигнет 8,5 Т. (а не 6,6, как у Виверна, пошли первые подвижки).
Вивернджет 1.0 предусматривает, что катушки сечением 100х300 мм с корпусом из бериллия будут заполнены внутри ВТСП лентой в ванне из хладогента. Такая конструкция неработоспособна минимум по трем причинам. Во-первых механические усилия в проводнике, стремящиеся его разорвать будут достигать ~20000 тонн силы, поэтому нам надо разгружать проводник на механическую основу, и не допускать подвижности ленты. Во-вторых в случае квенча (аварийной потери сверхпроводимости) межвитковое напряжение может достигнуть многих киловольт, что приведет к пробою, дуговому разряду и выходу катушки из строя. 2 ленты.
Реальный ВТСП кабель, испытанный на 20 Т и токе 7 кА.
И результаты повреждения пондемоторными силами (6,8 тонн на метр). Очень серьезная проблема для сильноточных магнитов.
Базируясь на вот этой презентации CERN, “спроектируем” кабель на 40 кА: 100 лент REBCO шириной 12 мм и толщиной 0.1 спаянных в пакет между двумя миллиметровыми полосками стабилизирующей меди. Полученный квадрат 12х12 мм скручивается с шагом 200-300 мм и укладывается в круглый канал титанового кондуита внутренним диаметром 18 мм и внешним размером квадрат 23х23 мм, работающим силовой оболочкой.. В промежутке между титаном и сверхпроводником прокачивается хладогент и расположена спиральная конструкция обеспечивающая его перемешивание и передачу усилий с проводника на кондуит. Такой кабель видится слишком простым и оптимистичным, но для прикидок сойдет и такой.
Разные альтернативные кабели ВСТП. Плотности тока, к сожалению от 4.2 К до 30 К довольно сильно деградируют. 3, вес кабеля 577 кг при длине 1750 метров. Добавляя 10% веса на соединения кабеля, систему датчиков, систему вводов и выводов хладогента, получаем окончательный вес магнита в 634 кг.
Разрез по катушке с 192 витками кабеля.
И общий вид секции главного соленоида с тремя катушками и плазмой.
Квенч-коммутация
Индуктивность вышеописанной катушки составит 56 mH, а запасаемая энергия при рабочем токе — 45 Мегаджоулей. Несмотря на небольшую, по меркам магнитных систем, величину, эта энергия в ВТСП кабеле при потере им сверхпроводимости вполне может выделяться довольно локально, пережигая кабель. Для вывода этой энергии из кабеля требуется коммутационное оборудование.
В оригинальном проекте в случае квенча предлагалось, что по мере возрастания сопротивления, ток будет переходить на бериллиевый корпус катушки. Однако есть три соображения в пользу сброса тока с отказавшей катушки на специальный поглотитель:
Во-1 вес бериллиевого корпуса для варианта с реалистичным сечением будет просто больше, чем вес коммутации. Если же это не так — всегда можно вернуться к сбросу тепла в корпус.
Во-2 на этом бериллиевом корпусе без отключения катушки из последовательного соединения с остальными клавного соленоида выделится не 45 мегаджоулей данной, а 4,5 гигаджоуля всех катушек.
Ну и наконец, в случае внутреннего выделения тепла в криогенную массу мы будем вынуждены делать криокулеры в десяток раз более мощными, что драматически скажется на массе.
Силовой тиристор ABB на 5 кА и 2 кВ. В жидком дейтерии ток можно увеличить до 15 кА.
Для сравнения, можно представить себе тиристоры, работающие при температуре 23К, пропускающие полный ток — такие параметры будут где-то в 2-3 раза выше ныне существующих. Пусть вес их будет 10 кг, всего нам понадобится 5 тиристоров, вместе с шинами, управлением и криостатом положим массу модуля коммутации в 90 кг.
Кстати, к вышесказанному. Важным аспектом является теплоизоляция катушки от нагретой поверхности экрана, которым окружена плазма (об этом ниже). 2. Берилий, медный теплотвод с текущей водой, силовая коробка из нержавеющей стали.
Итак, представим себе сплошную бериллиевую трубу, закрывающую всю плазму. Всю плазму необходимо закрывать, потому что у нашего соленоида есть боковые поверхности, которые тоже нуждаются в теплозащите и нейтронной защите , и сделать сплошную цилиндрическую поверхность оказывается самым “легким” решением. Толщина стенки 12 мм, на внешней поверхности есть мощное оребрение высотой 50 мм, через которое идет теплоноситель. Снаружи к оребрению присоединена обечайка из карбида бора толщиной 20 мм. Еще дальше выполнен второй гелиевый промежуток высотой 40 мм, организованный ребрами из нержавеющей стали, и наконец внешняя, замыкающая оболочка из B4C снова толщиной 20 мм.
Иллюстрация к вышесказанному, разрез вдоль оси трубы.
Карбид бора тут нужен для того что бы замедлять и поглащать нейтроны. Остальные материалы тоже являются хорошими замедлителями, но их слишком мало, что бы как-то снизить нейтронный поток. 2 или 125,6 тонны для всей системы. И это еще очень неплохо по сравнению с 1600 тоннами теплозащиты ИТЭР!
Элемент первой стенки ИТЭР. Обратите внимания на прорези, нужные для снижения токов фуко и центральную конструкцию с водяными манифолдами и упорными элементами (серые шайбы), через которые замыкаются электромагнитные силы.
Итак, мы получили первый результат на сегодня — ГС потяжелел с 10 до 205 тонн, но стал на один световой год ближе к реальной конструкции.
Продолжение следует…
Ядерные ракетные двигатели | История космонавтики
Жидкостные ракетные двигатели дали возможность выйти человеку в космос — на околоземные орбиты. Но скорость истечения реактивной струи в ЖРД не превышает 4,5 км/с, а для полетов на другие планеты нужны десятки километров в секунду. Возможным выходом является использование энергии ядерных реакций.
Практическое создание ядерных ракетных двигателей (ЯРД) вели только СССР и США. В 1955 году в США началась реализация программы «Rover» по разработке ядерного ракетного двигателя для космических кораблей. Через три года, в 1958 году, проектом стало заниматься НАСА, которое поставило конкретную задачу для кораблей с ЯРД — полет на Луну и Марс. С этого времени программа стала называться NERVA, что расшифровывается как — «ядерный двигатель для установки на ракеты».
К середине 70-х годов в рамках этой программы предполагалось спроектировать ЯРД с тягой около 30 тонн (для сравнения у ЖРД этого времени характерная тяга была примерно 700 тонн), но со скоростью истечения газов — 8,1 км/с. Однако, в 1973 году программа была закрыта из-за смещения интересов США в сторону космических челноков.
В СССР проектирование первых ЯРД велось во второй половине 50-х годов. При этом советские конструкторы, вместо создания полномасштабной модели, стали делать отдельные части ЯРД. А потом эти наработки испытывались во взаимодействии со специально разработанным импульсным графитовым реактором (ИГР).
В 70—80-е годы прошлого века в КБ «Салют», КБ «Химавтоматики» и НПО «Луч» были созданы проекты космических ЯРД РД-0411 и РД-0410 с тягой 40 и 3,6 т соответственно. В течение процесса проектирования были изготовлены реактор, «холодный» двигатель и стендовый прототип для проведения испытаний.
Принципиальная и конструктивная схемы взрыволета А. Д. Сахарова
В июле 1961 года советский академик Андрей Сахаров сообщил о проекте ядерного взрыволета на совещании ведущих атомщиков в Кремле. Взрыволет имел обычные жидкостные ракетные двигатели для взлета, в космосе же предполагалось взрывать небольшие ядерные заряды. Возникающие при взрыве продукты деления передавали свой импульс кораблю, заставляя его лететь. Однако 5 августа 1963 года в Москве был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космическом пространстве и под водой. Это послужило причиной закрытия программы ядерных взрыволетов.
ракетный двигатель РД-0410
Возможно, что разработки ЯРД опережали свое время. Однако они не были слишком преждевременными. Ведь подготовка пилотируемого полета к другим планетам длится несколько десятилетий, и двигательные установки для него должны готовиться заранее.
Конструкция ядерного ракетного двигателя
Ядерный ракетный двигатель (ЯРД) — реактивный двигатель, в котором энергия, возникающая при ядерной реакции распада или синтеза, нагревает рабочее тело (чаще всего, водород или аммиак).
Существует три типа ЯРД по виду топлива для реактора:
твердофазный;
жидкофазный;
газофазный.
Наиболее законченным является твердофазный вариант двигателя. На рисунке изображена схема простейшего ЯРД с реактором на твердом ядерном горючем. Рабочее тело располагается во внешнем баке. С помощью насоса оно подается в камеру двигателя. В камере рабочее тело распыляется с помощью форсунок и вступает в контакт с тепловыделяющим ядерным топливом. Нагреваясь, оно расширяется и с огромной скоростью вылетает из камеры через сопло.
Жидкофазный — ядерное топливо в активной зоне реактора такого двигателя находится в жидком виде. Тяговые параметры таких двигателей выше, чем у твердофазных, за счет более высокой температуры реакторе.
В газофазных ЯРД топливо (например, уран) и рабочее тело находится в газообразном состоянии (в виде плазмы) и удерживается в рабочей зоне электромагнитным полем. Нагретая до десятков тысяч градусов урановая плазма передает тепло рабочему телу (например, водороду), которое, в свою очередь, будучи нагретым до высоких температур и образует реактивную струю.
Принцип действия ЯРД
По типу ядерной реакции различают радиоизотопный ракетный двигатель, термоядерный ракетный двигатель и собственно ядерный двигатель (используется энергия деления ядер).
Интересным вариантом также является импульсный ЯРД — в качестве источника энергии (горючего) предлагается использовать ядерный заряд. Такие установки могут быть внутреннего и внешнего типов.
Основными преимуществами ЯРД являются:
высокий удельный импульс;
значительный энергозапас;
компактность двигательной установки;
возможность получения очень большой тяги — десятки, сотни и тысячи тонн в вакууме.
Основным недостатком является высокая радиоционная опасность двигательной установки:
потоки проникающей радиации (гамма-излучение, нейтроны) при ядерных реакциях;
вынос высокорадиоактивных соединений урана и его сплавов;
истечение радиоактивных газов с рабочим телом.
Поэтому запуск ядерного двигателя неприемлем для стартов с поверхности Земли из-за риска радиоактивного загрязнения.
Купить поддоны Дмитров, mail. На сайте tureckie-serialy.online последнее лето онлайн турецкий сериал на русском.
Полеты на Fusion Power — как будет работать Fusion Propulsion
Реакции термоядерного синтеза высвобождают огромное количество энергии, поэтому исследователи разрабатывают способы использования этой энергии в двигательной установке. Космический корабль с термоядерным двигателем может ускорить график пилотируемой миссии НАСА на Марс. Этот тип космического корабля может сократить время полета к Марсу более чем на 50 процентов, тем самым уменьшив вредное воздействие радиации и невесомости.
Создание космического корабля на термоядерном топливе было бы эквивалентно разработке автомобиля на Земле, который может двигаться в два раза быстрее, чем любой другой автомобиль, с топливной эффективностью 7000 миль на галлон. В ракетостроении топливная экономичность ракетного двигателя измеряется его удельный импульс . Удельный импульс относится к единицам тяги на единицу топлива, израсходованного с течением времени.
Реклама
Термоядерный двигатель может иметь удельный импульс примерно в 300 раз больше, чем обычные химические ракетные двигатели. Типичный химический ракетный двигатель имеет удельный импульс около 450 секунд, что означает, что двигатель может производить 1 фунт тяги из 1 фунта топлива в течение 450 секунд. Термоядерная ракета может иметь расчетный удельный импульс 130 000 секунд. Кроме того, ракеты с термоядерным двигателем будут использовать водород в качестве топлива, что означает, что он сможет пополнять себя во время путешествия в космосе. Водород присутствует в атмосфере многих планет, поэтому все, что нужно сделать космическому кораблю, — это опуститься в атмосферу и всосать немного водорода для дозаправки.
Ракеты с термоядерным двигателем также могут обеспечить большую тягу, чем химические ракеты, которые быстро сжигают свое топливо. Считается, что термоядерный двигатель позволит быстро перемещаться в любую точку нашей Солнечной системы, а также сможет совершить кругосветное путешествие с Земли на Юпитер всего за два года. Давайте взглянем на два проекта НАСА по созданию термоядерных двигателей.
Магнитоплазменная ракета с переменным удельным импульсом
VASIMR на самом деле представляет собой плазменную ракету, которая является предшественником термоядерного двигателя. Но поскольку ракета с термоядерным двигателем будет использовать плазму, исследователи многому научатся на этом типе ракет. Двигатель VASIMR уникален тем, что он создает плазму в чрезвычайно жарких условиях, а затем выбрасывает эту плазму для обеспечения тяги. В движке VASIMR есть три основные ячейки.
Переадресация ячейки — Газ-вытеснитель, обычно водород, впрыскивается в эту ячейку и ионизируется для создания плазмы.
Центральная ячейка . Эта ячейка действует как усилитель для дальнейшего нагрева плазмы с помощью электромагнитной энергии. Радиоволны используются для добавления энергии в плазму, подобно тому, как работает микроволновая печь.
Кормовая камера — Магнитное сопло преобразует энергию плазмы в скорость выхлопа струи. Магнитное поле, которое используется для выброса плазмы, также защищает космический корабль, поскольку не дает плазме соприкасаться с оболочкой космического корабля. Плазма, скорее всего, уничтожит любой материал, с которым соприкоснется. Температура плазмы, выходящей из сопла, достигает 180 миллионов градусов по Фаренгейту (100 миллионов градусов по Цельсию). Это в 25 000 раз горячее, чем газы, выбрасываемые космическим кораблем.
Во время миссии на Марс двигатель VASIMR непрерывно ускорялся в течение первой половины пути, затем менял направление и замедлялся во второй половине. Плазменная ракета с изменяемым выхлопом также может использоваться для позиционирования спутников на околоземной орбите.
Газодинамическое зеркало Fusion Propulsion
Одновременно с VASIMR разрабатывается газодинамическое зеркало ( GDM ) Fusion Propulsion. В этом двигателе длинная тонкая катушка с током, действующая как магнит, окружает вакуумную камеру, содержащую плазму. Плазма захватывается магнитными полями, создаваемыми в центральной части системы. На каждом конце двигателя расположены зеркальные магниты, которые предотвращают слишком быстрый выход плазмы из концов двигателя. Конечно, вы хотите, чтобы часть плазмы просочилась, чтобы обеспечить тягу.
Как правило, плазма нестабильна и ее нелегко удерживать, что затрудняло ранние эксперименты с машинами для зеркального синтеза. Газодинамическое зеркало способно избежать проблем с нестабильностью, поскольку оно имеет длинную и тонкую конструкцию, поэтому силовые линии магнитного поля во всей системе прямые. Нестабильность также контролируется за счет утечки определенного количества плазмы через узкую часть зеркала.
В 1998 году в ходе эксперимента НАСА по ядерному движению GDM была получена плазма во время испытаний системы инжектора плазмы, которая работает аналогично передней ячейке VASIMR. Он впрыскивает газ в ГДМ и нагревает его с Электронный циклотронный резонансный нагрев (ECRH), индуцированный микроволновой антенной, работающей на частоте 2,45 ГГц. В настоящее время эксперимент предназначен для подтверждения осуществимости концепции GDM. Исследователи также работают над многими эксплуатационными характеристиками полноразмерного двигателя.
В то время как до реализации многих передовых концепций НАСА в области двигателей еще несколько десятков лет, фундамент термоядерных двигателей уже заложен. Когда появятся другие технологии, делающие возможной миссию на Марс, это может быть космический корабль с термоядерным двигателем, который доставит нас туда. К середине 21 века полеты на Марс могут стать такими же обыденными, как полеты на Международную космическую станцию.
Для получения дополнительной информации о термоядерных двигателях и других передовых концепциях двигателей перейдите по ссылкам ниже.
Статьи по теме HowStuffWorks
Другие полезные ссылки
NASA Breakthrough Propulsion Physics Program
Advanced Propulsion Concepts
NASA Breakthrough Propulsion Physics (BPP) Technology Project
Gas Dynamic Mirror Mars New Rocket Cut002 Experiment 9 Engine Propulsion Engine 9 Время в пути
Открытие границы Солнечной системы: термоядерный двигатель
Термоядерный синтез
Производство энергии на Солнце
Процитируйте это!
Пожалуйста, скопируйте/вставьте следующий текст, чтобы правильно цитировать эту статью HowStuffWorks.com:
Кевин Бонсор «Как будет работать Fusion Propulsion» 12 марта 2001 г. HowStuffWorks.com. 30 сентября 2022 г.
Космический двигатель | Есть сплав, будем путешествовать
ИНФОРМАЦИОННАЯ ЛИНИЯ ИТЭР —
Космический двигатель
Р.А.
В идее запуска ракет и космических кораблей с помощью энергии атома нет ничего нового: Манхэттенский проект в середине 1940-х годов, а также бесчисленные попытки НАСА в последующие десятилетия исследовали возможность использования реакций деления для обеспечивают отрывную тягу. Сегодня прогресс, достигнутый в области управляемого ядерного синтеза, открыл новый мир возможностей.
В настоящее время термоядерные реакторы рассматриваются как источник тепла, который может доводить ракетное топливо до чрезвычайно высокой температуры (и, следовательно, выхлоп с высокой скоростью) или выбрасывать сверхгорячую плазму для обеспечения тяги.
Fusion, целью которого является «принесение силы звезд на Землю», также может в недалеком будущем помочь людям добраться до звезд с Земли.
В космических агентствах по всему миру, в университетских лабораториях и в стартап-компаниях на повестке дня стоит ядерный синтез. В Соединенных Штатах Конгресс утвердил в мае финансирование в размере 125 миллионов долларов США для разработки ракет с ядерной силовой установкой и призвал НАСА «разработать многолетний план, который позволит продемонстрировать ядерную тепловую двигательную установку» как на основе деления, так и синтеза. Российское космическое агентство «Роскосмос» работает над «плазменным ракетным двигателем» в сотрудничестве с Курчатовским институтом — проект «стал возможным благодаря успехам, достигнутым в изучении процессов синтеза плазмы». Группа перспективных концепций Европейского космического агентства (ЕКА), в сотрудничестве с европейскими университетами проводит исследование о возможности реализации термоядерных двигателей с открытым магнитным удержанием, а Китай намерен к середине 2040-х годов разработать целый «флот» ядерных ракет-носителей (без уточнения, будут ли они ядерными или термоядерными). самоходный)
Ракеты взлетают со стартовой площадки, а корабли устремляются в дальний космос благодаря простому принципу действия и противодействия: нагретый выхлопной газ выбрасывается с высокой скоростью через сопло, и в ответ на корабль действует сила тяги.
Обычные ракеты приводятся в движение химическим сгоранием, для которого требуется значительное количество топлива — жидкого водорода и жидкого кислорода или керосиноподобного топлива, — которое воспламеняется на разных этапах подъема в космос.
Академия и технологические компании объединяются для разработки инновационных термоядерных двигателей. Здесь, в Принстонской лаборатории физики плазмы, PFRC-2 — модернизация оригинальной реверсивной конфигурации Принстонского поля, разработанная в начале 2000-х годов, которую можно экстраполировать на двигатель с прямым термоядерным приводом для исследования космоса.
Выброс горячего газа — не единственный способ обеспечить тягу: отец современной ракетной техники Роберт Годдард (в честь которого был назван Космический центр Годдарда НАСА) предложил в 19В 2000-х годах ракеты могли использовать электричество для выбрасывания электронов или заряженных ионов со скоростью порядка 10 километров в секунду, что в два раза превышает скорость обычных выхлопных газов.
В какой-то момент предполагалось запускать ракеты с помощью атомных бомб, взрываемых через очень короткие промежутки времени в задней части ракеты. С 1958 по 1963 год проект «Орион», финансируемый Агентством перспективных исследовательских проектов США (ARPA, сегодня DARPA), ВВС США, Комиссией по атомной энергии и, в меньшей степени, НАСА, был нацелен именно на это.
Запрет на ядерные испытания в атмосфере в 1963 году положил конец проекту. Однако пять лет спустя в статье Physics Today под названием «Межзвездный транспорт» главный научный сотрудник проекта «Орион» Фриман Дайсон предположил, что «взрывы синтеза дейтерия» придадут ракете и космическому кораблю с бомбовым двигателем еще большую тягу и скорость.
Пятьдесят лет спустя термоядерный синтез по-прежнему остается серьезным претендентом на космическое движение, хотя и не в его «взрывных» применениях. Термоядерные реакторы в настоящее время рассматриваются как источник тепла, который доводит топливо до чрезвычайно высокой температуры (и, следовательно, выхлоп с высокой скоростью) или выбрасывает сверхгорячую плазму для обеспечения тяги.
В зависимости от концепции скорость истечения ракеты с термоядерным двигателем будет находиться в диапазоне 150-350 километров в секунду. До планеты Марс можно добраться за 90 дней или даже меньше, по сравнению с восемью месяцами с обычной двигательной установкой. Интригующие спутники Юпитера и Сатурна будут доступны в разумные сроки, и путь к экзопланетам откроется для исследования.
Использование энергии ядерного синтеза для разгона ракет до скоростей, недостижимых в противном случае, и, следовательно, резкое сокращение продолжительности космических путешествий, может звучать как научная фантастика. И буквально: в блокбастере 2014 года Interstellar , космический корабль, который перевозит пассажиров в поисках обитаемых планет, питается от «компактных токамаков», которые также обеспечивают судно электричеством.
Факультет аэронавтики и астронавтики Вашингтонского университета имеет давнюю программу, посвященную исследованиям в области термоядерных двигателей. Здесь: испытательная камера ракеты с термоядерным двигателем в Лаборатории плазменной динамики Департамента.
Одна из проблем заключается в том, что токамаки, наиболее перспективные из термоядерных устройств на современном уровне термоядерных технологий, почти компактны: при массе 23 000 тонн (не считая массы систем станции) ИТЭР будет трудно вывести на орбиту. .
Однако термоядерный реактор не обязательно является токамаком.
Совместное предприятие Вашингтонского университета в Сиэтле, финансируемое НАСА, и небольшой компании MSNW LLC, специализирующейся на разработке передовых космических двигательных установок, разработало небольшое импульсное термоядерное устройство с обращенным полем (похожее на концепцию spheromak ). 1980-1990-х годов) экстраполировать на «двигатель термоядерного двигателя». Сторонники проекта говорят, что они работают над созданием компонентов «ракеты с термоядерным двигателем, призванной устранить многие препятствия, мешающие путешествиям в дальний космос, включая длительное время в пути, непомерные затраты и риски для здоровья».
Аналогичным образом, Принстонская лаборатория физики плазмы (PPPL) начала сотрудничество с компанией Princeton Satellite Systems для работы над двигателем с прямым термоядерным двигателем для исследования космоса. Два года назад НАСА предоставило предприятию грант в полмиллиона долларов, которое также было отмечено премией Консорциума федеральных лабораторий США в октябре прошлого года.
В проектируемом двигателе с прямым термоядерным двигателем термоядерная энергия не будет производиться за счет реакций дейтерия и трития (DT) ИТЭР или будущих электростанций. Хотя DT-реакция является наиболее доступной при современном уровне техники, она имеет два существенных недостатка, особенно для пилотируемых космических исследований. Тритий является радиоактивным элементом, и реакции синтеза производят поток высокоэнергетических нейтронов, от которых люди и электронное оборудование должны быть надежно защищены.
Реакция дейтерия/гелия-3, запланированная для двигателя с прямым синтезом, не имеет ни одного из этих ограничений: оба элемента стабильны, как и продукты реакции, водород и гелий. Поскольку реакция является «анейтронной», для защиты не требуется мощного экранирования.
Есть, однако, одна большая загвоздка: температура, необходимая для синтеза ядер дейтерия и гелия-3, примерно в десять раз выше, чем необходимая для DT-синтеза, и ни одно устройство еще не достигло такого уровня энергии. (Настоящий рекорд принадлежит японскому токамаку JT-60U, достигшему температуры ионов в полмиллиарда градусов.)
Разработчики двигателя прямого синтеза утверждают, что их двигатель может быть запущен уже в 2028 году, что может показаться слишком оптимистичным прогнозом. Могут пройти десятилетия, прежде чем термоядерный двигатель покинет область научной фантастики и войдет в реальность космических путешествий.
Но среди космических держав в настоящее время существует консенсус, который четко сформулировал факультет аэронавтики и астронавтики Вашингтонского университета, одного из ведущих аэрокосмических учебных заведений Соединенных Штатов: «Энергия синтеза, в принципе, является единственной возможный источник энергии для быстрых и эффективных космических полетов на ракетах к Марсу, внешним планетам и ближайшим звездам».
вернуться к последним опубликованным статьям
Принстонское устройство обратной конфигурации поля, PFRC-2, в Принстонской лаборатории физики плазмы в Нью-Джерси. (Изображение предоставлено: Элль Старкман/Управление коммуникаций PPPL)
Космический корабль, работающий на термоядерном синтезе, возможно, еще долго не будет просто фантастикой.
Двигатель Direct Fusion Drive (DFD) может впервые подняться в воздух примерно в 2028 году, если все пойдет по плану, заявили разработчики концепта.
Это будет большой новостью для любителей космоса. DFD размером с минивэн может весить 22 000 фунтов. (10 000 кг) автоматический космический корабль до Сатурна всего за два года или до Плутона в течение пяти лет после запуска, заявили члены проектной группы. (Для перспективы: миссия НАСА «Кассини» добралась до Сатурна за 6,75 года, а зонду «Новые горизонты» потребовалось 9,5 лет, чтобы добраться до Плутона.)
0098
Кроме того, двигатель служит мощным источником энергии, а это означает, что технология может найти широкое применение вне Земли.
Например, DFD мог бы обеспечить питание запланированной НАСА космической станции на орбите Луны, известной как Gateway , а также баз на Луне и Марсе, член группы проекта Стефани Томас, вице-президент Princeton Satellite Systems в Плейнсборо, Нью-Джерси, заявил в конце прошлого месяца во время презентации рабочей группы НАСА по будущим космическим операциям.
DFD — это вариант Принстонской конфигурации с обращенным полем (PFRC), концепции термоядерного реактора, изобретенной в начале 2000-х Сэмюэлем Коэном из Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). По сути, DFD представляет собой реактор PFRC с открытым концом, через который проходят выхлопные газы для создания тяги, пояснил Томас.
Внутри DFD будет содержаться горячая плазма с магнитным полем из гелия-3 и дейтерия, особого «тяжелого» типа водорода с одним нейтроном в ядре (в отличие от «нормального» водорода, в котором нейтронов нет). . По словам Томаса, атомы этих элементов будут сливаться в этой плазме, генерируя много энергии и очень мало опасного излучения.
Плазменная плазма нагревает холодное топливо, вытекающее за пределы области удержания. Это топливо направляется через сопло в задней части двигателя, создавая тягу.
Все это тепло превращается в большое количество энергии — вероятно, от 1 до 10 мегаватт, сказал Томас. DFD будет использовать эту мощность, используя двигатель «цикла Брайтона» для преобразования большей части тепла в электричество.
Это означает, что миссия DFD сможет выполнить большой объем научной работы после достижения пункта назначения. Например, орбитальный аппарат Плутона, оборудованный термоядерным синтезом, может передавать энергию на посадочный модуль на поверхности карликовой планеты, а также отправлять на Землю видео высокой четкости, сказал Томас.
Ядерный синтез легендарно трудно использовать; никому еще не удалось продемонстрировать полномасштабный коммерчески жизнеспособный термоядерный реактор. (Как гласит старая шутка: «Слияние — это источник энергии будущего, и так будет всегда». ) Но Томас и ее команда считают, что у их концепции есть вполне реальный шанс на успех.
«DFD отличается от других концепций термоядерных реакторов», — сказала она, сославшись на небольшой размер концепции, чистую работу, низкое излучение и уникальный метод нагрева плазмы (в котором используется радиоволновая антенна).
Команда DFD недавно получила финансирование от различных агентств для продолжения разработки концепции. Например, работе с 2016 по 2019 год способствовали два раунда финансирования в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts, целью которой является развитие потенциально революционной технологии космических полетов .
В этом году компания DFD получила награду Агентства перспективных исследовательских проектов в области энергетики (ARPA-E), которая будет финансировать дальнейшее развитие в следующем году.
Команда уже продемонстрировала некоторые основные концепции эксперимента PFRC-1, который проводился в PPPL с 2008 по 2011 год, и эксперимента PFRC-2, который работает сейчас. Исследователи еще не достигли синтеза, но они надеются сделать это с PFRC-4 в середине 2020-х годов.
Вскоре после этого появится летный прототип. По словам Томаса, настоящая миссия может состояться сразу после успешного демонстрационного полета — возможно, уже в 2028 году.
Раскрыл ли этот стартап секрет термоядерной энергии?
Объяснение протонного синтеза, источника энергии Солнца (инфографика)
Быстрые полеты на Марс с использованием термоядерного синтеза Ученые говорят, что это не фантастика
Out There (открывается в новой вкладке) »(Grand Central Publishing, 2018; проиллюстрировано Карлом Тейтом ), уже в продаже. Подпишитесь на него в Твиттере @michaeldwall . Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom или Facebook .
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space. com.
Майкл Уолл — старший космический писатель Space.com (открывается в новой вкладке) , присоединился к команде в 2010 году. В основном он освещает экзопланеты, космические полеты и военный космос, но, как известно, увлекается космическим искусством. Его книга о поисках инопланетной жизни «Out There» была опубликована 13 ноября 2018 года. Прежде чем стать научным писателем, Майкл работал герпетологом и биологом дикой природы. У него есть докторская степень. по эволюционной биологии Сиднейского университета, Австралия, степень бакалавра Аризонского университета и диплом о высшем образовании в области научного письма Калифорнийского университета в Санта-Круз. Чтобы узнать, какой у него последний проект, вы можете подписаться на Майкла в Твиттере.
Магнитный ракетный двигатель, который может отправить людей на Марс
Новый термоядерный двигатель может доставить людей на Марс в 10 раз быстрее, чем существующие идеи.
Магнитные поля соединяются и разъединяются, высвобождая огромное количество энергии.
Направление энергии наружу превращает термоядерный реактор в двигатель.
У физика Министерства энергетики (DoE) есть новая концепция ракеты с ядерным синтезом, которая использует магнитные поля для создания тяги. Это далекая идея, которая могла бы доставить астронавтов на Марс.
Тебе нравится ядерное оружие. И мы тоже. Давайте поболтаем над ядерным вместе.
Тебе нравится ядерное оружие. И мы тоже. Давайте поболтаем над ядерным вместе.
Присоединяйтесь к нам.
Механизм уже работает в земных термоядерных реакторах, а также в солнечных вспышках на Солнце. Можем ли мы действительно использовать связывание и разъединение магнитных полей, чтобы совершить долгое путешествие на красную планету?
«Устройство будет применять магнитные поля, чтобы заставить частицы плазмы, электрически заряженного газа, также известного как четвертое состояние вещества, выстреливать из задней части ракеты и, благодаря сохранению импульса, толкать корабль вперед». Об этом говорится в заявлении Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL) Министерства энергетики США.
Представьте себе человека, сидящего в офисном кресле на колесиках и держащего в руках огромную римскую свечу. Когда вы зажигаете фейерверк, стул приводится в движение потоком направленной энергии.
Физик Фатима Эбрахими впервые пришла к этой идее после того, как услышала о скоростях, которых достигают частицы в национальном эксперименте PPPL со сферическим тором, токамак-реакторе. «Во время работы этот токамак производит магнитные пузыри, называемые плазмоидами, которые движутся со скоростью около 20 километров в секунду, что мне показалось очень похожим на тягу», — говорится в заявлении. Ее двигатель в основном работает как токамак с одной стороной, обрезанной для высвобождения энергии.
Основные части плазмоидного двигателя.
Fatima Ebrahimi/PPPL/arXiv
Эксперименты с термоядерными реакторами популярны на Земле как «следующее поколение» технологий ядерной энергетики, но ни один из них не произвел больше энергии, чем потребляет. .. пока. Космический полет является популярным дополнительным вариантом использования идей синтеза плазмы, потому что технология синтеза может, гипотетически, оставаться довольно легкой, создавая при этом тонну тяги. Высокотемпературные элементы в форме плазмы удерживаются и выборочно высвобождаются для приведения в движение космического корабля.
➡
То, что мы любим: Лучшие телескопы для наблюдения за звездами
Астрономический телескоп-рефрактор Gskyer AZ
ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ
С рейтингом более 19 000, почему это не 5, почему бы и нет. Телескоп Gskyer — фаворит фанатов. Эта опция имеет апертуру 70 мм и оптимальные линзы с полным просветлением, обеспечивающие четкое и четкое изображение ночного неба. Технически подкованные астрономы оценят беспроводной пульт дистанционного управления, адаптер для смартфона и дополнительную линзу Барлоу, которая увеличивает увеличение каждого окуляра в три раза. Благодаря регулируемому штативу из алюминиевого сплава этот телескоп подходит для каждого члена семьи.
HEXEUM Телескоп HEXEUM 70500
Скидка 23%
ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ
Кредит: Amazon
Если вы ищете телескоп для детей или если вы новичок, эта модель HEXEUM — высококачественный выбор. . Он поставляется с апертурой 70 мм, а также двумя окулярами на 10 мм и 25 мм каждый. Вам особенно понравится, что этот телескоп поставляется с телефонным адаптером, что означает, что вы можете подключить свой телефон к окуляру и, наконец, получить потрясающую фотографию ночного неба.
Астрономический рефрактор ECOOPRO 70 мм
Скидка 27%
ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ
Простой в установке и компактный, этот телескоп оснащен апертурой 70 мм, двумя окулярами, видоискателем и штативом. Идеально подходит для астрологии или даже наблюдения за птицами, вы можете установить его на столе со штативом, установленным на 15 дюймов, или выдвинуть ноги до 47 дюймов. Он также поставляется с картой Луны и звезд для удобства.
ESSLNB Детский телескоп ESSLNB
Сейчас скидка 26%
ПРОВЕРИТЬ ЦЕНУ
Кредит: Amazon 9Телескоп 0002 ESSLNB — отличный выбор для детей и начинающих. Он оснащен встроенным реверсивным объективом, что означает, что ни одно из изображений, которые вы видите, никогда не будет перевернутым. Его 70-миллиметровый объектив обеспечивает широкий угол обзора, а яркость телескопа позволяет легко увидеть все. Кроме того, вы можете подключить свой телефон и, наконец, сделать приличный снимок ночного неба.
Телескоп Эмарта
КОНТРОЛЬ ЦЕНЫ
Начинающие астрономы найдут много интересного в телескопе Эмарта. Пользоваться им легко: все, что вам нужно сделать, это направить трубку в направлении нужного объекта и осмотреть его. С двумя высококачественными окулярами (70 мм и 360 мм), которые позволяют просматривать небесные объекты с малым и большим увеличением, вы сможете с легкостью удовлетворить свои пожелания по наблюдению за звездами.
Лунный телескоп НАСА для детей
КОНТРОЛЬ ЦЕНЫ
Лунный телескоп НАСА — идеальный вариант для заядлых искателей приключений или детей, которые хотят спонтанно наблюдать за звездами. При весе чуть более двух фунтов этот вариант достаточно легкий, чтобы его можно было положить в багажник вашего автомобиля. Этот телескоп оснащен многослойным оптическим стеклом со сверхнизкой дисперсией, благодаря которому вы получите четкое изображение ночного неба с идеальной контрастностью.
Портативный телескоп Celestron 60 DX
КОНТРОЛЬ ЦЕНЫ
Этот вариант идеально подходит для начинающих (и по соответствующей цене). Благодаря широкой апертуре 60 мм звезды и созвездия выглядят ярко и четко. Два окуляра — от 8 мм до 20 мм — подходят для самых разных наблюдений за звездами. В довершение всего, телескоп поставляется со штативом, адаптером для смартфона, видоискателем и дорожным футляром.
Устройство Эбрахими имеет три ключевых отличия от других моделей, говорится в сообщении PPPL. Во-первых, он использует электромагниты для регулировки тяги, как магнитная педаль газа, которую астронавты могут использовать для увеличения или уменьшения скорости. Во-вторых, в этой конструкции используется как традиционная плазма, так и дополнительный материал, называемый плазмоидами, которые значительно увеличивают потенциал тяги.
И, наконец, конструкция устройства Эбрахими позволяет работать с любым газообразным элементом, то есть как с более легкими и мелкими атомами газа, так и с более крупными и тяжелыми. Это дает космическим группам возможность выбирать различные виды ожогов, например, для более длительных или коротких полетов.
Истории по теме
Этот термоядерный двигатель может ускорить межзвездные путешествия
Двигатель, который может доставить нас на Марс за 3 месяца
Ядерная энергия, которая вернет нас на Луну
«Компьютерное моделирование, выполненное на компьютерах PPPL […], показало, что новая концепция плазменного двигателя может генерировать выброс со скоростью сотни километров в секунду, что в 10 раз быстрее, чем у других двигателей», — говорится в сообщении PPPL. Это означает, что подруливающее устройство может сократить самое продолжительное время полета в 10 раз, в результате чего в поле нашего зрения появится гораздо больше направлений.
Это также поможет устранить главный фактор, стоящий между людьми и более длительными космическими полетами: космическое излучение, которое пронизывает почти любой космический корабль. Чем быстрее мы сможем путешествовать в опасной космической радиации, тем меньше астронавты будут подвергаться воздействию. Более быстрое путешествие уменьшит другие, менее ощутимые человеческие издержки, такие как психологические и физические потери от длительного пребывания в межпланетном пространстве.
🎥
Теперь смотрите это:
Кэролайн Делберт
Кэролайн Делберт — писатель, заядлый читатель и пишущий редактор журнала Pop Mech. Она также энтузиаст практически всего. Ее любимые темы включают ядерную энергию, космологию, математику повседневных вещей и философию всего этого.
Испытательный запуск ядерного синтеза с запуском ракеты на пластиковых отходах
Космос
Просмотр 3 изображений
Посмотреть галерею — 3 изображения
Британская компания, стремящаяся к устойчивым космическим путешествиям, провела испытания ракетного двигателя, работающего частично на пластиковых отходах. Гибридный ракетный двигатель Pulsar Fusion является частью амбициозного проекта, который также включает в себя разработку технологии ядерного синтеза для высокоскоростных двигателей, которые могут вдвое сократить время полета к Марсу.
Идея включения переработанных пластиковых отходов в гибридное ракетное топливо уже обсуждалась ранее. Virgin Galactic заигрывала с этой идеей еще в 2014 году, используя ракету, работающую на топливе на основе класса термореактивных пластиков, хотя от нее быстро отказались после неудачного испытательного полета. Шотландская компания Skyrora — еще одна компания, работающая над такой технологией, которая успешно испытала свое топливо Ecosene, изготовленное из переработанных пластиковых отходов.
Pulsar Fusion представляет «зеленую» ракету, использующую гибридное топливо, состоящее из полиэтилена высокой плотности (HDPE) и окислителя закиси азота, которое подается в камеру сгорания под регулируемым давлением через регулирующий клапан. ПЭВП используется в ряде пластиковых изделий, включая бутылки, трубы и разделочные доски, что дает множество возможностей для получения и переработки этого ключевого ингредиента топлива.
Pulsar Fusion возлагает большие надежды на экологичные космические путешествия
Pulsar Fusion
На прошлой неделе на военной базе Министерства обороны Великобритании в Солсбери компания Pulsar Fusion завершила первые статические испытания своего гибридного ракетного двигателя. По словам компании, это привело к образованию сверхзвуковых ударных алмазов, которые вы можете увидеть в высокотемпературном выхлопе ракеты с большим массовым расходом, и привело к драматическому огненному шлейфу. На этой неделе компания планирует провести демонстрацию для потенциальных клиентов.
«Мы в восторге от тестовых стрельб в Великобритании на заводе COTEC. Это чрезвычайно важный момент, и мы гордимся тем, что эта ракета построена в Великобритании», — говорит генеральный директор Pulsar Fusion Ричард Динан. «Проведение испытаний британской ракеты на территории Великобритании — это новинка. Pulsar — одна из немногих компаний в мире, разработавших и протестировавших эти технологии. У нас есть команда замечательных ученых с богатым опытом, которым мы обязаны этими вехами.»
Гибридная ракета Pulsar Fusion в действии
Пульсар Фьюжн
Компания заявляет, что потенциальное применение «зеленого» ракетного двигателя включает в себя запуск людей и спутников в космос, но ее видение освоения космоса на этом не заканчивается: планируется разработать высокоскоростные двигательные установки на основе ядерного синтеза и запустить их в этом году. десятилетие. Идея этой технологии состоит в том, чтобы воссоздать процесс, происходящий внутри Солнца, где гравитационные силы в сочетании с экстремальной температурой и давлением сталкивают ядра друг с другом, высвобождая огромное количество энергии. Ученые добивались этого на протяжении десятилетий с помощью экспериментальных реакторов, и, несмотря на то, что были достигнуты некоторые впечатляющие успехи, эта технология все еще находится на расстоянии многих лет от того, чтобы обеспечить жизнеспособный источник энергии.
Из-за чего цели Pulsar Fusion в космосе кажутся очень амбициозными. Он работал над своей технологией ядерного синтеза в течение девяти лет и стремится использовать мощные электромагнетизмы для направления энергии, высвобождаемой в результате термоядерных реакций, в двигательную установку. Это не только избавит космические корабли от необходимости нести запасы тяжелого топлива, но и позволит им двигаться с невероятной скоростью — достаточно быстро, чтобы достичь Марса с Земли вдвое быстрее, чем сегодняшние космические корабли, согласно Pulsar Fusion.
Стоит отметить, что проблемы, присущие воссозданию термоядерного синтеза на Земле, преследовали ученых на протяжении десятилетий, поэтому включение еще не существовавшей технологии в двигательную установку космического корабля следующего поколения было бы действительно сложной задачей. Однако Pulsar Fusion не стесняется своих устремлений, стремясь продемонстрировать ядерный термоядерный двигатель для статических огневых испытаний в 2025 году, а затем запустить и испытать его на орбите в 2027 году. испытание ракеты ниже.
Pulsar Fusion UK Rocket Test — HYBRID HDPE/N2O
Источник: Pulsar Fusion
Посмотреть галерею — 3 изображения
Ник Лаварс
Ник пишет и редактирует в New Atlas уже более шести лет, где он освещал все, начиная от далеких космических зондов и заканчивая беспилотными автомобилями и странными науками о животных. Ранее он работал в The Conversation, Mashable и The Santiago Times, получив степень магистра в области коммуникаций в Мельбурнском университете RMIT.
Межпланетный космический транспорт с использованием инерционной термоядерной двигательной установки (Конференция)
Межпланетный космический транспорт с использованием инерционной термоядерной двигательной установки (Конференция) | ОСТИ.GOV
перейти к основному содержанию
Полная запись
Другое связанное исследование
В этой статье мы показываем, как большие преимущества, которые предлагает ICF для межпланетного движения, могут быть реализованы с помощью концепции космического корабля VISTA. Ожидается, что производительность VISTA превзойдет производительность других реалистичных технологий для миссий на Марс, если прирост энергии, достижимый для целей ICF, превысит несколько сотен. Основываясь на хороших характеристиках, ожидаемых от Национального предприятия по воспламенению США (NIF), требования к VISTA должны быть в пределах возможного, если можно будет разработать творческие концепции целей, такие как быстродействующий воспламенитель. Мы также указываем, что 6000-тонный VISTA может посетить любую планету в Солнечной системе и вернуться на Землю примерно через 7 лет или меньше без каких-либо значительных физиологических опасностей для астронавтов. В концепции VISTA предусмотрены такие кратковременные миссии, особенно на Марс, что опасность от космического излучения и невесомости может быть снижена до незначительного уровня. Поэтому VISTA представляет собой значительный шаг вперед для концепций космического движения.
Авторов:
Орт, CD
Дата публикации:
Исследовательская организация:
Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса. (LLNL), Ливермор, Калифорния (США)
Конференция: 9. международная конференция по новым ядерно-энергетическим системам (ICENES `98), Тель-Авив (Израиль), 28 июня — 2 июля 1998 г. ; Другая информация: PBD: 20 апреля 1998 г.
.
Страна публикации:
США
Язык:
Английский
Тема:
70 ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И СТРОЕНИЕ; ИНЕРЦИОННОЕ УДЕРЖАНИЕ; КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ; ДВИГАТЕЛИ
Форматы цитирования
MLA
АПА
Чикаго
БибТекс
Орт, К. Д. Межпланетный космический транспорт с использованием инерционного термоядерного двигателя . США: Н. П., 1998. Веб.
Копировать в буфер обмена
Орт, CD Межпланетный космический транспорт с использованием инерционного термоядерного двигателя . Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
Орт, CD, 1998. «Межпланетный космический транспорт с использованием инерционного термоядерного двигателя». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/324289.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_324289, title = {Межпланетный космический транспорт с использованием инерционного термоядерного двигателя}, автор = {Орт, CD}, abstractNote = {В этой статье мы показываем, как большие преимущества, которые ICF предлагает для межпланетного движения, могут быть реализованы с помощью концепции космического корабля VISTA. Ожидается, что производительность VISTA превзойдет производительность других реалистичных технологий для миссий на Марс, если прирост энергии, достижимый для целей ICF, превысит несколько сотен. Основываясь на хороших характеристиках, ожидаемых от Национального предприятия по воспламенению США (NIF), требования к VISTA должны быть в пределах возможного, если можно будет разработать творческие концепции целей, такие как быстродействующий воспламенитель. Мы также указываем, что 6000-тонный VISTA может посетить любую планету в Солнечной системе и вернуться на Землю примерно через 7 лет или меньше без каких-либо значительных физиологических опасностей для астронавтов. В концепции VISTA предусмотрены такие кратковременные миссии, особенно на Марс, что опасность от космического излучения и невесомости может быть снижена до незначительного уровня. Таким образом, VISTA представляет собой значительный шаг вперед для концепций космического движения.}, дои = {}, URL = {https://www.osti.gov/biblio/324289}, журнал = {}, номер =, объем = , место = {США}, год = {1998}, месяц = {4} }
Копировать в буфер обмена
Просмотр конференции (0,90 МБ)
Дополнительную информацию о получении полнотекстового документа см.
Маск рассказал об изучении конструкций российских жидкостных ракетных двигателей
Миллиардеры
Сергей Мингазов
Редакция Forbes
Основатель SpaceX Илон Маск рассказал о влиянии российских разработок ракетных двигателей на создание жидкостных кислородно-метановых двигателей Raptor. 33 таких двигателя должны вывести на орбиту очередной прототип Starship с многоразовой ракетой-носителем Super Heavy
Основатель SpaceX Илон Маск считает, что в жидкостном ракетном двигателе Raptor были проведены относительно небольшие усовершенствования того, что уже сделали российские инженеры. Raptor планируют применять на пилотируемом космическом корабле Starship, один из прототипов которого готовится к первому орбитальному полету. Ранее его запуск планировался на июль.
«Я провожу много времени, изучая конструкцию российских ракетных двигателей. Есть замечательные российские двигатели», — сказал Маск в интервью Everyday Astronaut. «Наш двигатель — с большим давлением, чем раньше, и он с полной газификацией компонентов горения. Но это относительно небольшие усовершенствования в отношении того, что русские уже сделали»,— сказал основатель SpaceX. Он отметил, что российские инженеры «давно производят жидкостные ракетные двигатели и создали уже в прямом смысле сотни различных конструкций».
По словам Маска, сейчас перед конструкторами двигателей стоит задача сделать их производство дешевле — для Raptor это стоимость на тонну тяги меньше $1000. Он отметил, что намерен развеять заблуждение, что самое сложное в создании ракеты — это конструкция. «Человечество может стать видом, обитающим на нескольких планетах, если мы сможем снизить себестоимость отправки тонны тяги на орбиту», — заключил глава SpaceХ и Tesla.
August 3, 2021
Во вторник, 3 августа 2021 года Илон Маск опубликовал в Twitter новые фотографии 70-метрового ускорителя Super Heavy, который готовят к размещению на стартовой площадку в Бока-Чике На ускорителе установлены 29 жидкостных кислородно-метановых двигателя Raptor (всего их будет 33) и четыре решетчатых стабилизатора, используемых при посадке. Для обслуживания ракеты будет использоваться сверхтяжелая стартовая башня, получившая название Mechazilla.
SpaceX запланировала первые орбитальные испытания ракеты Starship на июль
Многоразовую ракету Super Heavy планируется использовать в качестве ускорителя для вывода на орбиту корабля Starship. SpaceX сейчас работает над подготовкой Starship и сверхтяжелой ракеты-носителя к орбитальным летным испытаниям. Компании еще предстоит провести испытания систем ракеты и получить разрешение на полет от Федерального управления гражданской авиации США (FAA). За последний год компания Маска провела несколько коротких испытательных полетов прототипов звездолетов, но выход на орбиту представляет собой следующий шаг на пути к полетам на Луну и Марс. SpaceX планировала провести первые орбитальные испытания ракеты Starship уже в июле, а впервые сообщила о планах запустить Starship на орбиту весной этого года.
Звездный путь: кто из миллиардеров побывал в космосе или отправится туда в ближайшее время
Самое важное о финансах, инвестициях, бизнесе и технологиях
Илон Маск рассказал о «потрясающих» российских ракетных двигателях — РБК
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Скрыть баннеры
Ваше местоположение ?
ДаВыбрать другое
Рубрики
Курс евро на 4 ноября EUR ЦБ: 60,61
(-0,31)
Инвестиции, 16:24
Курс доллара на 4 ноября USD ЦБ: 62,1
(+0,48)
Инвестиции, 16:24
Газета узнала об угоне машины у лидера «Наполи» Хвичи Кварацхелии
Спорт, 19:09
Хуснуллин назвал сроки восстановления движения по Крымскому мосту
Политика, 19:04
«Хочу отдать почку»: почему нужно изменить закон о пересадке органов
Партнерский проект, 18:59
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Конов продал свою долю в «Сибуре»
Бизнес, 18:59
Все для людей: как компании улучшить жизнь маленького города
Новая экономика, 18:53
В Москве впервые с апреля зафиксировали девятибалльные пробки
Общество, 18:53
Путин дал Гурбангулы Бердымухамедову орден «За заслуги перед Отечеством»
Политика, 18:47
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подписаться
Военная операция на Украине. Главное
Политика, 18:44
Администраторов «Адских бабок» оставили в СИЗО
Технологии и медиа, 18:42
Зеленский откажется от участия в саммите G20, если там будет Путин
Политика, 18:41
Шлепанцы, бургер, тушь: что мешает людям водить машину
Партнерский проект, 18:36
Кадыров предложил дать военным право выбирать наказание для уклонистов
Политика, 18:32
Рублев проиграл 19-летнему датчанину и вылетел с «Мастерс» в Париже
Спорт, 18:27
Какой антиэйдж-стратегии придерживаться после 35 лет
РБК и Вирсавия, 18:23
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Илон Маск
(Фото: Britta Pedersen / Getty Images)
Российские ракетные двигатели хорошие, но перед конструкторами стоит задача сделать производство двигателей для ракет дешевле, заявил глава SpaceX Илон Маск в интервью изданию Everyday Astronaut. Трансляция велась на YouTube.
«Я пытаюсь развеять заблуждение, что конструкция ракетного двигателя — это самая тяжелая часть работы. Это не так. Есть много хороших конструкций ракетных двигателей. Я провел много времени изучая российские — они потрясающие. Они [российские инженеры] давно производят жидкостные ракетные двигатели и создали уже в прямом смысле сотни различных конструкций», — сказал Маск.
Он добавил, что в производимом SpaceX двигателе Raptor выше давление, а также проведена полная газификация компонентов горения. При этом, по его словам, цена производства до сих пор высокая, и главная задача — значительно снизить ее.
«Человечество может стать видом, обитающим на нескольких планетах, если мы сможем снизить себестоимость отправки тонны тяги на орбиту», — заключил предприниматель.
Raptor — ракетный двигатель, работающий на жидком метане. Его планируют использовать для космического корабля Starship, предназначенного для межпланетных перелетов, на котором Маск, в частности, намеревался начать осваивать Марс. Первые испытания двигателя прошли в 2016 году.
В феврале 2019 года предприниматель говорил о превосходстве Raptor над российским РД-180 по уровню давления в камере сгорания.
Обзор терминов
Masking Engine
Маскировка Delphix / Краткое руководство по маскированию Delphix / Обзор терминов механизма маскирования
Прежде чем приступить к работе с Masking Engine, обзор универсальных терминов и понятий позволит построить и объединить различные компоненты маскирования. Далее представлен краткий обзор восьми ключевых концепций маскирования: подготовка и работа с приложениями, средами, подключениями, наборами правил, профилированием, инвентаризацией и алгоритмами при маскировании данных на месте.
Существует два основных типа механизма маскировки.
Автономный модуль маскирования — этот модуль развернут как OVA в совместимом гипервизоре и содержит графический интерфейс модуля маскирования. Отсюда вы можете создавать задания маскирования, маскировать данные и управлять своим механизмом маскирования. Этот тип ядра подходит для установок Delphix ниже Delphix 5.0.
Комбинированный модуль Delphix Engine и модуль маскирования — этот модуль встроен в вашу установку Delphix 5.0 и более поздних версий. Он содержит как графический интерфейс Delphix Engine, так и графический интерфейс Masking Engine, и обеспечивает более тесную интеграцию между данными Delphix как услугой и функциями маскирования.
Дополнительные сведения об этих типах развертывания Masking Engine см. в разделе «Перед началом работы» в Кратком руководстве по маскированию Delphix.
Delphix позволяет передавать данные из связанного источника в выбранную вами цель. Эта гибкость позволяет командам разработчиков и тестировщиков получать свежие, безопасные данные из исходной среды и перемещать их в непроизводственную среду всякий раз, когда они им нужны.
Среды определяют объем работы в механизме маскирования. Среда маскирования — это набор маскирующих конструкций (соединителей, наборов правил/инвентаризаций и заданий), которые поддерживают маскирование для данной среды приложения. Чтобы маскировать базы данных и файлы в Delphix Engine, сначала необходимо создать среду, в которой Delphix Engine будет хранить информацию о соединении и правила маскирования для этих хранилищ данных. Среда может содержать несколько подключений к базе данных и несколько файловых подключений. Среды подключаются к приложениям в информационных целях. Например, интегрированная тестовая среда может иметь несколько приложений.
Под приложением понимаются ИТ-активы (программы, данные, процессы), поддерживающие бизнес-функцию. Например, если банк предлагает своим клиентам услуги по расчету заработной платы, в его ИТ-подразделении должно быть приложение для поддержки этого бизнеса. Если банк разработает код для поддержки новых функций своего приложения для расчета заработной платы, у ИТ-подразделения будет среда, в которой код разрабатывается и тестируется. Эти среды содержат тестовые данные, используемые для тестирования нового кода. Тестовые данные маскируются для соблюдения требований конфиденциальности данных.
Delphix Engine хранит информацию о соединении с базой данных JDBC в объекте, который называется «коннектор». Вы можете найти список соединителей в среде, перейдя к Обзор среды , а затем щелкнув вкладку Connector . Соединение включает такие поля, как имя базы данных , хост , идентификатор пользователя и пароль , а также порт . Он зависит от выбранного вами типа СУБД. Это создает соединитель между исходной базой данных и интерфейсом маскирования.
«Набор правил» указывает на набор таблиц или плоских файлов, которые модуль маскирования использует для маскирования данных. Набор правил позволяет вам идентифицировать, выбирать и настраивать таблицы, которые необходимо маскировать. Для тех таблиц, для которых не определен первичный ключ, можно определить логический ключ с комбинацией столбцов (или ROWID для базы данных Oracle).
Профилирование является основным компонентом механизма маскирования. Цель профилирования — определить местонахождение закрытой информации (NPI) или конфиденциальных данных , если вы не уверены, какие данные нужно маскировать в первую очередь . Профилирование данных не требуется, если вы уже определили конфиденциальные данные, которые необходимо замаскировать.
Профилировщик Delphix использует два разных метода для определения местоположения конфиденциальных данных:
Поиск по именам столбцов в целевой базе данных путем запроса каталога базы данных (метаданные)
Просмотр самих данных с использованием алгоритма выборки, чтобы увидеть, есть ли какие-либо конфиденциальные данные. Это особенно полезно для файлов и полей комментариев и примечаний в базе данных.
Механизм Delphix автоматически сохраняет правила маскирования для каждого конфиденциального столбца в базе данных репозитория Delphix в «инвентаризации» среды. Когда вы выбираете таблицу для маскирования, отображаются ее столбцы, и вы можете выбрать их для маскирования. После этого вы можете отредактировать столбцы с помощью соответствующего алгоритма, необходимого для маскирования.
Алгоритмы — это то, как механизм маскирования маскирует конфиденциальные данные. На вкладке Settings щелкните Algorithm слева, и появится список алгоритмов, которые вы можете выбрать. Следующие алгоритмы являются наиболее часто используемыми методами маскирования:
Secure Lookup Algorithm – Uses a lookup file to assign masked values in a consistent manner
Segmented Mapping Algorithm – Replaces data values based on segment definitions. Например, алгоритм ACCOUNT NUMBER может сохранить первый сегмент номера счета, но заменить оставшиеся сегменты случайным числом.
Алгоритм безопасного перемешивания – определяемый пользователем алгоритм, назначенный определенному столбцу. Безопасное перемешивание автоматизирует создание алгоритма безопасного поиска, создавая список замещающих значений на основе существующих уникальных значений в целевом столбце и создавая безопасный поиск с использованием этих значений. В этом отношении это просто перетасовка значений.
После создания среды маскирования, подключения, набора правил и инвентаризации можно маскировать данные.
Delphix Engine будет поддерживать ссылочную целостность (RI), маскируя каждое поле с помощью одного и того же алгоритма. Эта повторяемая маскировка автоматически поддерживает RI (для дословных совпадений), даже если это происходит между приложениями или платформами.
В качестве практического примера предположим, что у вас есть столбец номера социального страхования (SSN) в базе данных Microsoft SQL Server, столбец SSN в базе данных DB2 и поле SSN в файле с разделителями табуляции. Если значение SSN было 111111111 для двух баз данных и файла, и вы используете один и тот же алгоритм SSN для всех трех, замаскированное значение (например, 801-01-0838) будет одинаковым для всех трех.
Примечание: При определении задания маскирования выберите данные маски вместо .
Маскирование данных на месте
«Маскирование данных на месте» относится к обновлению базы данных замаскированными данными. Это включает в себя чтение данных из таблицы, определенной в наборе правил, маскирование данных в механизме маскирования и обновление таблиц замаскированными данными.
Краткий обзор Masking Engine
Установка Masking Engine, конфигурация системы и настройка сети
Подготовка данных для маскирования
Активность движка маскирования
Подготовка маскированных VDB
Вызовы маскирования API для запуска задания маскирования
Расширенный интегрированный рабочий процесс маскирования Delphix
Engine Face Mask больше не поддерживает Et6 9000 9000 9000 более старые версии вашего веб-браузера, чтобы обеспечить безопасность пользовательских данных.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 31 мая 2021 года; проверки требуют 10 правок.
Твёрдото́пливный раке́тный дви́гатель (или ракетный двигатель на твёрдом топливе, РДТТ) — ракетный двигатель, который использует в качестве топлива твёрдое горючее и окислитель.
Как правило такой двигатель применяется в ракетах (твёрдотопливных ракетах).
Содержание
Show / Hide
История
Самые ранние сведения об использовании твёрдотопливных ракет (китайских пороховых ракет) относятся к XIII веку. Вплоть до XX века все ракеты использовали ту или иную форму твёрдого топлива, как правило на основе дымного пороха. В период между первой и второй мировыми войнами начинается принятие на вооружение лёгких твердотопливных ракет на основе различного нитроцеллюлозного топлива. После Второй Мировой войны началось бурное развитие ракетной техники как военного так и космического назначения.
Достоинства и недостатки
Достоинствами твёрдотопливных ракет являются относительная простота, отсутствие проблемы возможных утечек токсичного топлива, низкая пожароопасность, возможность долговременного хранения, надёжность.
Недостатками таких двигателей являются невысокий удельный импульс и относительные сложности с управлением тягой двигателя (дросселированием), его остановкой (отсечка тяги) и повторным запуском по сравнению с ЖРД; как правило, больший уровень вибраций при работе, большое количество агрессивных веществ в выхлопе наиболее распространённых видов топлива с перхлоратом аммония.
Применение
Космонавтика
Многокамерный ракетный двигатель твёрдого топлива для катапультирования кресла с «Бурана» (слева)
Редко используются в советской и российской космонавтике (например, Старт (ракета-носитель)), однако широко применялись и применяются в ракетной технике других стран, например в США. В основном это элементы первой ступени (боковые ускорители):
Боковой ускоритель МТКК Спейс шаттл и Space Launch System.
Вторая ступень Наро-1 (Республика Корея), Антарес (США).
Семейство твердотопливных ступеней Castor (англ.) (рус..
Японская ракета SS-520.
Метеорологические ракеты
М-100
ММР-06
Боевые ракеты
Баллистические ракеты подводных лодок
UGM-27 «Поларис» (1960)
UGM-73 «Посейдон» (1970)
UGM-96 «Трайдент» (1979)
M1 (1972)
M20 (1976)
M45 (1996)
M51
Р-39 (1983)
Р-30 «Булава»
Межконтинентальные баллистические ракеты
LGM-30 «Минитмен» (1962)
MX «Пискипер» (1986)
РТ-23 УТТХ «Молодец»(1987)
РТ-2ПМ «Тополь» (1982)
РТ-2ПМ2 «Тополь-М» (1998)
РС-24 «Ярс» (2009)
РС-26 «Рубеж» (2017)
Противоракеты системы ПВО
LIM-49A «Спартен»
ПЗРК
Игла
Реактивные снаряды
В моделизме
В ракетомоделировании используется 2 типа двигателей на твёрдом топливе. Первые — на основе дымного пороха (в Америке такие двигатели имеются в свободной продаже). Но обычно используют расплав или смесь калийной селитры (или реже натриевой селитры) и углеводов (сахар, сорбит и декстроза) — это т. н. «карамель», она изготовляется самостоятельно. Ракетные двигатели обычно имеют сопло, но иногда делают и бессопловые двигатели. Их обычно изготовляют из картонных гильз для охотничьих ружей, в качестве сопла используется отверстие для капсюля.
В настоящее время существуют программы для расчёта характеристик таких двигателей. Наиболее популярная — «SRM» авторства Ричарда Накки (существует и русскоязычная версия).
Топливо
Основная статья: Твёрдое ракетное топливо
Гомогенные топлива. Представляют собой твёрдые растворы (обычно нитроцеллюлозы) в нелетучем растворителе (обычно в нитроглицерине). Применяются в небольших ракетах.
Смесевые топлива. Это смесь твёрдых окислителя и горючего. Наиболее значимы:
Дымный порох. Исторически первое ракетное топливо. Состав: селитра, древесный уголь и сера.
Смесевые топлива на основе перхлората аммония (окислитель) и полимерного горючего. Наиболее широко применяемое топливо для тяжёлых ракет военного и космического назначения.
В ракетомоделизме получило широкое распространение самодельное смесевое топливо на основе нитрата калия и органических связующих, доступных в быту (сорбит, сахар и тому подобных).
Известны ракетные двигатели, где горючее является твёрдым топливом, а окислитель жидким веществом и подаётся в камеру сгорания насосами по трубопроводам. Достоинствами такого топлива являются возможность управления тягой двигателя, достижение более высоких температур сгорания за счёт охлаждения камеры жидким окислителем. Такие ракетные двигатели являются промежуточными между ЖРД и РДТТ[1].
Топливо РДТТ американских межконтинентальных ракет состояло из смеси на основе перхлората аммония в качестве окислителя и горючего полиуретана с алюминием (первая ступень) с присадками (связующего НТРВ (англ. Hydroxyl Terminated Poly Butadien — полибутадиена с концевой гидроксильной группой), улучшающими стабильность скорости горения, формование и хранения заряда и смесью на основе перхлората аммония в качестве окислителя и горючего полиуретана в смеси с сополимером полибутадиена и акриловой кислоты (вторая ступень).
См. также
Ускоритель (ракетостроение)
Примечания
↑ Гильберг Л. А. От самолета к орбитальному комплексу. — М., Просвещение, 1992. — с. 103
Литература
SOKOLSKII, V. N, RUSSIAN SOLID-FUEL ROCKETS, January 1, 1967
Дисперсность частиц конденсированной фазы в продуктах сгорания РДТТ
Если не указано иное, содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0. Images, videos and audio are available under their respective licenses. This article uses material from the Wikipedia article РДТТ, which is released under the Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 license («CC BY-SA 3.0»); additional terms may apply. (view authors).
Related topics
Гарантированная надежность
: 7 Май 2020 , Гвардейцы Золотой Долины , том 86, №1
Во второй половине XX в. стратегическое ракетное вооружение становится стабильным гарантом безопасности страны и основой ее обороноспособности. Современные ракетные двигатели на твердом топливе — это уникальные устройства, позволяющие ракете быстро разгоняться до огромной скорости и совершать маневры в полете, обеспечивающие безотказную работу различных функциональных модулей для выполнения общей боевой задачи.
В 1958 г. вышло постановление советского правительства о создании НИИ-9, известного сегодня как Федеральный научно-производственный центр «Алтай», задачей которого была разработка и промышленное получение энергоемких твердых топлив и взрывчатых веществ самого широкого назначения. Основные усилия ученых и специалистов центра были сосредоточены на создании высокоэффективных твердотопливных зарядов для межконтинентальных баллистических ракет (МБР). И уже в 1967 г. на параде военной техники по Красной площади проехала первая твердотопливная МБР с двигателями, снаряженными на «Алтае».
За прошедшие полвека в центре разработаны методологии проектирования твердотопливных зарядов для ракет наземного и морского базирования, а также оценки и контроля их пригодности и надежности; получены перспективные высокоэнергетические материалы, созданы новые промышленные технологии и производства, успешно работающие на предприятиях страны
К началу Великой Отечественной войны в СССР были разработаны ракетные пороха, в результате чего арсенал Красной Армии пополнился реактивными минометами – легендарными «Катюшами». Реактивные снаряды содержали пороховую шашку, способную гореть определенное время, создавая в полете тягу. Это было ракетное оружие тактического назначения. Однако ядерная угроза, возникшая на исходе войны, поставила перед советскими учеными новые задачи исключительной сложности. За несколько лет им удалось преодолеть значительное отставание нашей страны в области ядерных вооружений, создать ракетное оружие стратегического назначения. Космический запуск спутника в 1957 году продемонстрировал уровень развития ракетных технологий в СССР, а наши военные тогда же получили межконтинентальное оружие, которого еще не было у США, – стратегические ракеты на жидком топливе Р-7.
Тяжелая ракетная техника активно использует двигатели, работающие как на твердом, так и на жидком топливе. Оба вида имеют свои достоинства и недостатки, поэтому проблема выбора решается, как правило, в зависимости от назначения ракет.
Ракеты на твердом топливе характеризуются почти стопроцентной надежностью и безопасностью в эксплуатации, значительной тягой и постоянной готовностью к боевому запуску на протяжении десятков лет. С другой стороны, ракеты на жидком топливе имеют существенные преимущества в регулировании величины и направления реактивной тяги. Например, первая советская ракета стратегического назначения Р-7, принятая на вооружение, работала на жидком топливе. Однако горючее закачивалось в баки в течение примерно 12 часов, а готовность ракеты к выполнению боевой задачи ограничивалась всего сутками, поскольку топливо начинало испаряться. При наступлении критического срока приходилось либо запускать ракету, либо сливать токсичное топливо, что в армейских условиях сделать непросто.
К сожалению, до сих пор многие отечественные подводные лодки вооружены ракетами на жидком топливе. Невозможность полного исключения их течи в автономном плавании создает серьезные риски, служащие мощным аргументом в пользу оснащения подводного флота исключительно твердотопливными ракетами.
Однако для огромных космических ракет при хорошо отлаженной инфраструктуре их обслуживания, запуска и эксплуатации проще и дешевле использовать жидкое топливо. Весь процесс подготовки к старту, связанный с заправкой, занимает 2—3 дня. Для космической отрасли такие сроки вполне приемлемы
Ракетная техника на жидком топливе была малонадежной и сложной в эксплуатации, имела ограниченный срок боевой готовности. Постепенно наметилось серьезное отставание в развитии отечественного ракетного вооружения, поскольку американцы ускоренными темпами развернули производство крупногабаритных ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ) для комплектации баллистических ракет как подводного базирования, так и шахтного размещения. Единственный выход из этой ситуации заключался в скорейшей разработке тяжелой ракетной техники на основе отечественных высокоэнергетических твердых топлив, которые еще предстояло создать.
Испытания ракетных двигателей проводились не только на полигоне НИИ-9 (ФНПЦ «Алтай»), но и при запуске ракет наземного и морского базирования с северных полигонов страны в Плисецке и Северодвинске. Головные части ракет принимались на Камчатке.
Траектория полета ракеты должна быть рассчитана очень точно, чтобы потом можно было легко найти место попадания. Однако не обходилось без ошибок, и тогда для обнаружения фрагментов ракеты на вертолете отправлялась группа аналитиков, следовавшая за ней в соответствии с расчетной траекторией полета и показаниями специально разработанного поискового комплекса.
Для полномасштабных проверок производились запуски ракет в Тихий океан. Цель находилась в нейтральных водах недалеко от Гавайских островов. В этом случае обязательно ставились в известность все заинтересованные стороны, в частности, рассылались сообщения судам с предупреждением о готовящемся запуске и рекомендацией не заходить в опасный район
В 1958 году вышло постановление советского правительства о создании НИИ-9, известного сегодня как Федеральный научно-производственный центр «Алтай», задачей которого была разработка и промышленное получение энергоемких твердых топлив и взрывчатых веществ самого широкого назначения. Основные усилия ученых и специалистов центра были сосредоточены на создании высокоэффективных твердотопливных зарядов для межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Уже в 1967 году на параде военной техники по Красной площади проехала первая твердотопливная МБР с двигателями, снаряженными на «Алтае».
Благодаря возможностям новых химических технологий, в 1950-е годы начал развиваться способ получения разнообразных смесевых твердых топлив на основе замешивания горючего полимерного материала с кристаллами окислителя. Напоминавшая вязкое тесто смесь потом затвердевала. Появилась возможность отливать таким способом твердые топливные элементы очень больших размеров (сегодня вес подобной отливки может достигать 100 т).
Владимир Карпович Жулдыбин (р. 07.11.1924). Осенью 1941 г. поступил в военное училище. Воевал под Сталинградом с зимы 1942 г. до весны 1943 г. Дважды ранен в боях за освобождение Украины. Воевал в Польше, участвовал в наступлении на Берлин, освобождал Прагу. День Победы встретил в Бресте.
В войну дослужился до звания старшего лейтенанта, а в год 50-летия Победы стал майором.
После демобилизации в 1947 г. отправился домой, в Алтайский край. Поступил в филиал Алтайского политехнического института при Рубцовском тракторном заводе, где работал техником-конструктором
В январе 1961 г. пришел в НПО «Алтай», начав работать в должности начальника конструкторского отдела. Занимался разработкой нестандартного оборудования, курировал его работу как на опытном заводе НПО «Алтай», так и после внедрения на серийных заводах. В 1985 г. вышел на пенсию.
За боевые заслуги Владимир Карпович награжден орденами Отечественной Войны I и II степени, орденом Красной Звезды и медалями, получал благодарности от Верховного Главнокомандующего.
За активное участие в создании новой спецтехники в НПО «Алтай» награжден орденом Октябрьской Революции, получил почетное звание «Заслуженный изобретатель РСФСР».
Василий Митрофанович Аксененко (р. 20.05.1921). Призван в армию в октябре 1942 г. Сержант, наводчик САУ-100. Освобождал Украину, Молдавию, Румынию, Западную Украину, Западную Белоруссию, Польшу и Германию. 29 апреля 1945 г. ранен в Берлине, после выздоровления в феврале 1946 г. демобилизован.
Окончил химический факультет Томского государственного университета в 1951 г. и аспирантуру при Томском политехническом институте. Доктор химических наук.
С ноября 1960 г. работал в НПО «Алтай». Сначала был начальником лаборатории, затем возглавил ведущий контрольно-аналитический отдел.
Подготовил около 10 кандидатов наук. Активно участвовал в общественной жизни предприятия, в работе его научно-технического совета.
В ноябре 1998 г. ушел на пенсию, оставаясь членом докторского диссертационного совета.
За боевые заслуги Василий Митрофанович награжден орденом Красной Звезды, орденом Отечественной войны I степени, медалями «За победу над Германией», «За взятие Берлина», «За освобождение Варшавы».
Во время работы в НПО «Алтай» награжден орденом Трудового Красного Знамени и орденом «Знак Почета», получил почетное звание «Заслуженный химик РСФСР»
При создании высокоэффективной межконтинентальной ракеты к смесевому топливу предъявляются исключительно жесткие требования. Основным критерием эффективности топлива является его энергоемкость, способность при малом количестве выделять большую энергию. Для снижения общего веса ракетные конструктивы делают уже не из металла, а из высоко прочного и сравнительно легкого органопластика. Некоторые виды топлива выгорают с огромной скоростью (скажем, тонна в секунду), но при этом ракета должна быть надежно защищена от воздействия экстремальных температур внутри работающего двигателя.
Смесевое топливо помещается и формуется непосредственно в корпусе двигателя, полностью занимая рассчитанный для него объем. Прилегающий к стенкам топливный слой защищает их от пагубного воздействия высоких температур фактически в течение всего времени работы двигателя. Этот слой должен быть накрепко приклеен к внутренним стенкам корпуса, иначе, в случае его отклеивания, внутри двигателя образуется дополнительная поверхность, искажающая расчетную работу двигателя.
Поскольку топливо и корпус имеют различающиеся на порядок коэффициенты расширения, необходимо учитывать влияние суточных и сезонных перепадов внешних температур на возможность разрыва топлива или его отклеивания от стенок двигателя. Нельзя допускать и разокисления находящегося в топливе кристаллического окислителя. Все перечисленные требования должны выполняться в течение двадцати лет – гарантированного срока несения ракетой боевого дежурства.
Современные ракетные двигатели на твердом топливе – это уникальные устройства, позволяющие ракете быстро разгоняться до огромной скорости и совершать маневры в полете, обеспечивающие безотказную работу различных функциональных модулей для выполнения общей боевой задачи. Хотя люди, создающие это сложнейшее вооружение, основную свою задачу всегда формулировали просто – главное, чтобы не было войны. Слишком высока была цена Великой Победы!
Литература
Федеральный научно-производственный центр «Алтай» / Под ред. А. В. Литвинова // Приобские ведомости. 2008.
Соломонов Ю. С. Ядерная вертикаль. События и мысли. М.: Издательский дом «Интервестник», 2009.
Алинкин В. Н., Милехин Ю. М., Пак З. П. Пороха, топлива, заряды. Т. I. Методы математического моделирования для исследования зарядов твердого топлива. М.: Химия, 2003. 216 с.
Структурные механизмы формирования механических свойств зернистых полимерных композитов / Под ред. В. В. Мошева. Екатеринбург, 1997.
: 7 Май 2020 , Гвардейцы Золотой Долины , том 86, №1
твердотопливный ракетный двигатель — патент РФ 2139438
Двигатель предназначен для использования в конструкциях маршевых ступеней ракет. Он содержит корпус с днищами, скрепленный с корпусом заряд, имеющий центральный несквозной канал. Заряд разделен перегородкой на две части, перегородка предусмотрена сгораемая, раскреплена непосредственно от частей заряда и выполнена в виде криволинейной поверхности с центральным отверстием, симметричной относительно продольной оси двигателя. Площадь поперечного сечения перегородки убывает в направлении заднего днища, при этом передняя часть заряда и перегородка скреплены с передним днищем. Предпочтительным является выполнение перегородки в виде усеченного конуса. Данное решение позволяет использовать твердотопливный ракетный двигатель с несквозным каналом в конструкциях со средним и высоким уровнем удлинений, повышающего эффективность использования ракетных комплексов за счет снижения напряженно-деформированного состояния заряда в зоне канала и в зоне скрепления заряда с корпусом, и позволяющего одновременно приблизить коэффициент заполнения двигателя топливом к достигнутому уровню коэффициента высоких ступеней. 1 з. п.ф-лы, 1 табл., 4 ил.
1. Твердотопливный ракетный двигатель, содержащий корпус с днищами, скрепленный с корпусом заряд, имеющий центральный несквозной канал, отличающийся тем, что заряд разделен перегородкой на две части, перегородка предусмотрена сгораемая, раскреплена непосредственно от частей заряда и выполнена в виде криволинейной поверхности с центральным отверстием, симметричной относительно продольной оси двигателя, площадь поперечного сечения которой убывает в направлении заднего днища, при этом передняя часть заряда и перегородка скреплена с передним днищем.
2. Твердотопливный ракетный двигатель по п.1, отличающийся тем, что перегородка выполнена в виде усеченного конуса.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано в конструкциях маршевых ступеней ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).
Конструктивное оформление современных маршевых РДТТ в большинстве случаев базируется на канальных конструкциях крупногабаритных зарядов цилиндрического типа с эллиптическими (заполняющими днища корпуса двигателя) торцами (Фиг. 1). Подобные конструкции зарядов позволяют обеспечить коэффициент заполнения двигателя топливом не более 0.90 — 0,95 (М.Баррер и др., Ракетные двигатели, М, Оборонгиз, 1962 г., с. 298).
Дальнейшее усовершенствование весовых характеристик (увеличение коэффициента заполнения двигателя топливом) зарядов двигателей больших и средних удлинений (отношение длины L к радиусу корпуса b — 3…6) со сквозным каналом может реализоваться за счет дополнительного размещения топлива в канале заряда. Уменьшение диаметра канала неизбежно приводит к увеличению прочностной напряженности заряда и недопустимо высоким требованиям к прочностным и деформационным характеристикам используемого топлива. Наиболее рациональным в данном случае может оказаться использование цилиндрических конструкций с несквозным каналом.
Известен (фиг. 2) твердотопливный ракетный двигатель малых удлинений, принятый за прототип, содержащий корпус с днищами, скрепленный с корпусом заряд, имеющий центральный несквозной канал (Aerospace Daily, 1980, 5/11, vol. 101, N 25, p.188 A — русский перевод «Ракетная и космическая техника» N 35, 1980, с. 12).
Анализ применимости такой моноблочной конструкции для зарядов больших и средних удлинений показал, что в этом случае появляются проблемы прочностного характера, обусловленные наличием концентрации деформаций в вершине глухого канала. Эта зона становится более опасной (в 1,3 — 1,6 раза) по сравнению с центральной областью канала, что связано с необходимостью скрепления переднего торца заряда с днищем высокодеформативного корпуса, которое существенно догружает зону законцовки канала при работе двигателя.
Задачей предлагаемого технического решения является разработка твердотопливного ракетного двигателя имеющего заряд с несквозным каналом, который может применяться в конструкциях со средним и высоким уровнем удлинений L/b — 3…6 (первые и вторые ступени РДТТ), повышающего эффективность использования ракетных комплексов за счет снижения напряженно-деформированного состояния заряда в зоне канала и в зоне скрепления заряда с корпусом, и позволяющего одновременно приблизить коэффициент заполнения двигателя топливом к достигнутому уровню коэффициента заполнения высоких ступеней 0,97 — 0,98.
Поставленная задача решается заявляемой конструкцией твердотопливного ракетного двигателя, содержащего корпус с днищами, скрепленный с корпусом заряд, имеющий центральный несквозной канал, причем заряд разделен перегородкой на две части, перегородка предусмотрена сгораемая, раскреплена непосредственно от частей заряда и выполнена в виде криволинейной поверхности с центральным отверстием, симметричной относительно продольной оси двигателя, площадь поперечного сечения которой убывает в направлении заднего днища, при этом передняя часть заряда и перегородка скреплены с передним днищем, Предпочтительным является выполнение перегородки в виде усеченного конуса.
Отличительными признаками предлагаемой конструкции от прототипа являются: разделение заряда на две части, не извлекаемой после формования, сгораемой при работе двигателя перегородкой, не скрепленной непосредственно с топливом и скрепленной с передним днищем, с которым также скреплена бесканальная часть заряда, площадь поперечного сечения этой части убывает в направлении заднего днища.
Таким образом, заявляемый твердотопливный ракетный двигатель соответствует критерию «новизна».
Сравнение предлагаемого твердотопливного ракетного двигателя с прототипом и другими конструкциями показало, что не известно техническое решение, в котором бы имело место предложенное сочетание конструктивных элементов. Но именно совокупность отличительных от прототипа признаков с остальными существенными признаками заявляемого изобретения позволяет для широкого класса зарядов (L/b>1) достичь не только повышение коэффициента заполнения топливом двигателя, как в прототипе, по сравнению со штатными конструкциями со сквозным каналом, но и одновременно снизить напряженно-деформированное состояние заряда в центральной зоне канала и в зоне скрепления заряда с корпусом.
Эффект снижения напряженно-деформированного состояния достигается за счет устранения нависающей торцевой поверхности и формирования вместо нее утопленной конфигурации переднего торца задней части заряда, реализации возможности взаимного перемещения частей заряда в зоне размещения перегородки.
Предложенная совокупность признаков позволяет наилучшим образом использовать внутренний объем корпуса двигателя, применять заглушенный канал для размещения большего количества топлива в конструкциях первых и вторых ступеней двигателей средних и больших удлинений и повысить в конечном счете эффективность ракетных комплексов.
Это дает основание считать заявляемое техническое решение обладающим изобретательским уровнем.
Размещение дополнительной массы топлива в двигателе позволит увеличить полный импульс тяги при заданном пассивном весе корпуса либо снизить пассивный вес двигателя (за счет сокращения его длины) при заданной массе заряда. Следствием этого является увеличение эффективности РДТТ в виде увеличения дальности полета или веса полезной нагрузки. Снижение напряженно-деформированного состояния заряда позволит увеличить гарантийные сроки эксплуатации и надежность функционирования РДТТ.
Заявляемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены: на фиг. 3 — продольный разрез двигателя; на фиг. 4 — схема деформирования предлагаемой конструкции двигателя при нагружении внутренним давлением.
Твердотопливный ракетный двигатель содержит корпус 1 с днищами 2 и 3,с корпусом 1 скреплен заряд, перегородка 4 делит заряд на две части 5 и 6, задняя часть 6 заряда имеет центральный канал 7.
Предлагаемая конструкция твердотопливного ракетного двигателя работает следующим образом.
В процессе предстартовой эксплуатации перегородка 4,разделяя заряд на две укрепленные с корпусом 1 части 5 и 6, разгружает его от воздействия температурных нагрузок и массовых сил за счет образования свободной для формоизменения заряда зоны, прилегающей к перегородке 4.
На пассивном участке полета двигателя части заряда 5 и 6 подкрепляют и капсулируют друг друга. При воздействии осевых перегрузок за счет деформирования частей 5 и 6 заряда в зоне перегородки 4 образуется зазор . Формоизменение части 5 заряда при этом сдерживается скреплением ее с поверхностью переднего днища 2.
При срабатывании воспламенителя (не показан) происходит загорание поверхности канала части 6 заряда и прилегающих к перегородке 4 поверхностей частей 5 и 6 заряда поступающими через сечение канала 7 и зазор газами от воспламенителя. Возникающее внутри корпуса 1 двигателя давление от поступающих газов воздействует на поверхность канала 7 и прилегающие к перегородке 4 поверхности частей 5 и 6 заряда. Возможность свободного деформирования переднего торца части 6 заряда снижает уровень деформированного состояния в зоне канала 7.
Реализация различных режимов работы становится возможной за счет организации горения по поверхностям канала и прилегающих к перегородке частей заряда, варьирования открытой (небронированной) поверхностью в зоне перегородки и заднего торца канальной части заряда.
Основным инструментом оптимизации прочностных и внутрибаллистических параметров заявляемой конструкции является линейный размер (вдоль оси двигателя) передней части заряда, диаметр канала и угловой параметр перегородки, разделяющей в радиальном направлении заряд на две части.
С целью иллюстрации эффективности предлагаемого технического решения результаты проведенного расчета кольцевых деформаций на канале и сдвиговых напряжений ns в краевой зоне скрепления заряда с корпусом для трех типов конструкций двигателя (геометрические, жесткостные параметры и нагрузки для всех конструкций идентичны) представлены в таблице.
Расчет для заявляемой конструкции выполнен на примере использования перегородки в виде усеченного конуса, у которой образующая находится под углом 45o к продольной оси двигателя.
Оценка влияния «поднутрения» торца задней части заряда в зоне перегородки на уровень контактных напряжений ns показывает, что происходит снижение последних более чем в 2,5 раза (4,51/1,49) по сравнению с выпуклыми торцами, характерными для штатных конструкций.
Из анализа таблицы следует, что в конструкции двигателя с зарядом, имеющим перегородку, разделяющую его на две части, в опасных зонах заряда реализуется более низкий уровень напряжений и деформаций при одновременном размещении дополнительного топлива в зоне канала (увеличение коэффициента заполнения двигателя топливом на 0,03) в сравнении со штатными конструкциями и приближения его к достигнутому уровню коэффициента высоких ступеней.
Скрепленная с передним днищем передняя бесканальная часть заряда в прочностном отношении является слабо напряженной зоной, не регламентирующей условия эксплуатации твердотопливного ракетного двигателя и требования к характеристикам топлива.
Таким образом, предлагаемое техническое решение практически реализуемо, создание таких конструкций является задачей актуальной и перспективной, поскольку в этом случае повышается эффективность использования ракетных комплексов и, следовательно, заявляемое изобретение обладает промышленной применимостью.
Твердотопливный двигатель ракеты для активного воздействия на облака
Полезная модель относится к двигателям для ракет, предназначенных для воздействия на облака посредством активного реагента. Двигатель состоит из камеры, в которой последовательно размещены вкладные пороховые канальные шашки с равными сводами горения, разделенными диафрагмой, при этом отношения площадей проходных сечений между корпусом и шашкой, прилегающей к сопловому блоку, корпусом и следующей шашкой составляют соответственно 1,5…1,8 при отношении их поверхностей горения 0,5…0,8. Предложенный твердотопливный двигатель ракеты для активного воздействия на облако позволяет увеличить скорость схода ракеты с направляющей, снизить чувствительность ракеты к приземному ветру, повысить надежность работы двигателя, улучшить технологичность и снизить себестоимость изготовления двигателя.
Настоящая полезная модель относится к двигателям для ракет, предназначенных для воздействия на облака посредством активного реагента.
Известен твердотопливный ракетный двигатель ракеты, предназначенный для активного воздействия на облака, содержащий корпус с сопловым блоком, разделенный на две последовательно расположенные и сообщающиеся между собой маршевую и стартовую камеры, в каждой из которых размещен пороховой заряд.
Из известных устройств твердотопливных ракетных двигателей наиболее близким по технической сущности является противоградовая ракета «Алазань-2М» с твердотопливным ракетным двигателем содержащим камеры, в каждой из которых размещены пороховые шашки с равными сводами горения, и сопловой блок. (Противоградовая ракета «Алазань-2М», журнал «Наука и жизнь» — 1984 г., №10, стр.95-96).
Недостатком твердотопливного ракетного двигателя ракеты, предназначенной для воздействия на облака, снабженного стартовой и маршевой камерами является то, что при перепаде давлений в момент
перехода от стартового к маршевому режиму, возникают значительные трудности в обеспечении стабильной работы заряда маршевой ступени.
При эксплуатации известных двигателей наблюдались случаи невоспламенения зарядов маршевой ступени, что приводит к потере дальности и недолету ракеты до цели.
К числу недостатков таких двигателей еще следует отнести то, что у стартовой ступени недостаточный полный импульс для обеспечения необходимой скорости схода с пусковой установки, что, в свою очередь, приводит к большому отклонению ракеты от направления запуска под действием приземного ветра.
Задачей настоящей полезной модели является повышение скорости схода ракеты с пусковой установки, снижение чувствительности ракеты к приземному ветру, повышение надежности двигателя в работе, сокращение количества деталей и сборочных единиц, упрощение сборки, улучшение технологичности изготовления.
Указанная задача решается за счет того, что в твердотопливном двигателе, содержащем камеры с размещенными внутри пороховыми шашками с равными сводами горения и сопловой блок, пороховые шашки размещены в одной камере, между ними установлена диафрагма, а отношение площадей проходных сечений между корпусом двигателя и пороховой шашкой, примыкающей к сопловому блоку к проходному сечению другой шашки составляет 1,5. ..1,8 при отношении их поверхностей горения 0,5…0,8 соответственно.
Введение совокупности указанных элементов позволяет повысить полный импульс тяги двигателя за счет увеличения массы топлива, увеличить скорость схода ракеты с направляющей пусковой установки, улучшить надежность двигателя в работе путем введения более простого
однокамерного двигателя, сократить количество деталей и сборочных единиц, повысить технологичность изготовления устройства.
Сущность полезной модели поясняется чертежом.
На фиг. представлен общий вид предлагаемого устройства.
Предлагаемый твердотопливный ракетный двигатель, предназначенный для активного воздействия на облака, содержит камеру 1, в которой последовательно размещены две пороховые канальные шашки 2 и 3 с равными сводами горения.
На камеру 1 со стороны хвостовой части навинчен сопловой блок 4. Между пороховыми шашками 2 и 3 расположена центрирующая втулка 5, в которой размещен воспламенитель 6.
Пороховые шашки 2 и 3 выполнены с одинаковой толщиной свода «а», но с разными наружными диаметрами «d1» и «d 2», причем «d1» меньше «d 2», исходя из этого проходное сечение «S 1» между камерой 1 и пороховой шашкой 3, примыкающей к сопловому блоку, больше проходного сечения «S 2» между камерой 1 и пороховой шашкой 2 и находится в соотношении 1,5. ..1,8, причем отношение поверхностей горения пороховых шашек 3 и 2 составляет 0,5…0,8 соответственно. При уменьшении отношения поверхностей горения пороховых шашек 3 и 2 меньше 0,5, уменьшается масса топлива, уменьшается коэффициент массового совершенства двигателя, а следовательно и полный импульс тяги, при увеличении этого отношения больше 0,8 увеличивается критерий Победоносцева, равный отношению поверхности горения пороховых шашек 3 и 2 к площади свободного прохода газов, что приводит к появлению пика давления и разрушению корпуса, а также к эрозионному горению пороховых шашек 3 и 2.
Устройство работает следующим образом. При запуске ракеты с пусковой установки на электрокапсюльную втулку 7 подается
напряжение. Луч огня от электрокапсюльной втулки зажигает воспламенитель 6, который в свою очередь воспламеняет одновременно обе пороховые шашки 2 и 3. Образующиеся продукты горения через каналы пороховых шашек 2 и 3 и проходные сечения «S1» и «S2» и сопловые отверстия соплового блока выходят наружу, создают реактивную тягу, начинает работать двигатель.
Предложенное техническое решение позволяет повысить полный импульс тяги двигателя, тем самым, позволяет увеличить скорость схода ракеты с направляющей пусковой установки. И кроме того, данное техническое решение позволяет сократить количество деталей и сборочных единиц, повышает технологичность изготовления устройства и снижает себестоимость изделия..
Твердотопливный двигатель ракеты для активного воздействия на облака, содержащий камеры с размещенными внутри их пороховыми шашками с равными сводами горения и сопловой блок, отличающийся тем, что в нем пороховые шашки размещены в одной камере, между ними установлена диафрагма, а отношения площадей проходных сечений между корпусом и пороховой шашкой, прилегающей к сопловому блоку, корпусом и следующей шашкой составляет 1,5…1,8 при отношении их поверхностей горения 0,5…0,8.
Значение, Определение, Предложения . Что такое твердотопливный двигатель
Онлайн-переводчик
Грамматика
Видео уроки
Учебники
Лексика
Специалистам
Английский для туристов
Рефераты
Тесты
Диалоги
Английские словари
Статьи
Биографии
Обратная связь
О проекте
Примеры
Значение слова «ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ»
Смотреть все значения слова ТВЕРДОТОПЛИВНЫЙ
Значение слова «ДВИГАТЕЛЬ»
Машина, превращающая какой-н. вид энергии в механическую работу, приводящая в движение что-н..
Смотреть все значения слова ДВИГАТЕЛЬ
Предложения с «твердотопливный двигатель»
Ядерный твердотопливный двигатель является самой простой конструкцией для создания и является концепцией, используемой на всех испытанных НТР.
В первых двух ступенях будет использоваться твердотопливный двигатель с-50, а в третьей-тот же двигатель с-44, что и в зондирующей ракете ВС-40.
В будущем жидкотопливный ракетный двигатель L5 заменит твердотопливный двигатель 3-й ступени.
Другие результаты
Одним исключением является исследование нового бесшлакового топлива для твердотопливных ракетных двигателей.
Звезда 48-ступени использует звезду 48BV твердотопливных ракетных двигателей и могут быть использованы для более высокие орбиты энергии.
Внешний бак космического челнока нес топливо для главных двигателей космического челнока и соединял орбитальный корабль с твердотопливными ракетными ускорителями.
Скорость вращения спутника поддерживалась в диапазоне 8-12 об / мин с помощью пяти диаметрально противоположных пар малых твердотопливных двигателей.
В сентябре 2005 года было сообщено об успешном завершении ключевых испытаний воспламенителей твердотопливных ракетных двигателей Вега, что стало ключевой вехой.
В случае твердотопливных ракетных двигателей топливо и окислитель объединяются при отливке двигателя.
Твердотопливная ракета-носитель Спейс Шаттл, используемая в паре, вызвала один заметный катастрофический сбой в 270 полетах двигателей.
В той или иной степени изучен и ряд других твердотопливных двигателей.
У Club первая ступень с твердотопливным двигателем, который производит запуск ракеты с пусковой установки и выводит ее на маршевую высоту полета.
Космический челнок SRB был самым мощным твердотопливным ракетным двигателем, когда-либо летавшим.
Вместо этого, твердотопливные ракетные двигатели решено было установить в центре конструкции, а пушку, выстреливающую парашют, — сбоку.
Твердотопливные ракетные двигатели образовали первые две ступени ракеты-перехватчика.
Это делало возможными гораздо более крупные твердотопливные ракетные двигатели.
Современные твердотопливные и жидкостные двигатели стали реальностью в начале XX века благодаря американскому физику Роберту Годдарду.
Хан также дал возможность разработать твердотопливные двигатели, которые можно было бы управлять электрически и включать и выключать.
Твердотопливные ракетные двигатели могут представлять опасность для управляемости на Земле, поскольку полностью заправленная ракета-носитель несет в себе риск случайного воспламенения.
В качестве стартового ускорителя используется твердотопливный ракетный двигатель, после чего на маршевом участке включается турбореактивный двигатель.
СРБ состоял из четырех секций, включавших твердотопливный ракетный двигатель, носовой обтекатель и сопло ракеты.
Хотя предлагаемый двигатель был испытан в 2013 году, программа Сапсан в конечном итоге перешла на стандартную твердотопливную ракету для своего дебюта в 2016 году.
Двухрежимный твердотопливный ракетный двигатель обеспечивает ракете максимальную скорость 4,5 Маха.
В отличие от них, новые SS-20 обладали большей дальностью и повышенной точностью, и имели твердотопливную двигательную установку, что позволяло применять их почти мгновенно.
На высоте 150 метров над поверхностью надувались воздушные подушки и на пару секунд включались три мощных твердотопливных ракетных двигателя.
Вторая ступень-орбитальная твердотопливная ракета серии ATK Castor 30, разработанная как производная от твердотопливного двигателя Castor 120, используемого в качестве первой ступени Minotaur-C.
Это отличается от твердотопливного ракетного двигателя, в котором скорость регрессии пропорциональна давлению камеры двигателя.
Они были самыми большими твердотопливными ракетными двигателями, когда-либо летавшими, и первыми твердотопливными ракетными двигателями, используемыми на космических кораблях с экипажем.
Трещины в зернах не влияли на горение, как это происходит с твердотопливными ракетными двигателями.
СРБ были самыми большими твердотопливными двигателями, когда-либо летавшими, и первыми из таких больших ракет, предназначенных для повторного использования.
На данной странице приводится толкование (значение) фразы / выражения «твердотопливный двигатель», а также синонимы, антонимы и предложения, при наличии их в нашей базе данных. Мы стремимся сделать толковый словарь English-Grammar.Biz, в том числе и толкование фразы / выражения «твердотопливный двигатель», максимально корректным и информативным. Если у вас есть предложения или замечания по поводу корректности определения «твердотопливный двигатель», просим написать нам в разделе «Обратная связь».
Ракетный двигатель твердого топлива
Ракетный двигатель твердого топлива содержит корпус с размещенным в нем канальным зарядом, утопленный в канал заряда, и воспламенитель, включающий корпус с одним или несколькими соплами-отверстиями. Срез сопла-отверстия воспламенителя отстоит от воспламеняемой поверхности заряда на величину 2…8 эквивалентных диаметров сопла-отверстия. Угол наклона оси сопла-отверстия к воспламеняемой поверхности равен не менее 45°. Изобретение позволить снизить массу воспламенительного состава, необходимую для работы двигателя. 2 ил.
Изобретение относится к ракетным системам различного назначения и может найти применение при проектировании и отработке ракетных двигателей на твердом топливе (РДТТ).
Одной из основных задач, решаемых при создании РДТТ, является обеспечение заданного уровня вероятности безотказной работы каждой составной части. Важная роль здесь принадлежит системе воспламенения заряда, недостаточная эффективность которой снижает не только параметрическую надежность ракетного двигателя, но может привести к отказу из-за незагорания заряда.
Известна конструкция воспламенителя с регулируемым кольцевым соплом (см. патент США №4378674). Задачей данного технического решения является обеспечение надежности воспламенения заряда.
Недостатком конструкции является то, что перед воспламенением необходимо нагреть значительную часть поверхности заряда, поэтому для надежного зажжения заряда требуется большая масса воспламенительного состава.
Известна конструкция воспламенительного устройства, выполненного в виде микродвигателя с перфорированным корпусом, закрепленного на переднем дне РДТТ и расположенного в звездообразном канале с зазором, имеющим площадь проходного сечения (0,3. ..0,35)D2, где D — диаметр корпуса воспламенительного устройства (см. патент РФ №2135806). Эта конструкция принята авторами за прототип.
Задачей данного технического решения является обеспечение работы РДТТ с требуемым уровнем надежности за счет обеспечения свободного прохода продуктов сгорания между корпусом воспламенительного устройства и горящей поверхностью заряда.
Общими признаками с предлагаемой конструкцией является наличие у воспламенителя перфорированного корпуса и размещение воспламенителя в канале заряда.
Данное конструктивное решение основано на принципе воспламенения поверхности заряда за счет движения продуктов сгорания воспламенительного состава по тракту двигателя.
Известная конструкция работает следующим образом. Основная часть продуктов сгорания воспламенительного состава распространяется по каналу заряда в осевом направлении, заполняет свободный объем двигателя, прогревает и воспламеняет поверхность заряда РДТТ. В результате нагреву подвергается практически вся воспламеняемая поверхность заряда и для надежного воспламенения требуется значительная масса воспламенительного состава, что ухудшает массово-энергетические показатели РДТТ.
В отличие от прототипа в предлагаемой конструкции воспламенитель расположен в камере РДТТ таким образом, что ось сопла-отверстия составляет с воспламеняемой поверхностью угол не менее 45°, срез сопла-отверстия расположен на расстоянии 2-8 эквивалентных диаметров сопла-отверстия от воспламеняемой поверхности.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатом.
Указанные признаки, отличительные от прототипа, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой защиты, достаточны.
Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение воспламенения заряда и характеристик начального участка работы РДТТ с заданным уровнем надежности при массе воспламенительного состава в 3…4 раза меньшей, чем это требуется по известным методам расчета и из опыта отработки РДТТ.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что в РДТТ, содержащем корпус с размещенным в нем канальным зарядом, воспламенитель, утопленный в канал заряда, содержащий корпус с одним или несколькими соплами-отверстиями, в нем срез сопла-отверстия отстоит от воспламеняемой поверхности на величину 2. ..8 эквивалентных диаметров сопла-отверстия, а угол наклона оси сопла-отверстия к воспламеняемой поверхности равен не менее 45°.
Новая совокупность конструктивных элементов, а также наличие связей между ними позволяет за счет выбора оптимальных углов наклона оси сопла отверстия к воспламеняемой поверхности не менее 45° и расстояний от среза сопла-отверстия до воспламеняемой поверхности в пределах 2…8 диаметра сопла-отверстия обеспечить надежное функционирование РДТТ при минимальной массе воспламенительного устройства, что обеспечивает повышение весового совершенства РДТТ и позволяет размещать воспламенительное устройство в любом удобном месте камеры РДТТ, в том числе и в полости щели заряда.
При необходимости для уменьшения давления в корпусе воспламенителя с целью предотвращения его разрушения в корпусе могут быть выполнены дополнительные отверстия.
Признаки, отличающие предлагаемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях и не известны из уровня техники в процессе проведения патентных исследований, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию «новизны».
Исследуя уровень техники в ходе проведения патентного поиска по всем видам сведений, доступных в РФ и зарубежных странах, обнаружено, что предлагаемое техническое решение явным образом не следует из известного уровня техники, следовательно, можно сделать вывод о соответствии критерию «изобретательский уровень».
Сущность изобретения заключается в создании условий для воспламенения топлива в начальный момент на локальном участке поверхности заряда РДТТ с последующим распространением зоны горения на остальную поверхность. Таким локальным участком является область поверхности заряда, в которую направлена струя продуктов сгорания воспламенительного состава. В момент срабатывания воспламенителя форс пламени, истекая из сопла-отверстия на ограниченный участок поверхности заряда, создает на нем местный очаг горения. Продукты сгорания топлива распространяются отсюда на всю поверхность заряда РДТТ, обеспечивая ее быстрое и надежное воспламенение за счет значительно более высоких температуры (до 3500 К) и газоприхода.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, на котором изображен продольный разрез РДТТ, где 1 — заряд РДТТ 2 — воспламенитель 3 — сопло-отверстие воспламенителя.
Указанные выше интервалы расстояний от среза сопла-отверстия воспламенителя до поверхности заряда и углов наклона оси сопла-отверстия к воспламеняемой поверхности определены экспериментально.
На фиг.2 иллюстрируется зависимость вероятности безотказной работы РДТТ (Р) от расстояния между срезом сопла-отверстия и поверхностью заряда (h).
Изменение угла α в пределах указанного интервала практически не влияет на надежность воспламенения заряда.
Выход за пределы указанных интервалов приводит:
— при h<2d наблюдается высокая интенсивность эрозионного вымывания поверхности заряда, что приводит к искажению фронта поверхности горения заряда и возникновению нерасчетного режима работы РДТТ;
— при h>8d, α<45° снижается надежность воспламенения заряда за счет рассеяния потока продуктов сгорания от воспламенителя. Это приводит к увеличению площади локального участка на поверхности заряда, на котором необходимо создать условия для воспламенения топлива. Кроме того, при α<45° возрастает касательная составляющая скорости потока продуктов сгорания от воспламенителя, что в свою очередь увеличивает площадь локального участка. Поэтому для обеспечения надежности воспламенения в этом случае требуется увеличивать массу воспламенительного состава и воспламенителя в целом.
Ракетный двигатель твердого топлива, содержащий корпус с размещенным в нем канальным зарядом, воспламенитель, утопленный в канал заряда, содержащий корпус с одним или несколькими соплами-отверстиями, отличающийся тем, что в нем срез сопла-отверстия воспламенителя отстоит от воспламеняемой поверхности заряда на величину 2…8 эквивалентных диаметров сопла-отверстия, а угол наклона оси сопла-отверстия к воспламеняемой поверхности равен не менее 45°.
Propulsion Systems — Northrop Grumman
Этот веб-сайт лучше всего просматривать в таких браузерах, как: Edge, Firefox, Chrome или Safari. Мы рекомендуем вам использовать один из этих браузеров для получения наилучших результатов.
Перейти к содержимому
Силовые установки
Создание самого большого в мире твердотопливного двигателя. Это определение возможного.
Твердотопливные двигательные установки и продукция s
Northrop Grumman поставляет надежные и проверенные в полете твердотопливные двигатели как для транспортных средств Northrop Grumman, так и для других поставщиков оборонного и коммерческого секторов. Для оборонных программ компания производит силовые установки для построенного компанией перехватчика наземного базирования Midcourse Defense, а также для стратегических ракет Trident II D-5 и Minuteman III.
Компания Northrop Grumman поставляет пять сегментных ускорителей для системы космического запуска НАСА (SLS), а также главный двигатель прерывания запуска и двигатель управления ориентацией для системы прерывания запуска корабля Orion Crew Vehicle (LAS). Кроме того, силовые установки Northrop Grumman используются в ракетах компании Pegasus®, Minotaur и Antares™, а также в ракетах-носителях Delta IV и коммерческих ракетах-носителях.
Двигательные установки Каталог продукции Космические и оборонные миссии
Твердотопливные ракетные двигатели Определяет возможность
Northrop Grumman является лидером в производстве твердотопливных двигателей для гражданских ракет, ракет национальной безопасности и коммерческих ракет. От ракет, запускаемых со дна моря, до ракет, запускаемых с земли и с воздуха, наши клиенты полагаются на наши твердотопливные двигатели для выполнения своих самых важных задач.
Стратегические силовые установки
Компания Northrop Grumman уже шесть десятилетий поставляет двигатели стратегического назначения для вооруженных сил США и имеет успешную историю. Компания произвела твердотопливные двигательные установки для перехватчика Midcourse Defense наземного базирования, а также для стратегических ракет Trident II D-5 и Minuteman III. Northrop Grumman имеет 100-процентный успех в производстве стратегических двигателей.
Minuteman III
Minuteman III — межконтинентальная баллистическая ракета шахтного базирования с тремя твердотопливными ступенями и жидкостным ракетным двигателем четвертой ступени. Он был основным наземным средством ядерного сдерживания Соединенных Штатов на протяжении более 40 лет, и существуют планы по обеспечению того, чтобы Minuteman III продолжал выполнять эту роль после 2030 года. отраслевой партнер ВВС США с самого начала производства межконтинентальных баллистических ракет. Northrop Grumman производила ступени твердотопливных двигателей для Minuteman I, Minuteman II, Minuteman III и Peacekeeper. Компания Northrop Grumman отвечала за ремонт всех трех твердотопливных ступеней Minuteman III в рамках программы замены силовой установки.
Компания Northrop Grumman является генеральным подрядчиком по поддержке двигателя Minuteman III в рамках контракта на поддержку двигательной подсистемы. Northrop Grumman возглавляет группу производителей оригинального оборудования и отвечает за все твердые и жидкостные двигатели, боеприпасы, органы управления полетом и аккумуляторы.
Испытательный пуск Minuteman III демонстрирует безопасность и надежность сдерживания
Trident II
Northrop Grumman производит твердотопливные ускорительные двигатели для всех трех ступеней ракеты Trident II, также известной как Trident D5, по контракту с генеральным подрядчиком Lockheed Martin Space Systems Co. Northrop Grumman имеет долгую историю производства твердотопливных систем для ракет подводных лодок, начиная с ракеты Polaris в 1950-е годы.
Trident II — трехступенчатая твердотопливная ракетная система с инерционным наведением, которая является основной программой стратегического вооружения в системе баллистических ракет ВМС США.
Ракета D5 с номинальной дальностью 4000 морских миль запускается под водой с атомных подводных лодок класса «Огайо» «Трайдент», каждая из которых имеет 24 пусковые установки. Trident II был развернут в 1990 году и призван стать основным стратегическим средством сдерживания США в 21 веке.
Специализированные продукты для двигателей
Специализированные продукты Northrop Grumman используют ракетные технологии для обеспечения Министерства обороны жизненно важными инструментами, в которых нуждаются наши бойцы. Эти продукты включают осветительные ракеты, средства противодействия самолетам и небольшие боеголовки. Эти инструменты помогают нашим войскам видеть ночью, избегать угроз и уменьшать побочный ущерб.
Осветительные ракеты и средства противодействия самолетам
Осветительные ракеты, производимые Northrop Grumman, пользуются доверием во всем мире благодаря их отличным характеристикам и надежности. Их усовершенствованная конструкция делает их предпочтительным продуктом для гражданских и военных применений.
Передовые технологии инфракрасного противодействия Northrop Grumman обеспечивают непревзойденную защиту самолетов. Их можно легко адаптировать к любому форм-фактору или другим требованиям заказчика.
Switchblade
Switchblade от AeroVironment обеспечивает бойца легким, переносным, быстро развертываемым, барражирующим боеприпасом для использования против целей за пределами прямой видимости (BLOS).
Эта миниатюрная тактическая ракета с оптическим наведением представляет собой дистанционно управляемую смертоносную платформу, которая предоставляет пользователю информацию о наведении в режиме реального времени, включая видео- и GPS-координаты для сбора информации и распознавания особенностей/объектов. Кроме того, эти выходы позволяют оператору использовать функцию отключения волны системы в зависимости от ситуации.
Небольшой размер, скорость и тихий двигатель летательного аппарата затрудняют его обнаружение, распознавание и отслеживание даже на очень близком расстоянии. Switchblade полностью масштабируется и может запускаться с различных воздушных и наземных платформ.
Исследования в области энергетики и испытаний
Служба испытаний и исследований Northrop Grumman специализируется на индивидуальных испытаниях инертных и энергетических материалов и компонентов, начиная от боеприпасов и ручных гранат и заканчивая самыми большими твердотопливными ракетными двигателями в мире. Структура затрат компании может поддерживать небольшие коммерческие испытания, крупные сложные государственные контракты и все, что между ними.
Управление производством и эксплуатация
Northrop Grumman управляет предприятиями по производству взрывчатых веществ с химическими процессами и промышленными установками, тесно связанными с предприятиями Министерства энергетики (DOE). Они продемонстрировали культуру безопасности и качества работы мирового класса в условиях чрезвычайно высокой опасности благодаря эффективному применению проверенных процессов управления и вовлеченной рабочей силы. Они играют ключевую роль в операциях Министерства энергетики как неотъемлемая часть организации Consolidated Nuclear Security (CNS), которая в настоящее время управляет объектами Y-12 и Pantex. У них есть продемонстрированный послужной список в операционных изменениях, которые произошли в рамках корпоративных слияний и поглощений, а также в ключевых государственных проектах, таких как контракт Y-12/Pantex; эксплуатация основных объектов Министерства обороны (DoD) в Рэдфорде, штат Вирджиния; и модернизация австралийского склада боеприпасов Мулвала.
Пастообразный ракетный двигатель
Пастообразный ракетный двигатель
Описание
Работы по ракетному ракетному движению шламового типа (или СРД) ведутся по новому направлению развития ракетного двигателестроения использование унитарного (топливо+окислитель в одном баке) суспензионного топлива (неотвержденного твердого топлива) с подачей его под давлением в камеру сгорания. Ракетный двигатель на жидком топливе находится в стадии огневых испытаний (для космических аппаратов) и опытной отработки (для маршевых двигателей РН). Двигатель на жидком топливе концептуально представляет собой обновленный твердотопливный двигатель (ТРД) с новыми возможностями глубокого регулирования и многократного перезапуска при сохранении основных преимуществ ТРД и заимствовании у ТРД некоторых элементов конструкции, материалов, компонентов РДТ и технологий.
Предложена передовая технологическая концепция, позволяющая коммерциализировать возможности нового типа ракетных двигателей для решения широкого спектра задач: от коррекции ориентации малых космических аппаратов до крупномаршевых ракет-носителей и космических аппаратов. SluRM позволит уменьшить объем двигательной установки в РН и вывести на высокие и стационарные орбиты больше бортовой полезной нагрузки.
Инновационность и основные преимущества
Двигатели обладают уникальными возможностями глубокого регулирования тяги (в эксперименте реализовано 80-кратное дросселирование) и многократным перезапуском. Двигатели на пастообразном топливе при решении ряда задач имеют массогабаритные преимущества при его использовании в системах управления реакцией и разгонных блоках РН. Использование двигателей на пастообразном топливе в качестве маршевых двигателей ракет-носителей (2-й, 3-й и 4-й ступеней) позволит повысить их эффективность за счет оптимизации траектории выведения полезного груза путем дросселирования двигателей на протяжении всего полета. Использование быстро и глубоко регулируемого двигателя на пастообразном топливе с многократным перезапуском в качестве разгонного блока, двигателя для мягкой посадки на поверхность космических объектов (планет) и в качестве исполнительных механизмов системы управления реакцией при решении ряда задач позволит улучшить массогабаритные характеристики космических аппаратов.
Использование этих двигателей нового типа в качестве регулируемых маршевых двигателей и движителей систем управления ракет-носителей и космических аппаратов позволит повысить их энергоэффективность. Завершение разработки двигателей на пастообразном топливе позволит выйти на рынок космической техники и коммерческих услуг с новым классом ракетных двигателей, позволяющим повысить эффективность выведения полезной нагрузки ракетами-носителями легкого и среднего класса. Лабораторией перспективного реактивного движения совместно с НИИ Энергетики найдены новые технические решения по первичному и многократному воспламенению, сжиганию шламового топлива, регулированию расхода топлива, предотвращению попадания пламени из камеры сгорания в систему питания. , эффективность которого подтверждена многочисленными огневыми испытаниями опытных и опытных двигателей на жидком топливе. Это уникальный научно-технический опыт, который вместе с разработками ОАО «Южное» по твердотопливным и жидкостным ракетным двигателям позволяет разрабатывать двигатели на пастообразных топливах различного назначения.
Общий вид на реальные и художественные PRMS
Технические характеристики
Прототип 1
Прототип 2
Упор (SL), Н
~ 250
~ 3 000
Масса топлива, кг
12
36
Давление в КС, МПа
2 … 6
4
Удельный импульс, с
272
~ 285
Массовый расход топлива, кг/с
0,1 … 1,04
1,9 … 2,5
CC темп. продуктов, K
1 300 — 2 000
~ 2 900
Дроссельная модуляция, %
800
350
Пуск без ошибок, %
100
100
Стадия разработки
Установки SluRM для управления ориентацией космического корабля (изображение синего цвета) и посадочного модуля / космического буксира были полностью завершены и многократно испытаны. В настоящее время ведется разработка СЛУРМ для использования в космических условиях со всеми сопутствующими элементами, газогенератором нового типа, управляющей электроникой и соплом (схематическое изображение). СлюРМ имеет один совместный патент с КБ «Южное» и 5 патентов LAJP.
Годдард
Ракетные принципы
Следствием законов движения Ньютона является то, что для любого объекта или совокупности объектов, силы, которые включают в себя только эти объекты и ничего больше («внутренние силы») не может сместить центр тяжести. Например, космонавт плавающий в скафандре не может изменить свое положение без участия чего-либо иначе, т. грамм. толкает его космический корабль. Центр тяжести — или «центр массы» — неподвижная точка, которую нельзя сдвинуть без посторонней помощи (поворот вокруг него, однако, возможно).
Бросив тяжелый инструмент в одном направлении, космонавт мог двигаться в в противоположном направлении, хотя их общий центр тяжести был бы всегда оставайся такой же. Учитывая баллон со сжатым кислородом, тот же результат следует из выброса газа (сцена, появившаяся в начале научно-фантастический фильм). Ракета делает почти то же самое, за исключением того, что холодный газ заменяется гораздо более быстрой струей раскаленного газа, образующейся при сжигании подходящее топливо. В настоящее время ракеты являются единственным средством, способным достичь высота и скорость, необходимые для вывода полезной нагрузки на орбиту.
Ракетный двигатель — это машина, развивающая тягу за счет быстрого выброса иметь значение. Большинство современных ракет работают либо на твердом, либо на жидком топливе. Слово «топливо» означает не просто топливо, как вы могли бы подумать; это означает как горючее, так и окислитель. Топливо — это горение химических ракет, но для сжигания чтобы произошло, должен присутствовать окислитель (кислород). Реактивные двигатели потребляют кислород в их двигатели из окружающего воздуха. Ракеты не имеют роскоши что есть у реактивных самолетов; они должны нести кислород с собой в космос, где воздуха нет.
Существует ряд терминов, используемых для описания мощности, вырабатываемой ракетой.
Тяга — это создаваемая сила, измеряемая в фунтах или килограммах. Толкать генерируемая первой стадией, должна быть больше, чем вес полного ракета-носитель, стоя на стартовой площадке, чтобы привести ее в движение. При движении вверх тяга должна продолжать создаваться, чтобы ускорить движение. ракета-носитель против силы земного притяжения. Разместить спутник на орбиту вокруг Земли тяга должна продолжаться до достижения минимальной высоты и орбитальная скорость достигнута, иначе ракета-носитель упадет на Землю. Минимальная высота редко желательна, поэтому тяга должна продолжают генерироваться, чтобы получить дополнительную орбитальную высоту.
Импульс, иногда называемый полным импульсом, представляет собой произведение тяги и Эффективная продолжительность стрельбы. Ракета, запускаемая с плеча, имеет среднюю тягу 600 фунтов и продолжительность стрельбы 0,2 секунды для импульса 120 фунтов-сек. Ракета «Сатурн-5», использовавшаяся во время программы «Аполлон», не только произвела много больше тяги, но и в течение гораздо более длительного времени. Он имел импульс 1,15 млрд. фунт-сек.
Эффективность ракетного двигателя измеряется его удельным импульсом (Isp). Удельный импульс определяется как тяга, деленная на массу топлива. потребляется в секунду. Результат выражается в секундах. Удельный импульс можно представить как количество секунд, в течение которых один фунт топлива производить один фунт тяги. Если тяга выражена в фунтах, импульс 300 секунд считается хорошим. Чем выше значение, тем лучше. А Отношение масс ракеты определяется как полная масса при старте, деленная на масса, оставшаяся после того, как все топливо было израсходовано. Высокая массовая доля означает, что большее количество топлива толкает меньшую массу ракеты-носителя и полезной нагрузки, что приводит к более высокой скорости. Для достижения высокие скорости, необходимые для вывода полезной нагрузки на орбиту.
Существует три категории химического топлива для ракетных двигателей: жидкое ракетное топливо, твердое топливо и гибридное топливо. Топливо для химический ракетный двигатель обычно состоит из топлива и окислителя. Иногда катализатор добавляется для усиления химической реакции между топливом и окислитель. Каждая категория имеет свои преимущества и недостатки, которые делают их лучше всего подходит для одних приложений и не подходит для других.
Твердотопливные ракеты:
Твердотопливная ракета имеет простейшую форму двигателя. Твердое топливо Ракеты в основном представляют собой камеры сгорания, наполненные топливом, которое содержит как горючее, так и окислитель, смешанные вместе однородно. Есть насадка, корпус, изоляция, топливо и воспламенитель. Дело в двигателе обычно это относительно тонкий металл, покрытый изоляцией, чтобы сохранить топливо от прогорания. Само топливо упаковано внутри изоляционный слой.
Твердое ракетное топливо, сухое на ощупь, содержит как горючее, и окислитель объединены вместе в самом химическом веществе. Обычно это топливо смесь соединений водорода и углерода, а окислитель состоит из кислородные соединения. Основным преимуществом является то, что твердое топливо относительно стабилен, поэтому его можно производить и хранить для будущего использования. Твердое топливо имеет высокую плотность и может сгорать очень быстро. Они есть относительно нечувствителен к ударам, вибрации и ускорению. Нет топлива требуются насосы, поэтому ракетные двигатели менее сложны.
Недостатки заключаются в том, что после воспламенения твердое топливо нельзя дросселировать, выключается, а затем перезапускается, потому что они горят до тех пор, пока все топливо не будет использовал. Площадь поверхности горящего топлива имеет решающее значение для определения величина создаваемой тяги. Трещины в твердом топливе увеличиваются открытой площади поверхности, поэтому топливо сгорает быстрее, чем планировалось. Если образуется слишком много трещин, давление внутри двигателя значительно возрастает и ракетный двигатель может взорваться. Производство твердого топлива – это дорогая, точная операция. Твердотопливные ракеты имеют размеры от от легкого противотанкового оружия до твердотопливных ракетных ускорителей длиной 100 футов (SRB) используется сбоку от основного топливного бака космического корабля «Шаттл».
Многие твердотопливные ракетные двигатели имеют полый сердечник, проходящий через пропеллент. Ракеты, не имеющие полого сердечника, должны быть воспламенены при нижний конец порохов и горение происходит постепенно с одного конца ракеты к другому. Во всех случаях только поверхность пороха горит. Однако для получения большей тяги используется полый сердечник. Это увеличивает поверхность порохов, доступная для горения. Топливо горит изнутри наружу с гораздо большей скоростью, и образующиеся газы выходят из двигатель на гораздо более высоких оборотах. Это дает большую тягу. Некоторое топливо сердечники имеют звездообразную форму, чтобы еще больше увеличить поверхность горения.
Для воспламенения твердого топлива могут использоваться многие виды воспламенителей. Огненные стрелы воспламенялись от фитилей, но иногда они воспламенялись слишком быстро и сгорали ракетчик. В настоящее время используется гораздо более безопасная и надежная форма зажигания. тот, который использует электричество. Пример ракеты с электрическим запуском. SRM космического челнока. Электрический ток, идущий по проводам от некоторых расстояние, нагревает специальный провод внутри ракеты. Провод поднимается температура топлива, с которым он находится в контакте с горением точка.
Сопло в твердотопливном двигателе представляет собой отверстие в задней части ракета, которая позволяет горячим расширяющимся газам выходить. Узкая часть сопло горло. Сразу за горлом находится выходной конус. Цель сопла заключается в увеличении ускорения газов при выходе из ракеты и тем самым максимизировать тягу. Он делает это, сокращая отверстие, через которое могут выходить газы.
Чтобы увидеть, как это работает, вы можете поэкспериментировать с садовым шлангом с распылителем. крепление насадки. Этот тип сопла не имеет выходного конуса, но в эксперименте не имеет значения. Важным моментом в насадке является что размер отверстия может варьироваться. Начните с открытия на своем самая широкая точка. Посмотрите, как далеко струится вода, и почувствуйте создаваемую тягу по уходящей воде. Теперь уменьшите диаметр отверстия, и снова обратите внимание на расстояние, на которое брызгает вода, и почувствуйте тягу. Сопла ракеты работают так же.
Как и в случае с внутренней частью корпуса ракеты, изоляция необходима для защиты сопло от горячих газов. Обычная изоляция постепенно разрушается. по мере прохождения газа. Небольшие кусочки изоляции сильно нагреваются и отрываться от сопла. Когда они сдуваются, тепло уносится вместе с их.
Жидкостные ракеты:
Другой основной тип ракетного двигателя — это тот, который использует жидкое топливо. Это гораздо более сложный двигатель, о чем свидетельствует тот факт, что твердотопливные ракетные двигатели использовались по крайней мере за семьсот лет до был испытан первый успешный жидкостный двигатель. Жидкие топлива имеют отдельные резервуары для хранения — один для топлива и один для окислителя. У них также есть насосы, камеру сгорания и сопло. Топливом жидкостных ракет обычно служит керосин или жидкий водород; окислителем обычно является жидкий кислород. Они объединены внутри полости называется камерой сгорания. Примером могут служить турбонасосы высокого давления. ракетного двигателя. Здесь топливо сгорает и нагревается до высоких температур. и давлений, а расширяющийся газ выходит через сопло в нижней конец. Чтобы получить наибольшую мощность от порохов, они должны быть смешаны как полностью, насколько это возможно. Небольшие форсунки (форсунки) на крыше камеры распыляйте и смешивайте пропелленты одновременно. Потому что камера работает под высоким давлением топливо необходимо нагнетать внутрь. Мощный, легкие турбинные насосы между топливными баками и камерами сгорания позаботься об этой работе.
Основными компонентами химической ракеты в сборе являются ракетный двигатель или двигатель, топливо, состоящее из горючего и окислителя, рама для удержания компоненты, системы управления и груз типа спутника. Ракета отличается от других двигателей тем, что он несет топливо и окислитель внутри, поэтому он будет гореть как в космическом вакууме, так и в пределах Земли. атмосфера. Груз обычно называют полезной нагрузкой. Ракета называется ракетой-носителем, когда она используется для запуска спутника или другой полезной нагрузки в космос. Ракета становится ракетой, когда полезной нагрузкой является боеголовка и она используется как оружие.
Было разработано или предложено много различных типов ракетных двигателей. В настоящее время наиболее мощными являются ракетные двигатели на химическом топливе. Другими разрабатываемыми или предлагаемыми типами являются ионные ракеты, фотонные ракеты, магнитогидродинамические приводы и ракеты ядерного деления; Однако, они вообще больше подходят для обеспечения долговременной тяги в космосе а не запускать ракету и ее полезную нагрузку с поверхности Земли в пространство.
Криогенное топливо — это топливо, в котором в качестве топлива используются очень холодные сжиженные газы. горючее и окислитель. Жидкий кислород кипит при -297 F и жидкий водород кипит при -423 F. Криогенное топливо требует специальных изолированных контейнеров. и вентиляционные отверстия для выхода газа из испаряющихся жидкостей. жидкость топливо и окислитель перекачиваются из баков-накопителей в расширительную камеру и впрыскиваются в камеру сгорания, где они смешиваются и воспламеняются пламя или искра. Топливо расширяется при сгорании, и горячие выхлопные газы направлены из сопла для создания тяги.
К преимуществам жидкостных ракет относятся самая высокая энергоемкость на единицу массы топлива, переменной тяги и возможностью перезапуска. Сырье, такое так как кислород и водород находятся в изобилии и их относительно легко производство. К недостаткам жидкостных ракет относятся требования для сложных контейнеров для хранения, сложной сантехники, точного топлива и окислителя дозирование впрыска, высокоскоростные/мощные насосы и трудности с хранением заправленные ракеты.
Гиперголические метательные ракеты:
Гиперголическое топливо состоит из горючего и окислителя, которые воспламеняют когда они соприкасаются друг с другом. Нет необходимости в механизм воспламенения, чтобы вызвать возгорание. В гиперголическом топлива, топливная часть обычно включает гидразин, а окислитель обычно четырехокись азота или азотная кислота.
Легкий запуск и перезапуск гиперголических топлив делают их идеально подходит для систем маневрирования космических кораблей. Они также используются для орбитальных вставки, так как их горение можно легко контролировать и, таким образом, позволяет точные настройки, необходимые для вывода на орбиту. гиперголический ракетное топливо также используется для контроля высоты.
Гиперголические топлива остаются в жидком состоянии при нормальных температурах. Они не нуждаются в хранении с регулируемой температурой, как в случае криогенных пропелленты. Но, по сравнению с криогенными порохами, гиперголические пропелленты менее энергичны. То есть они производят меньше энергии на единицу масса. Например: в шаттле, летящем на Луну, 75% бортовой массы будет быть топливом, в случае криогенного топлива. Но при гиперголическом пропеллентов, число повышается до 90%. По сравнению с криогенным пропелленты, гиперголические пропелленты очень ядовиты. Они реагируют с живые ткани также вызывают травмы. Так что это обязательно для техников носить полный автономный ансамбль защиты от атмосферы (SCAPE) костюмы. Они вызывают коррозию, поэтому для хранения требуются специальные контейнеры. и средства безопасности. Необходимо, чтобы они хранились безопасно, без возможные контакты между частями топлива.
Пионеры ракет :
Писатели Жюль Верн и Герберт Уэллс писали об использовании ракет и космоса. путешествия, и серьезные ученые вскоре обратили свое внимание на теорию ракет.
Это был, конечно, 20-й век, который стал свидетелем взрыва в области ракетостроения. К концу 19 века трое мужчин считается пионером современной ракетной техники. начали учебу Константин Циолковский (русский), Герман Оберт (немец) и Роберт Годдард (американец).
В 1898 году русский школьный учитель Константин Циолковский (1857-1935) предложил идея освоения космоса ракетой. В отчете, опубликованном им в 1903 г. Циолковский предложил использовать жидкое топливо для ракет. добиться большей дальности. Циолковский утверждал, что скорость и дальность полета ракеты ограничивались только скоростью истечения уходящих газов. За его идеи, тщательные исследования и великое видение Циолковского называют отцом современной космонавтики.
Герман Оберт, немецкий ученый, также внес свой вклад в теорию и дизайн. ракет. В 1923 году он опубликовал работу, в которой доказал полет за пределы Возможна атмосфера. В книге 1929 года под названием «Дорога к космическим путешествиям». Оберт предложил жидкостные ракеты, многоступенчатые ракеты, космическую навигацию, и системы наведения и повторного входа. Он также выдвинул идею трансатлантического почтовая ракета для быстрой доставки почты. В то время к этому относились серьезно но никогда не пытался.
С 1939 по 1945 год он работал над немецкими программами боевых ракет с такими знаменитостями. как Вернер фон Браун. После войны приехал в США, где снова работал с фон Брауном. Во время войны одно из орудий ученых конструкции напоминали почтовую ракету Оберта. Немец в розыске построить ракету, которая доставила бы бомбу из Европы для удара по Нью-Йорку Город.
Большинство историков называют Оберта и Циолковского отцами современной ракеты. теория. Если это так, то американца, доктора Роберта Х. Годдарда, можно назвать отец практической ракеты. Его проекты и рабочие модели в конечном итоге привели к тому, что немецкие большие ракеты, такие как Фау-2, применялись против союзников в Вторая Мировая Война. Все трое находятся в Международном космическом зале Слава в Аламогордо, Нью-Мексико,
Хотя ракеты использовались во время Первой мировой войны, они имели ограниченное значение. Как и во время Гражданской войны в США, ракеты были просто не столь эффективны. как артиллерийское оружие дня. Ракеты иногда использовались как на суше и в море ставить дымовые завесы. Союзные войска также использовали ракеты в качестве метода освещающих поля сражений. Ракеты взорвались яркой вспышкой которые могли осветить поле боя на несколько секунд. Некоторые ракеты несли парашют с прикрепленной сигнальной ракетой. Когда парашют и сигнальная ракета упали на на земле поле боя могло быть освещено около 30 секунд.
Роберт Годдард :
Роберт Хатчингс Годдард родился 5 октября 1882 года в Вустере, штат Массачусетс. В начале своей жизни Годдард вдохновлялся произведениями научной фантастики, прежде всего «Война миров» Герберта Уэллса и «С Земли на Луну» Жюля. Верн. Совершенно независимый от Циолковского, Годдард понял, что Принцип реакции послужил бы основой для космических путешествий. Скорее чем полностью сосредоточиться на теории, Годдард в раннем возрасте решил стать оборудованный для создания и тестирования оборудования, которое, по его мнению, было необходимо для наилучшего продемонстрировать принцип реакции. Снова независимый от Циолковского, он слишком теоретизировал, что комбинация жидкого водорода и жидкого кислорода сделать идеальное топливо.
Годдард, которого до самой смерти считали стойким патриотом, пошел работать на Армия в 1917 году с целью разработки ракет, которые помогли бы в войне. усилие. Работа велась в Калифорнии и привела к разработке небольшая ручная ракетная установка, похожая на то, что позже было названо базука. В 1919 году Годдард опубликовал работу под названием «Метод достижения цели». Экстремальные высоты», который содержал подробную компиляцию большей части исследование, которое он завершил на сегодняшний день. Он также включал спекуляции на возможности космического полета. Годдард пришел к выводу, что сочетание жидкости кислород и бензин были единственным практическим топливом, которое можно было использовать в его продолжение исследований в области разработки жидкостных ракетных двигателей.
К 1924 году Годдард разработал и испытал насос и двигатель для жидкого кислорода. что функционировало. Однако установка была слишком мала, чтобы ее можно было использовать на рабочая ракета. Но, имея рабочий проект, он начал планировать более сложные исследовательская работа. Годдард успешно испытал двигатель на жидком кислороде с подачей под давлением внутри физической лаборатории Университета Кларка 6 декабря 1925 года. Двигатель был прикреплен к небольшой испытательной ракете, размещенной внутри стационарного стенда. Двигатель стрелял около 24 секунд и поднимал ракету около 12 секунд в пределах своего стенда. 16 марта 1926 Годдард запустил 10-футовую ракету. из рамы длиной 7 футов. Ракета достигла максимальной высоты 41 фут. со средней скоростью 60 м/ч. Ракета оставалась в воздухе 2,5 часа. секунд и пролетел расстояние 184 фута. Пока этот рейс даже не пришел близкие к характеристикам пороховых реактивных снарядов тех лет прошлое, оно остается одним из самых значительных событий в истории ракетостроения. Ракета была запущена на смеси жидкого кислорода и бензина. Годдард 16, 19 марта26 был первым запуском на жидком топливе. топливо.
После этого полета Годдард понял, что его ракета слишком мала. изысканный. Он решил разработать более крупные ракеты для дальнейших испытаний. Работа была также началась разработка более сложной пусковой башни. Новый ракеты включают в себя инновационные технологии, такие как регуляторы потока, несколько впрыск жидкости, измерение давления и подъемной силы и электрически пороховой воспламенитель, который заменял использовавшийся ранее пороховой воспламенитель. Поворотный стол также был разработан для обеспечения стабилизации вращения.
Четвертый пуск жидкостной ракеты произошел 17 июля 1929 года. Считавшийся гораздо более сложным, чем первые три, Годдард оборудовал ракета с барометром, термометром и камерой для записи их показаний во время полета. Ракета достигла максимальной высоты 90 футов в 18,5-секундный полет на расстояние 171 фут. Научная полезная нагрузка был благополучно эвакуирован с помощью парашюта. Однако запуск был таким шумным и яркий, что он привлек большое внимание общественности. Многие очевидцы полагали, что в этом районе разбился самолет. Местные пожарные быстро заставили Годдарда прекратить свои пусковые операции на площадке Оберн.
Затем Годдард сделал большой шаг, решив приступить к своему первому полному занятию. усилия по конструированию и испытанию ракет. Он открыл магазин в Мескалеро. Ранчо недалеко от Розуэлла, штат Нью-Мексико, июль 1930 года. финансируется за счет гранта Гуггенхайма. Первый пуск в Розуэлле произошел 30 декабря 1930 г. с использованием ракеты длиной 11 футов и шириной 12 дюймов и весом Пустой 33,5 фунта. Испытание было впечатляющим, так как ракета достигла максимума высота 2000 футов и максимальная скорость 500 миль в час. Используемая ракета новый газовый баллон для подачи жидкого кислорода и бензина в камера сгорания.
В годы, предшествовавшие Второй мировой войне, Годдард согласился разрешить военным должностных лиц для проверки его исследований. 28 мая 1940 года Годдард и Гарри Ф. Гуггенхайм встретился с объединенным комитетом представителей армии и флота в Вашингтон, округ Колумбия. Полный отчет был предоставлен этим официальным лицам Годдардом. в котором изложены его достижения в области твердотопливных и жидкотопливных ракет. Армия вообще отвергла перспективу ракет большой дальности. Военно-морской флот проявил незначительный интерес к ракетам на жидком топливе. Позже Годдард охарактеризовал эти ответы как отрицательные. Ни одна из служб не была заинтересована в инновационный ракетный самолет, запатентованный Годдардом 9 июня. , 1931 год. Отсутствие военного интереса к ракетной технике годами приводило Годдарда в замешательство. поскольку он понимал, что только у правительства есть достаточные ресурсы для финансирования надлежащее исследование.
Первый американец, математически исследовавший практичность использования ракетного двигателя для достижения большие высоты и траектория к Луне (1912 г.)
Первый, кто получил патент США на идею многоступенчатой ракеты (1914 г.)
Первый, кто доказал реальными статическими испытаниями, что ракетный двигатель работает в вакууме, что он не нуждается в воздухе, чтобы отталкиваться (1915-1916)
Первые, кто разработал подходящие легкие насосы для жидкостных ракет (1923 г.)
Первый, кто разработал и успешно запустил ракету на жидком топливе (16 марта 1926 г.)
Первый запуск научной полезной нагрузки (барометр, термометр и камера) на ракете полет (1929)
Впервые для наведения использовались лопасти в выхлопе ракетного двигателя (1932 г. )
Первая разработка гироскопического устройства управления полетом ракеты (1932 г.)
Первым запустил ракету на жидком топливе со скоростью, превышающей скорость звука (1935)
Первый, кто запустил и успешно навел ракету с двигателем, вращающимся за счет движения хвостовой части секция (как бы на карданах), управляемая гиромеханизмом (1937 г.)
Вернер фон Браун :
В 1927 году к нам присоединился энергичный 17-летний ученый по имени Вернер фон Браун. VfR, или Verein fur Raumschiffahrt (Общество космических путешествий), которое было образовалась в июне 1927 г. Эта группа, в основном молодых ученых, сразу начала проектирование и изготовление различных ракет. Членство в VfR быстро выросло примерно до 500 человек, что является достаточной членской базой для публикации периодический журнал «Die Rakete» («Ракета»). Ряд членов VfR, в том числе Уолтер Хохманн, Вилли Лей и Макс Валье писали и продолжали писать: популярные работы в области ракетостроения.
Хомана «Die Erreichbarkeit der Himmelskorper» («Достижимость Небесные тела), опубликованная в 1925 году, была настолько технически продвинутой, что несколько лет спустя с ним консультировалось НАСА. Позже Валье попытается популяризировать ракетную технику. помогая организовать испытания немецких ракетных машин, планеров, вагонов и снежные санки. Другие члены VfR, включая Германа Оберта и фон Брауна, участвовал в проекте Уфимской кинокомпании в конце 1920-х — 1930-х гг., который также стремился популяризировать область ракетной техники.
Немцы также разработали первый самолет с ракетным двигателем Ente («Утка»). планер с двумя ракетами «Сандер». Энте пролетел расстояние три четверти мили менее чем за одну минуту во время испытательного полета на 11 июня 1928 г. Испытания провела немецкая планерная группа Рон-Росситтен. Общество. Чтобы не отставать, ищущий известности Фриц фон Опель пилотировал планер с 16 ракетами Сандера 30 сентября 1928 года. планер достиг максимальной скорости 95 миль в час
Исследования в области ракетостроения России продолжаются :
В 1930 году российские правительственные конструкторские группы ракетостроителей под руководством Фридриха Артуровича Цандер и Валентин Петрович Глушко приступили к испытаниям ряда жидкостных двигателей. ракетные двигатели. Цандер опубликовал «Проблемы полета на реактивных двигателях». Приборы» в 1932 году, а Глушко опубликовал «Ракеты, их конструкция и Утилизация» в 1935 году. Эти русские ракетные испытания продолжались до 1937 года, и протестировали концепции жидкостных ракетных двигателей, сжигающих такие комбинации, как бензин/газообразный воздух, толуол/четырехокись азота, бензин/жидкий кислород, керосин/азотная кислота и керосин/тетранитрометан.
Одна из разработок российской ракеты, возникшая в результате этих испытаний, получила название ГИРД-Х. который весил 65 фунтов, имел длину 8,5 футов и ширину 6 дюймов. Ракета ГИРД-Х достиг максимальной высоты в три мили во время испытаний 25 ноября 1933 года. Другая из русских ракет, названная «Авиавнито», весила 213 фунтов, была 10 футов в длину и 1 фут в ширину. Ракета «Авиавнито» достигла высоты 3,5 миль в 1936 году.
Испытания ракет VfR :
Также в 1930 октября VfR открыла постоянные офисы в Берлине и начала испытания ракет, которые в конечном итоге изменят характер войны и приведут в движение мир в космическую эру. Эти сначала скромные испытания начались в заброшенном Немецкая свалка боеприпасов в Райникендорфе по прозвищу Raketenflugplatz (Ракетная аэродром).
К августу 1930 г. начались испытания первой из ракет VfR, получившей название Mirak-1. (минимум Ракета-1). Работает на комбинации жидкого кислорода и бензина. В «Мирак-1» использовался 12-дюймовый бак с жидким кислородом, закрывавший камеру сгорания. камеру, тем самым охлаждая ее. Бензин везли в трехфутовом хвосте палка. Мирак-1 успешно прошел статические испытания 19 августа.30 в Бернштадте, Саксония. Во время второй статической стрельбы в сентябре 1930 г. «Мирак-1» взорвался. когда его резервуар с жидким кислородом лопнул.
Зимой 1933/1934 года VfR был вынужден распустить, потому что организация не мог выполнить свои финансовые обязательства. Ракетные эксперименты прекратились в Raketenflugplatz в январе 1934 года, и район возобновил работу как склад боеприпасов. После расформирования VfR все частные ракетные испытания в Германии прекратились. Однако Вернер фон Браун официально пошел работать на немецкая армия в Куммерсдорфе. Там Heereswaffenamt-Prufwesen (Армия Отдел исследований и разработок боеприпасов) основал Versuchsstelle. Куммерсдорф-Вест в качестве статического полигона для испытаний баллистических ракет.
Куммерсдорф также стал площадкой для разработки и тестирования ряда прототипов реактивных взлетных установок (JATO) для самолетов. Эти тесты проводились Вернером фон Брауном совместно с майором фон Рихтгофеном. и Эрнст Хейнкель. Под руководством капитана Уолтера Дорнбергера Команде Куммерсдорфа удалось быстро спроектировать и построить А-1 (Агрегат-1). ракета. А-1 работал на смеси жидкого кислорода и спирта. и мог развивать тягу около 660 фунтов.
В носовой части ракеты был установлен 70-фунтовый гироскоп с маховиком. устойчивость во время полета. В конечном итоге А-1 не увенчался успехом, потому что его Небольшой резервуар с жидким кислородом из стекловолокна, размещенный внутри его резервуара для спирта, сгорел. склонный. Кроме того, гироскоп располагался слишком далеко от центра ракета должна быть эффективной. Вскоре за А-1 последовал А-2, в котором использовались отдельные баллоны со спиртом и жидким кислородом. Гироскоп А-2 располагался вблизи центр ракеты между двумя топливными баками. В декабре 1934 два Ракеты А-2 по прозвищу «Макс и Мориц» стартовали с острова в Северном море. из Боркума. Каждый достиг высоты около 6500 футов. Но осуществимость эффективных военных ракет оставались в лучшем случае спекулятивными, примером чего тот факт, что в 1935 году Адольф Гитлер отверг предложение Артиллерии Генерал Карл Беккер за ракету дальнего действия.
Немецкие ракетные испытания начинаются в Пенемюнде
В апреле 1937 года все немецкие ракетные испытания были перенесены в сверхсекретное База в Пенемюнде на Балтийском побережье. Первая задача инженеров при чем была основана как Heeresversuchsstelle Peenemunde (Армейский экспериментальный Станция Пенемюнде) должна была разработать и испытать новую ракету под названием А-3. По конец 1937 команда Пенемюнде разработала и испытала 1650-фунтовый, Ракета А-3 длиной 21 фут, которая сжигала смесь жидкого кислорода и алкоголь. Хотя двигательная установка А-3 работала хорошо, ее экспериментальной инерциальной системы наведения не было. Проблемы с наведением были решена, и были запланированы более крупные ракеты.
К 1938 году Германия начала вторгаться в огромные части Восточной Европы. Адольф Гитлер начал осознавать необходимость создания эффективной баллистической ракеты. оружие. Немецкое артиллерийское управление потребовало, чтобы команда Пенемюнде разработать баллистическое оружие, которое имело дальность от 150 до 200 миль и могло нести однотонную фугасную боеголовку. Промежуточный испытательный автомобиль для преодоления промежуток между А-3 и А-4 был назван А-5. А-5 был похож на конструкции по сравнению с А-3, но использовал более простую и надежную систему наведения и более прочная структура. Внешний вид А-5 отличался предлагаемое оружие А-4. Испытания А-5 проводились с осени 1938 по 1939 г. Ракеты запускались как горизонтально, так и вертикально, и часто поднимались с парашютом и снова запускались. Первый А-5 запущенный вертикально, достиг высоты 7,5 миль.
Гражданские и военные усилия в области ракетной техники во всех других странах в совокупности бледнели по сравнению с успехами, достигнутыми в Германии, где первый А-4 был испытан с полным успехом 3 октября 1942 года. Самый первый Ракета А-4 достигла высоты 50 миль и пролетела расстояние 120 миль. А-4, позже переименованный в Фау-2, заложил краеугольный камень современной ракетной техники.
Жужжащая бомба V-1
Хотя Германия произвела и развернула ряд ракетно-ракетных вооружений во время Второй мировой войны эффективность их оружия основывалась на так называемом Оружие «В». «V» было сокращением от «Vergeltungswaffen», что примерно переводится как «Vergeltungswaffen». «оружие возмездия», «оружие возмездия» или «оружие мести». V-1 был первым из пронумерованных V-оружий. Фау-1 был беспилотным бомбардировщик с бензиновым импульсно-реактивным двигателем, который мог производить тяга около 1100 фунтов. Весь Фау-1 весил около 4,9 т.00 фунтов. Испытательные полеты Фау-1 начались в 1941 году над полигоном Пенемюнде. Изначально V-1 под названием Fieseler Fi-103. Фау-1 не был похож на Фау-2, который в то же время разрабатывался в Пенемюнде.
Британская разведка получила информацию о том, что секретное оружие находится под развития в Пенемюнде, поэтому сотни тяжелых бомбардировщиков союзников атаковали Пенемюнде 17 августа 1943 г. Погибло около 800 человек, в том числе д. Уолтер Тиль, который в то время отвечал за разработку двигателя V-2. Союзник силы не знали ни о масштабах развития оружия в Пенемюнде, ни о том, что их бомбардировки не сильно мешали развитию вооружения сами себя. Действительно, V-оружие вскоре должно было использоваться в бою. Атаки Фау-1 наведение на цели в Англии началось в июне 1944. Каждый Фау-1 запускался с пандус и был неуправляемым. После запуска Фау-1 летел заданным курсом. пока переключатель не выключил его двигатель, в результате чего Фау-1 просто упал на что-то был под ним.
За характерный звук двигателя В-1 машина получила прозвище «жужжащая бомба» союзных войск. Люди на земле знали, что они относительно безопасно, если жужжащий звук раздастся, а затем исчезнет, когда оружие выйдет из диапазон. Однако если жужжание резко прекращалось, его быстро понимали. что поблизости мог произойти мощный взрыв. Каждый Фау-1 нес около 2000 фунтов взрывчатки и был способен нанести большой ущерб. Но с тех пор Фау-1 был неуправляемым, оружие редко поражало конкретную цель. У Фау-1 был максимальная скорость около 390 миль в час так мог быть перехвачен истребительной авиацией или уничтожены зенитной артиллерией.
Планер Фау-1 также мог выйти из строя из-за вибрации двигателя. это считал, что около 25 процентов всех запущенных ракет Фау-1 были уничтожены из-за отказа планера до достижения своих целей. Хотя конкретные цифры варьируются от источника к источнику, говорится в британском отчете, опубликованном после войны. что по Англии было запущено 7547 ракет Фау-1. Из них отчет указано, что истребителями было уничтожено 1847 человек, уничтожено 1866 человек. зенитной артиллерией 232 человека были уничтожены, влетев в аэростат заграждения. кабелей и 12 были уничтожены корабельной артиллерией Королевского флота. Осталось около половина всех ракет Фау-1, выпущенных по Англии, пропала без вести, а большая число могло причинить значительный материальный ущерб. Британцы сообщили что 6139человек погибли в результате прямых атак Фау-1, около трех раз больше числа убитых Фау-2.
Пилот немецкой бомбы «Фау-1»
Менее известно, что немцы разработали пилотируемую версию Фау-1. называется V-1e. V-1e не предназначался для восстановления. Это было бы был запущен, а затем наведен на цель пилотом-самоубийцей. Подобно концепции японских камикадзе, группа V-1e получила кодовое название Проект Райхенберг. V-1e был около 27 футов в длину и имел кабину. и контрольно-измерительные приборы. V-1e несколько раз испытал немецкую авиацию. летчик-испытатель Ханна Райч.
Райч подтвердил, что базовый планер Фау-1 был подвержен сильной вибрации. в результате шума двигателя. Она считала развертывание V-1e введение приведет к значительным потерям пилота, даже если пилот согласился выполнить самоубийственную миссию. Немцы не выдержали конструкции изменения в конце войны, поэтому V-1e никогда не использовался в бою.
Немецкий Фау-2 разработан и испытан
Считается, что немецкая ракета Фау-2, разработанная под обозначением А-4, быть одним из самых значительных научных достижений Второй мировой войны, второй только к созданию атомной бомбы. Созданы аэродинамические данные за базовую конструкцию В-2 при испытаниях в аэродинамической трубе, проведенных в 1936 и 1937. Некоторые детали В-2 были в производстве еще весной 1939 года. когда шли пуски опытной версии ракеты под названием А-5 проведенный. До 1942 года разработка Фау-2 велась 24 часа в сутки. день под руководством Вернера фон Брауна. Первые модели В-2 были готовы к стрельбе к весне 1942 г.
Первый испытательный пуск Фау-2 состоялся 13 июня 1942 года. вышел из-под контроля и разбился в результате отказа системы подачи топлива. Второй испытательный пуск Фау-2 был произведен 16 августа 19 г.42. Этот полет V-2 также считалась неудачной, но машина стала первой управляемой ракетой превышать скорость звука. Только во время третьего испытательного пуска 3 октября 1942 г. Фау-2 добился полного успеха. Ракета достигла максимальной высоты 50 миль и максимальная дальность 120 миль, отвечающие начальным характеристикам Критерии для оружия.
После этого достижения Адольф Гитлер, всего несколькими годами ранее невосприимчивый к потенциалу управляемых баллистических ракет, налажено военное производство комитет в Министерстве вооружений и военного производства для управления дальнейшее развитие В-2. Хотя это и потребовало необходимых ресурсов для программе Фау-2, Вернер фон Браун позже заявил, что военная организация назначенный Гитлером ответственным за разработку Фау-2, не имел научного суждения, и в конечном итоге значительно ухудшил возможности оружия. Верно, фон Брауну не суждено было участвовать в программе разработки Фау-2 без больших усилий. личный риск.
Немецкий V-2 запускается в производство
Военное производство Фау-2 началось на новом заводе в Пенемюнде. Экспериментальный центр. После бомбардировки Пенемюнде союзниками в августе 17 ноября 1943 года производство Фау-2 было перенесено в подземный цех в Миттельверке, недалеко от Нордхаузена в горах Гарца. Сайт был преобразован из нефти депо. Площадка Mittelwerk объединила все производственные усилия ранее проводившийся в Пенемюнде, и в конечном итоге стал единственным местом для производства В-2. Заводы по производству В-2 изначально находились в стадии строительства на объектах вблизи Вены, Берлина и Фридрихсхафена, но строительство этих сайты были заброшены из-за постоянной угрозы атак союзников.
Некоторые отдельные компоненты V-2 производились на заводах по всему миру. Германии, а обучение войск проводилось и на других полигонах. Но В-2 производство базировалось на заводе в Миттельверке. Замечательные 900 ракет Фау-2 в месяц производились на заводе Mittelwerk к концу война.
Каждый Фау-2 был 46 футов в длину, имел диаметр 5 футов 6 дюймов и размах киля 12 футов. Вся ракета при запуске весила около 27 000 фунтов. Вершина шесть футов Фау-2 была боеголовкой, содержащей до 2000 фунтов обычного взрывчатые вещества. Под боеголовкой находилась 5-футовая секция с приборами. 20-футовая секция с топливными баками и 15-футовая секция с двигатель. В приборной секции находился автопилот, акселерометр и радиоаппаратура. Автопилот состоял из двух электрические гироскопы, которые стабилизировали движение ракеты по тангажу, крену и рысканию. При движении ракеты вокруг осей гироскопов измерялось движение электронными потенциометрами. Это вызвало отправку электрических командных сигналов. к ряду рулевых лопастей в основании ракеты.
На V-2 использовалось два комплекта рулевых лопаток. Внешний комплект из четырех рулевых лопасти состояли из одного рулевого лопасти в основании каждого из четырех V-2 плавники Внутренний набор из четырех рулевых лопаток располагался в основании двигатель. Оба комплекта рулевых лопастей были спроектированы так, чтобы работать вместе, чтобы отклонять выхлоп двигателя и управлять ракетой. Движение рулевых лопаток было предназначен для того, чтобы потенциометры в приборной секции считывали показания нулевое напряжение, таким образом удерживая ракету на заданной траектории. Всякий раз, когда потенциометры считывают любое напряжение, электрическая команда будет отправлена на соответствующие рулевые лопасти, чтобы корректировать движение ракеты до тех пор, пока напряжение снова нулевое. Рулевые лопасти управлялись электрогидравлическим приводом. механизмы. Акселерометр использовался для измерения скорости ракеты, в то время как радиооборудование использовалось для самых разных целей. В некоторых случаях, радиооборудование использовалось только для приема команд с земли на перекрыть подачу топлива к двигателю.
Фау-2 имел два топливных бака. В одном находился жидкий кислород, а в второй содержал комбинацию 75% спирта и 25% воды. Это были топливо, которым питался двигатель В-2. Сам двигатель состоял из камера сгорания, трубка Вентури, топливопроводы, топливный насос на жидком кислороде, спирт топливный насос, паровая турбина, которая приводила в действие два топливных насоса и водород пероксидное вспомогательное топливо, которое приводило в действие паровую турбину. Через естественный химическое разложение, перекись водорода разлагается на кислород и воду. Пробой произошел при достаточно высокой температуре, чтобы мгновенно воды в пар, который, в свою очередь, приводил в движение турбину. Затем турбина прокачала топлива в двигатель.
Развертывание и запуск немецкого V-2
Готовые ракеты Фау-2 перевозили вагонами с завода на склад районах, где они были перемещены в специальные трейлеры с помощью переносных кранов. Хранилище время сократилось до нескольких дней, так как тестирование показало, что чрезмерное хранение время привело к большему количеству отказов Фау-2. После хранения ракеты Фау-2 были перевезены на грузовиках и прицепах к местам старта. Несмотря на развертывание Фау-2 на стационарных пусковых площадках упростит обработку пусков, считалось, что стационарные пусковые площадки были бы слишком уязвимы для атак. Поэтому В-2 был развернута как мобильная ракета.
Перед пуском каждая ракета Фау-2 переносилась на транспортное средство, называемое «Мейллерваген». Здесь ракета была закреплена на люльке в горизонтальном положении. должность. Люлька на «meillerwagen» тогда поднималась с помощью гидравлики. поршни до тех пор, пока ракета не займет вертикальное положение. Стартовая платформа затем поднимался до тех пор, пока не принял на себя полный вес ракеты. колыбель Затем зажимы были сняты, и «meillerwagen» отодвинули на несколько футов. Стартовая платформа представляла собой 10-футовое вращающееся кольцо, расположенное в квадрате. каркас из уголкового железа, поддерживаемый по углам домкратами. Стартовая платформа был очень прост по конструкции, и его можно было легко перемещать со стартовой площадки на место запуска.
Каждую стартовую площадку обеспечивало около 30 машин, в том числе транспортная грузовики и прицепы, «meillerwagen», грузовики для хранения горючего, командирские и контрольные грузовики, бронетранспортеры и военные машины поддержки. операция была очень эффективной, и Фау-2 обычно можно было запустить с четырех до шести часов после выбора подходящей стартовой площадки. Электроэнергия для Фау-2 обеспечивался наземными источниками, когда он опирался на пусковую платформе и батареями во время полета. Наземная энергия была необходима для подготовка к запуску, включая систему стрельбы.
Фактический запуск контролировался с расстояния от 200 до 300 ярдов. подальше от ракеты. Бронемашина того или иного типа обычно использовалась в качестве «стрелковая комната». Когда ракета была готова к пуску, диспетчер запускал воспламенители по электрической команде. Тогда расход топлива будет активируется электромагнитными клапанами. Затем жидкий кислород и спирт протекали по силы тяжести к выхлопному соплу, где они были зажжены воспламенителями, которые напоминал вертушку 4 июля. Одного этого горения было недостаточно. запустить ракету, но это дало диспетчеру визуальную индикацию что ракета исправна. Однажды офицер контроля поверил ракета была готова к пуску, была подана электрическая команда на запуск топливные насосы. Примерно через три секунды паровая турбина топливного насоса достигла на полной скорости расход топлива достиг своего полного значения в 275 фунтов в секунду. а тяга двигателя достигала около 69,000 фунтов стерлингов.
Затем был запущен Фау-2, и он начал медленно подниматься. Он продолжился по вертикали подниматься примерно на четыре секунды, затем поворачивался на запрограммированный угол запуска. с помощью гироскопической системы наведения. Максимальный угол наклона обычно около 45 градусов, что дает наибольшую дальность. Примерно через 70 секунд подача топлива В-2 была остановлена, двигатель заглушен. К этому времени ракета достигла скорости от 5000 до 6000 футов в секунду. Ракета затем завершит баллистическую траекторию без двигателя, достигнув цели всего через пять минут после запуска. Достижение максимальной высоты 50 до 55 миль, Фау-2 мог поразить цель в расчетной дальности. от 180 до 190 миль, хотя считается, что некоторые из них пролетели до 220 миль. Поскольку Фау-2 летал так высоко и так быстро, от него не было никакой защиты. Это. Ракеты не могли быть обнаружены, пока они не взорвались на земле.
Немецкий Фау-2 становится оружием войны
Первые вражеские ракеты Фау-2 были запущены 6 сентября 1944 года. днем по Парижу были выпущены две ракеты Фау-2, но они не причинили никакого вреда. наносить ущерб. Атаки Фау-2 на Англию начались 8 сентября 1944. Ракеты Фау-2 были обычно отправляется в сторону Лондона и Антверпена, Бельгия. Союзные войска также сообщил, что одиннадцать ракет Фау-2 упали недалеко от Ремагена, Германия, 9 марта. и 10 сентября 1945 г., когда немцы предприняли неудачную попытку помешать инженерам от завершения строительства понтонного моста через реку Рейн и помешать союзному продвигаться туда.
Конкретные цифры варьируются от источника к источнику, но обычно считается что около 1100 ракет Фау-2 достигли Англии, пока не прекратились атаки Фау-2 на 27 марта, 1945. Считается, что около 2800 человек были убиты и еще 6500 человек получили ранения в результате атак Фау-2. Обычно это считал, что до этого немцами было изготовлено около 5000 ракет Фау-2 к концу Второй мировой войны. Около 600 было использовано для испытательных пусков и войсковых пусков. обучение, а остальные отправляются к целям. Учитывая эти числа, частота отказов Фау-2 была довольно большой. Частота отказов Фау-2 была связана с количество факторов. Во многих случаях ракеты не срабатывали. запущен. В других случаях отказала система наведения, в результате чего ракета пропустить свою цель. Ракета часто взрывалась или разрушалась из-за напряжения сверхзвукового полета, и во многих случаях фугасная боевая часть Фау-2 не срабатывала. детонировать после попадания в цель.
И Фау-1, и Фау-2 зарекомендовали себя как мощное оружие, но они пострадали от основных слабостей, не позволивших оружию переломить ситуацию для Германия в конце Второй мировой войны. Оружие было срочно развернуто прежде чем их можно будет полностью протестировать и уточнить. В результате им не хватило точность и способность нести взрывчатые вещества, достаточно большие, чтобы компенсировать за эту неточность. Пока заграждает огромное количество Фау-1 и Фау-2 ракеты могли бы компенсировать основные недостатки оружия, Немцы не смогли ввести достаточное количество войск, чтобы сокрушить союзников. достижения.
Следует отметить, что ряд последующих модификаций Фау-2 был немецкими инженерами, и историки будут продолжать задаваться вопросом, как Вторая мировая война закончилась бы, если бы у Германии было время разработать эти концепции, а также, возможно, атомное или биологическое оружие. Немецкое концептуальное оружие имело обозначение «А», как и А-4, который со временем стал известен как V-2. А-5 фактически предшествовал А-4, и использовался как промежуточный опытный образец А-4. Немецкие концепт-кары Считается, что последующий за В-2 начался с А-6.
Хотя проектирование А-6 было завершено, машина так и не была построена. А-6 был бы идентичен Фау-2, за исключением топлива. А-6 использовал бы азотно-серную кислоту в качестве окислителя и винилизобутиловый эфир смешанный с анилином в качестве топлива. Это топливо можно было хранить, и оно предназначалось для повысить скорость и легкость обращения с оружием и запущен. Такое же операционное усовершенствование было включено, когда США Титан I ВВС, работающий на жидком кислороде, был заменен Титаном II, который использовали хранимое топливо.
А-7 представлял собой крылатую ракету, основанную на конструкции А-5. фиктивные версии А-7 сбрасывались с самолетов с целью сбора баллистических полетные данные. Испытательные версии А-7 были запущены с тягой 3500 фунтов. двигатель адаптирован от А-5. У А-7 была обнаружена 30-мильная глиссада. при запуске с самолета, летящего на высоте пяти миль, или Дальность действия 15 миль при пуске с земли. Автомобиль предназначался для только для испытаний и никогда не применялся в качестве оружия. А-8, которого никогда не было построенный, это был бы крылатый вариант А-6.
А-9, схожий по концепции с недолговечным А-4б, предлагалось увеличить дальность полета Фау-2 до 400 миль за счет включения крыльев. крылья позволили бы А-9 планировать к своей цели, а не падать на землю в конце своего баллистического полета. Однако, поскольку А-9 иметь большую дальность, чем V-2, он должен был бы планировать к его цели на относительно низких скоростях. Как и Фау-1, А-9 был бы относительно легко перехватить в полете. В результате А-9не был ни построены и не испытаны. Интересным применением концепции А-9 стал пилотируемый вариант А-9 с треугольным шасси. Если бы он был построен, пилотируемый А-9 потенциально мог нести пилота на расстояние 400 миль всего за 17 минут.
Обозначение А-10 было присвоено тому, что должно было стать первой ступенью ракета с А-9 в качестве второй ступени. Стадия А-10 была бы 65 футов в длину и имел диаметр 13 футов 8 дюймов. Он был разработан для производить тягу в 400 000 фунтов путем сжигания азотной кислоты и дизельного топлива. Расчеты показали, что первая ступень А-10 в паре с А-9второй ступень могла нести полезную нагрузку в 2000 фунтов на расстояние 2500 миль. Если построено, это была бы первая в мире баллистическая ракета средней дальности.
Но команда дизайнеров фон Брауна не остановилась на достигнутом и действительно имела планы на чертежная доска, которая могла привести к созданию первых космических ракет-носителей. Обозначение А-11 было присвоено первой ступени машины, которая должна была использовали А-10 в качестве второй ступени и А-9 в качестве третьей ступени. Конкретный намерение фон Брауна состояло в том, чтобы нести пилотируемый А-9третий этап в космос.
Обозначение А-12 было присвоено мощной концепции первой ступени, способной производя стартовую тягу в 2,5 миллиона фунтов. А-12 был бы в паре со второй ступенью А-11 и третьей ступенью А-10. Расчеты указаны что весь корабль мог нести в космос полезную нагрузку весом 60 000 фунтов.
Актуальные вопросы :
Что такое тяга, полный импульс и удельный импульс?
Каковы преимущества и недостатки твердотопливных ракет?
Каковы преимущества и недостатки ракет на жидком топливе?
Каковы преимущества и недостатки гиперголических ракет?
Каков главный вклад Циолковского в ракетостроение?
Каков был главный вклад Оберта в ракетостроение?
Каков был главный вклад Годдарда в ракетостроение?
Что такое программа Фау-2 и как произошел такой технологический скачок предыдущие ракетные исследования?
[PDF] Нестабильность горения в твердотопливных ракетных двигателях
Идентификатор корпуса: 108239508
title={Нестабильность горения в твердотопливных ракетных двигателях},
автор = {Фред Э. К. Кулик},
год = {2004}
}
F. Culick
Published 2004
Engineering
Аннотация: Эти заметки к двум лекциям предназначены для предоставления основных идей для понимания и интерпретации когерентных колебаний твердотопливных ракетных двигателей. Обсуждение касается в основном динамики системы, состоящей из двух связанных подсистем: камеры, содержащей продукты сгорания; и процессы горения почти полностью ограничивались тонкой областью, примыкающей к поверхности горящего топлива. Связь между подсистемами всегда присутствует благодаря…
apps.dtic.mil
Numerical Simulations of Combustion Instability and Pressure Oscillation in Solid Rocket Motor
S. M. Lakshmiganthan
Engineering, Physics
2018
Solid rocket motor frequently experience unsteady gas motions and combustion instability . Колебания давления — хорошо известная проблема больших твердотопливных двигателей (ТРД), приводящая к тяге…
О влиянии высокочастотных нестабильностей горения на работу твердотопливных двигателей
Д. Сафта, Т. Василе, И. Ион
Машиностроение
2011
Высокочастотные нестабильности горения представляют большой риск для стабильной работы твердотопливного двигателя и напрямую связаны с реакцией твердого топлива на давление…
Относительно оценки функции отклика твердого ракетного топлива на давление муфты
Д. Сафта, Т. Василе, И. Ион
Инженерия, химия
2011
Высокочастотные нестабильности горения представляют большой риск для стабильной работы твердотопливного двигателя и напрямую связаны с реакцией ракетного топлива на связь давления в камере. Эта статья…
Исследование вращающейся детонационной камеры сгорания в Университете Цинциннати
В. Ананд, Э. Гутмарк
Инженерия, физика
2018
исследования горения (PGC). Простота конструкции и легкость сборки делают ее перспективной технологией, которая может быть…
Модель термоакустической неустойчивости пониженного порядка в твердотопливных ракетных двигателях
Zhuopu Wang, Peijin Liu, W. Ao
Инженерия, физика
2020
для прогнозирования холодовых пульсаций газовая масштабная модель твердотопливного ракетного двигателя
Л. Хиршберг, Т. Шуллер, Дж. Коллинет, К. Шрам, А. Хиршберг
Физика
2018
, Гибридный ракетный двигатель
S. Boyle
Машиностроение
2019
Традиционно ракеты-носители и космические аппараты используют твердотопливные ракетные двигатели (ТРМ) и жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) для запуска их в космос и через него. Однако и у того, и у другого есть много недостатков…
Горение твердого топлива в низкомаховом одномерном приближении: от дифференциально-алгебраической формулировки с индексом один до моделирования с высокой точностью посредством интегрирования по времени высокого порядка с адаптивным временным шагом
Laurent François, J. Dupays, D. Davidenko, M. Massot
Engineering
ArXiv
2020
Нестационарная одномерная модель горения твердого топлива представлена и полудискретизирована в пространстве с помощью схемы конечного объема, и показано, что высокий порядок достигается.
Влияние волн энтропии на термоакустическую устойчивость модели камеры сгорания
C. Goh, A. Morgans
Физика, инженерия
2013
Термоакустическая нестабильность может быть серьезной проблемой для камер сгорания авиационных двигателей, особенно горелок с предварительным смешиванием обедненной смеси, рассчитанных на низкий уровень выбросов NOx. Нестабильность вызвана взаимодействием между…
Сравнение нелинейных нестационарных откликов двух классических моделей твердого топлива
Zhuopu Wang, Xiangyu Zhang, Peijin Liu
Engineering, Physics
2022 13-я Международная конференция по машиностроению и аэрокосмической технике (ICMAE)
2022
Численно исследованы нелинейные характеристики нестационарного горения твердого топлива. Принятые математические модели представляют собой квазистационарную одномерную одномерную модель (QSHOD)…0247
Ф. Кулик, В. Бернли, Г. Свенсон
Физика
1995
Возникновение импульсных неустойчивостей в камерах сгорания ракет уже давно ставит раздражающие практические и загадочные теоретические вопросы. Термин «триггер» был применен к явлению в…
Моделирование нелинейной неустойчивости горения в РДТТ
Дж. Левин, Дж. Баум
Машиностроение
1982
Обзор приводов сжигания в ракетных двигателях с жидкостью.
F. Culic В то же время в конце 1930-х гг. С тех пор неустойчивые колебания имели место в большинстве, если не…
Нестабильность горения в твердотопливных ракетах
E. Прайс, Г. Фландро
Engineering
1989
Резюме: Этот отчет представляет собой основную часть книги по стабильности горения в твердотопливных ракетах. Настоящий отчет содержит девять глав, каждая из которых практически завершена, за исключением…
Акустические колебания в камерах твердотопливных ракет
Ф. Кулик
Физика
1966
Акустические ракеты в твердотопливных ракетах Чемберс. Среди различных видов периодических движений наблюдается в камерах сгорания ракет, наиболее распространенными и наиболее простыми для анализа являются те…
Высокочастотная нестабильность горения в твердотопливных ракетах. Часть 2
Син-I. Cheng
Инженерия, физика
1954
Развита теория неустойчивых высокочастотных колебаний в твердотопливных ракетах с механизмом самовозбуждения, основанным на следующей упрощенной модели. Обе скорости первичного…
Аннотация В рамках одномерной модели пламени исследуется задача неустойчивости горения однородного твердого топлива с учетом влияния газофазных тепловых инерционно и нелинейно. …
Теория акустической неустойчивости при горении твердотопливных ракет
Р. Харт, Ф. Макклюр
Физика
1965
Явления вихреобразования в твердотопливных ракетных двигателях
Ф. Вюйо
Физика, инженерия
1995
постоянно изучался в связи с несколькими двигателями, которые продемонстрировали…
Устойчивость продольных колебаний с учетом давления и связи скорости в твердотопливной ракете
F. Culick
Инженерия, физика
1970
Из различных неустойчивых движений, наблюдаемых в камерах твердотопливных ракет, наиболее неприятные в настоящее время это те, которые связаны с колебательными движениями, параллельными оси. Такие нестабильности…
РДТТ – камера сгорания
Последнее обновление пн, 05 сентября 2022 г. | Камера сгорания
Принимая во внимание сложность жидкостного ракетного двигателя, не кажется удивительным, что столько внимания было уделено проектированию и разработке гораздо более простого твердотопливного двигателя. Он имеет ряд применений: основная двигательная установка для малых и средних пусковых установок; как простая и надежная третья ступень для выведения на орбиту; и больше всего как приставной ускоритель для многих современных тяжелых пусковых установок. Твердое топливо можно хранить, и с ним относительно безопасно обращаться; не требуется система подачи топлива, и это значительно повышает надежность и стоимость. Основных недостатков два: двигатель нельзя контролировать после зажигания (хотя профиль тяги можно задать заранее), а удельный импульс довольно низкий из-за низкой химической энергии твердого топлива.
4.1 БАЗОВАЯ КОНФИГУРАЦИЯ
Термодинамически твердотопливный ракетный двигатель идентичен двигателю на жидком топливе. Горячий газ, образующийся при сгорании, точно таким же образом преобразуется в высокоскоростной поток выхлопных газов, поэтому сопло, горловина и сужение в камере сгорания, ведущее к горловине, идентичны по форме и функциям. Коэффициент тяги рассчитывается так же, как и для жидкостного двигателя, как и характеристическая скорость. Теоретическое рассмотрение в главе 2 служит для обоих.
Горячий газ образуется при сгорании на полой поверхности блока твердого топлива, известной как шихта или зерно. В большинстве случаев зерно приклеивают к стенке камеры сгорания для предотвращения доступа горячих дымовых газов к любой поверхности зерна, не предназначенной для сжигания, и для предотвращения теплового повреждения стенок камеры сгорания. Зерно содержит как топливо, так и окислитель в виде мелкодисперсного порошка, смешанные вместе и удерживаемые связующим материалом.
На рис. 4.1 показана типичная конфигурация твердотопливного двигателя. По сравнению с жидкостной ракетой камера сгорания очень проста. Он состоит из корпуса для метательного взрывчатого вещества, который соединяется с соплом, геометрия которого идентична геометрии жидкостного двигателя 9.0003
двигатель. Как только внутренняя поверхность зерна воспламеняется, двигатель непрерывно создает тягу, пока не закончится топливо.
Фундаментальная простота твердотопливной ракеты обеспечивает широкое применение. Скорость истечения не очень высока — самые совершенные типы могут дать около 2700 мс-1, — но отсутствие турбонасосов и отдельных топливных баков, а также полное отсутствие сложных клапанов и трубопроводов может обеспечить высокую относительную массу, низкую стоимость, или и то, и другое. Кроме того, надежность очень высока, из-за небольшого количества отдельных компонентов по сравнению с двигателем на жидком топливе. Один большой недостаток заключается в том, что устройство не может быть испытано огнем, и поэтому надежность должна быть установлено по аналогии и путем контроля качества.Твердотопливные двигатели преуспевают в двух областях: в качестве накладных ускорителей и в качестве верхних ступеней, особенно для вывода на орбиту или для циркуляризации эллиптических переходных орбит.Твердое топливо по определению подлежит хранению.
В качестве бустера твердотопливный двигатель может иметь очень высокий массовый расход и, следовательно, большую тягу, в то время как техническая сложность и стоимость могут быть низкими для одноразового предмета. Это идеально подходит для ранних стадий запуска, когда высокая скорость истечения не является проблемой. Для создания такой же тяги с ракетой на жидком топливе не потребуется такой большой двигатель из-за более высокой удельной химической энергии некоторых жидких топлив, но это будет намного дороже и менее надежно. Очень большие твердые ускорители могут быть изготовлены и заправлены топливом в секциях, которые затем скреплены болтами, что опять же упрощает конструкцию и хранение того, что в противном случае было бы очень большим блоком.
Наконец, твердотопливный двигатель снова надежен и хорошо адаптирован к высокому коэффициенту массы. В то время как собственный вес жидкостной ступени включает в себя турбонасосы и пустые баки для двух отдельных топлив, собственный вес твердотельной ступени — это только корпус и сопло. Корпус верхних ступеней часто изготавливается из композитных материалов, что еще больше снижает массу. Такую сцену также удобно выполнять сферической или квазисферической формы, чтобы минимизировать массу вмещающих стенок.
4.2 СВОЙСТВА И КОНСТРУКЦИЯ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
По сравнению с жидкостным двигателем твердотопливный двигатель очень прост, поэтому проблем с его конструкцией меньше. Нет инжектора и системы распределения топлива. Вопросы конструкции, связанные с топливом, в основном связаны с выбором типа топлива, а также с установкой и защитой топлива в корпусе, а зажигание аналогично зажиганию двигателя на жидком топливе. Топливных баков нет, но кожух должен содержать топливо, а также вести себя как камера сгорания. Для бустеров корпус большой, и сочетание большого размера с устойчивостью к высокому давлению сгорания сильно отличается от той же проблемы в жидкостной системе, где требования разделены. Охлаждение совершенно другое, потому что в нем не участвуют жидкости, а теплоотвод должен быть полностью пассивным.
Стабильность горения, которая для ракеты на жидком топливе зависит только от постоянной подачи топлива после оптимизации камеры и инжектора, для твердого топлива очень сложна. Здесь подача горючего материала зависит от условий в камере сгорания, и существует повышенная вероятность возникновения и распространения нестабильности. Со стабильностью связан контроль тяги. Для жидкостной ракеты тяга активно регулируется скоростью подачи топлива и в большинстве случаев стабилизируется на постоянном значении. Для твердотопливной ракеты тяга зависит от скорости подачи горючего топлива; это зависит от давления и температуры на поверхности горения и не может активно контролироваться. Точно так же двигатель на жидком топливе можно остановить, закрыв клапаны, в то время как двигатель на твердом топливе продолжает работать до тех пор, пока не будет израсходовано все топливо. Эти конструктивные проблемы являются центральными для правильной работы твердотопливного ракетного двигателя.
В то время как твердотопливная ракета, по сути, предмет одноразового использования, стоимость больших ускорителей очень высока, а необходимое техническое качество некоторых компонентов, особенно корпуса, может сделать их пригодными для повторного использования. Это было конструктивной особенностью как космического корабля «Шаттл», так и твердотопливного ускорителя «Ариан-5». Ускорители Space Shuttle восстановлены, а сегменты использованы повторно. Ускорители Ariane 5 также восстановлены, но только для послеполетной проверки.
4.3 СОСТАВ ТОПЛИВА
В то время как для жидкостных ракетных двигателей существует широкий выбор топливных составов, для твердотопливных этот выбор значительно более узок. Вместо того, чтобы выбирать конкретное топливо для конкретной цели, каждый производитель имеет свою собственную оптимизированную смесь топлива. Базовое пропеллентное топливо состоит из двух или более химических компонентов, которые реагируют вместе с выделением тепла и газообразных продуктов. Твердое топливо использовалось с древнейших времен, и до этого двадцатого века оно основывалось на порохе — смеси древесного угля, серы и селитры. Современные пороха не отличаются по основным принципам от этих ранних смесей. Окислителем обычно является одна из неорганических солей, таких как нитрат калия (селитра), хотя в настоящее время чаще используются хлораты и перхлораты. Топливо иногда включает серу, а углерод присутствует в виде органического связующего.
Как и в случае с любым другим типом ракет, цель состоит в том, чтобы достичь самой высокой температуры сгорания при минимальной молекулярной массе выхлопных газов. Трудность с твердыми окислителями заключается в том, что они в основном неорганические и содержат атомы металлов. Это приводит к молекулам с более высокой молекулярной массой в выхлопных газах. Точно так же твердое топливо обычно имеет более высокий атомный вес, чем водород, и поэтому молекулярный вес выхлопных газов снова увеличивается. Химическая энергия на единицу массы топлива может быть такой же, как и у основных жидких топлив, и поэтому температура горения аналогична. Особая проблема заключается в том, что некоторые продукты сгорания могут образовывать твердые частицы при температурах выхлопных газов. Это влияет на характеристики сопла при преобразовании тепловой энергии в поток газа. Все эти свойства влияют на работу твердотопливных двигателей.
Заряд топлива в РДТТ часто называют зерном. Основными компонентами зерна являются горючее, окислитель, связующее и добавки для достижения стабильности горения и стабильности при хранении. Готовый заряд также должен быть достаточно прочным, чтобы противостоять силам, вызванным движением и тягой транспортного средства. Он также должен быть теплоизолирующим, чтобы части зерна, кроме горящей поверхности, не достигли температуры воспламенения.
В прошлом использовались два разных вида твердого топлива. Первый вид представляет собой смесь неорганических окислителей с топливом, как описано выше. Это наиболее часто используемый сегодня. Другой тип основан на азотированных органических веществах, таких как нитроглицерин и нитроцеллюлоза. Они стали использоваться в качестве ружейного топлива после пороха, и было естественно, что их следует рассматривать как ракетное топливо. Эти материалы обладают тем свойством, что они содержат окислитель и горючее вместе в одной молекуле или группе молекул. Тепло вызывает реакцию, при которой сложная органическая молекула разрушается, что приводит к выделению тепла и газообразных оксидов азота, углерода и водорода. Молекулярная масса таких газовых смесей довольно низкая, что дает преимущество с точки зрения скорости истечения. Эти ракетные топлива по понятным причинам называются гомогенными ракетными топливами. Они не используются для ракет-носителей и большинства двигателей изменения орбиты, потому что они были заменены более совершенными топливными смесями.
Фундаментальным требованием является создание высокой тяги на единицу массы. Как обсуждалось в главе 2, для этого требуется высокая температура сгорания и низкая молекулярная масса продуктов сгорания. В общем легко достичь относительно высокой температуры горения, но невозможно иметь такую же низкую молекулярную массу продуктов, которая достигается с жидким водородом и жидким кислородом. Присутствие углерода и побочных продуктов неорганических окислителей, солей калия и натрия, обеспечивает более высокую молекулярную массу и, следовательно, более низкую скорость выхлопа. Возвращаясь к главам 1 и 2, мы видим, что высокая молекулярная масса не мешает твердотопливному двигателю развивать большую тягу, что является лишь вопросом большого массового расхода и площади горловины. Высокая предельная скорость транспортного средства труднее достичь с твердотопливным двигателем из-за низкой скорости выхлопа. Типичное значение будет около 2700 мс_1. Для последних ступеней оптимизация направлена на улучшение соотношения масс, а не скорости истечения.
В современные пороха часто добавляют металлические порошки для увеличения энерговыделения и, следовательно, температуры горения. Обычно используется алюминий, и в этом случае продукты выхлопа будут содержать оксид алюминия, который имеет высокую молекулярную массу и является тугоплавким, а поэтому находится в виде мелких твердых частиц. Частицы в выхлопном потоке снижают эффективность: они движутся медленнее, чем окружающий их высокоскоростной газ, и они более эффективно излучают тепло (как черные тела) и, следовательно, уменьшают энергию в потоке. Потеря скорости выхлопа может быть компенсирована более высокой температурой сгорания и увеличением эффективной плотности выхлопных газов. Это увеличивает массовый расход и, следовательно, тягу. Высокая тяга применима для ускорителя первой ступени, где предельная скорость не так важна, как тяга при отрыве. При проектировании двигателя с большой тягой увеличение плотности выхлопа может быть предпочтительнее, чем увеличение диаметра горловины и, следовательно, общего размера усилителя; массовое отношение также увеличивается, если плотность зерна выше. Присутствие частиц в выхлопных газах приводит к характерному густому белому «дыму», который наблюдается при воспламенении ускорителей. Выхлоп жидкостного двигателя обычно прозрачен.
Наиболее часто используемое современное твердое топливо основано на полибутадиеновом связующем из синтетического каучука с перхлоратом аммония в качестве окислителя и примерно на 12–16% алюминиевой пудры. Этот тип топлива используется в ускорителях для космических шаттлов, а также в ускорителях для Ariane 5 и многих верхних ступенях. Температура горения без алюминия составляет около 3000 К с 90% перхлората аммония. Добавление 16-18% алюминия увеличивает температуру до
3600 K для бустера Ariane 5, и соответственно снижается концентрация окислителя.
Химический состав выхлопных газов: приблизительно 32 % оксида алюминия, 20 % оксида углерода, 16 % воды, 12 % хлористого водорода, 10 % азота, 7 % двуокиси углерода и 3 % хлора и водорода. Большая часть оксида алюминия конденсируется в твердые частицы, но, к счастью, это не влияет на молекулярную массу расширяющихся газов: Al2O3 имеет молекулярную массу 102. Совместное действие газообразных компонентов приводит к средней молекулярной массе около 25. Параметр горения равен 12, что дает характеристическую скорость 1700 мс-1. Частицы уменьшат среднюю скорость истечения из-за эффектов, упомянутых выше. Указанная скорость вакуумного истечения составляет 2700 мс-1, что довольно близко к теоретическое значение, если принять разумный коэффициент тяги. Таким образом, этот двухфазный поток, в котором выхлопные газы следуют нормальному расширению, охлаждению и ускорению вместе с частицами, ускоряемыми газом, не сильно снижает скорость выхлопа. Если бы частицы испарились, то образовался бы газ с очень высокой молекулярной массой, обеспечивающий очень низкую скорость истечения. Таким образом, это твердое топливо достаточно эффективно для создания высокой тяги и разумной скорости истечения.
Продолжить чтение здесь: Профиль тяги и форма зерна
Была ли эта статья полезной?
Советские ракетные двигатели на твердом топливе (ракета топливная, твердотопливная ракета)
Твердое топливо представляет собой смесь горючего и окислителя, которые сгорают вместе, без впрыска в камеру сгорания какого-либо другого постороннего вещества. Во время холодной войны Соединенные Штаты значительно опередили Советский Союз в разработке и развертывании ракет с использованием больших твердотопливных двигателей. Соединенные Штаты развернули твердотопливную БРПЛ Polaris, а Москва развернула различные БРПЛ на жидком топливе.
Большинство американских жидкостных МБР быстро ушли со сцены, а жидкостные МБР остались опорой сил Москвы. Американцы развернули тысячу твердотопливных межконтинентальных баллистических ракет «Минитмен», начиная с 1962 года, в то время как советский аналог, РТ-2 / СС-13, был развернут в ограниченном количестве, начиная с 1969 года. Ранние советские перехватчики ПРО использовали жидкое топливо, в то время как американские перехватчики ПРО использовали твердотопливные с самого начала.
Дж. Д. Ханли из Центра летных исследований Драйдена НАСА писал, что историю твердотопливной ракетной техники «особенно трудно писать по целому ряду причин, включая техническую сложность предмета и вытекающее из этого разделение труда среди инженеров-ракетчиков в различных дисциплинах. и субдисциплины.Другие причины включают … тот факт, что большинство людей с техническими знаниями в области ракетной техники знают только часть истории своего предмета, и многие из них расходятся во мнениях относительно технических деталей или вопросов интерпретации, таких как происхождение конкретной технологии или его относительная важность». Историю советских твердотопливных двигателей особенно трудно писать по всем этим причинам, наряду с хорошо известными проблемами советской историографии в целом.
Твердотопливные стратегические ракеты привлекательны по нескольким причинам. Поскольку они уже заправлены, они требуют минимального обслуживания и могут быть запущены в кратчайшие сроки. Они меньше, чем их аналоги на жидком топливе, и могут быть развернуты в меньшей подводной лодке в море или в меньшей шахте на суше. Они также могут быть размещены на мобильных пусковых установках, перемещаться в поездах или автотранспортных средствах, что усложняет наведение на цель противодействия противника. Противоракеты-перехватчики на твердом топливе могут иметь гораздо более высокие скорости ускорения, чем их жидкостные аналоги.
В твердотопливной ракете горючее и окислитель смешиваются в твердое топливо, упакованное в твердый цилиндр. Отверстие в цилиндре служит камерой сгорания. При воспламенении смеси горение происходит на поверхности топлива. Образуется фронт пламени, который сгорает в смеси. При сгорании образуется большое количество выхлопных газов при высокой температуре и давлении. Количество образующихся выхлопных газов зависит от площади фронта пламени, и разработчики двигателей используют различные формы отверстий для управления изменением тяги для конкретного двигателя. Горячий выхлопной газ проходит через сопло, которое ускоряет поток. Величина тяги ракеты зависит от конструкции сопла. Профиль заостренной звезды развивает относительно постоянную тягу, которая медленно уменьшается до нуля по мере того, как расходуется последнее топливо.
Геометрия твердого топлива определяет площадь и контуры его открытых поверхностей и, следовательно, характер его горения. В космической отрасли используются два основных типа твердотопливных блоков. Это цилиндрические блоки с горением спереди или на поверхности и цилиндрические блоки с внутренним сгоранием. Поскольку горение блока происходит с его свободной поверхности, по мере увеличения этой поверхности геометрические соображения определяют, будет ли тяга увеличиваться, уменьшаться или оставаться постоянной.
Большинство современных твердотопливных зарядов относятся к одному из двух классов: двухосновным или составным. Двухосновное топливо представляет собой смесь двух очень энергичных соединений, каждое из которых само по себе может стать ракетным топливом. Оба вещества являются монотопливами, которые горят без добавления окислителя. Нитроцеллюлоза придает зерну физическую прочность, а нитроглицерин является высокоэффективным и быстро сгорающим топливом. Такие двухосновные зерна обычно формируются путем смешивания двух компонентов и добавок с последующим прессованием или экструдированием смеси, похожей на замазку, с приданием надлежащей формы, соответствующей корпусу двигателя.
Композитное зерно названо так потому, что оно формируется из смеси двух или более разнородных соединений в композитный материал с желаемыми свойствами горения и прочностными характеристиками. Ни одно из этих составных соединений само по себе не может быть хорошим топливом; вместо этого один обычно является топливным компонентом, а другой — окислителем. В самых современных композитных ракетных топливах используется каучукообразный полимер (фактически синтетический каучук, такой как полибутадиен или полисульфид), который действует как топливо и как связующее вещество для рассыпчатого порошка окислителя. Окислителем обычно является мелкоизмельченный кристалл нитрата или перхлората, как, например, нитрат калия (KN03) или перхлорат аммония (Nh5Cl04). Композитную смесь можно смешивать и выливать, как тесто для торта, отливать в формы или в сам корпус двигателя и затвердевать (отвердевать), как твердая резина или бетон. Отвержденный пропеллент каучукообразный и зернистый с текстурой, похожей на текстуру ластика для пишущей машинки. Американское твердое ракетное топливо, называемое полибутадиеном с концевыми гидроксильными группами (HTPB), представляет собой твердый резиноподобный материал с консистенцией, похожей на ластик для карандашей, который связывает вместе топливо и окислитель.
Композитные топлива часто содержат дополнительный компонент топлива в виде порошка легкого металла.
Самый большой в мире двигатель внутреннего сгорания — ФОТО.
Изобретение дизельного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) – это настоящая техническая революция, позволившая в первую очередь пересадить человечество с гужевого транспорта на автомобили. Со временем спектр его использования значительно расширился. Сегодня ДВС в качестве силового агрегата, помимо автомобилестроения, используют в тракторостроении, на дизельных электростанциях (ТЭС и ТЭЦ), при производстве железнодорожных локомотивов и грузовиков. Но главными потребителями являются судостроительные предприятия, производящие моторы для супермощных танкеров и контейнеровозов. Именно в этой отрасли можно встретить самые большие двигатели внутреннего сгорания в мире. Познакомимся с ним поближе.
Производители и клиенты
Ещё в конце XIX века в небольшой финской деревне Вяртсиля, расположенной на берегу Ладожского озера (ныне это территория России), был построен автомобильный завод. Сегодня это предприятие (оно финское, но имеет несколько филиалов в России) специализируется на производстве гигантских дизельных силовых установок для сверхкрупных единиц морского грузового транспорта. Компания Wartsila разработала и успешно внедрила в производство целую линейку двигателей Wärtsilä-Sulzer RTA96C/RT-flex96C, поражающих и своими габаритами, и мощностью.
Первым судном, оснащенным агрегатом RTA96C в 2006 году стал датский контейнеровоз «Эмма Мэск». На тот момент он был первым в мире по грузоподъемности, но сегодня входит лишь в пятерку. При этом он может одновременно взять на борт груз массой более 123 000 тонн, что соответствует 11000 контейнеров.
Характеристики
Итак, сначала о размерах. Агрегат весит около 2,3 тыс. тонны, имеет 27 метров в длину и 13 – в ширину. При этом вращаемый им коленвал, весит целых 300 тонн. Диаметр каждого цилиндра – 960 мм, ход поршня – 2,5 м, объём – 1820 литров, а их количество варьируется от 8 до 14. Суммарный объем всех 14 цилиндров достигает 25,5 тыс. литров. Максимальная мощность такого двигателя, равняется 108921 «лошадей». При этом на максимальных оборотах агрегат делает не так уж много вращений – всего 102 (для сравнения автомобильные движки крутятся со скоростью 5000-6000 оборотов в минуту), но при этом крутящий момент составляет приличные 7,5 млн Нм. На максимальной скорости двигатель потребляет около 13 тонн топлива в час, а судно может развить скорость до 25 узлов.
Отдельный разговор – это КПД установки. Он составляет 50%. На сегодняшний день ни один серийный двигатель не обладает подобной эффективностью. В качестве топлива используется мазут повышенной вязкости. Это в совокупности с низкооборотной работой позволяет максимально оптимизировать газообмен с окружающей средой, снизить скорость движения поршня и, таким образом, получить 50%-ный КПД. Следует отметить, что при такой работе происходит максимальная выработка топлива, что повышает и экономическую эффективность агрегата.
Чтобы несведущий читатель мог ярче представить все мощностные возможности ДВС типа RTA96C, приведём бытовой пример. Вращаясь с максимальной скоростью в 102 оборота в минуту, дизель вырабатывает 80 млн Ватт энергии. Обычная бытовая лампочка в среднем потребляет 60 Ватт, следовательно, всей мощности ДВС RTA96C хватить для одновременного поддержания работы 1,3 млн.
ламп и освещения около 220 тыс. домовладений (конечно, речь идет только об освящении, без учета использования всего разнообразия бытовой техники). А это порядка полумиллиона человек, т. е. население не самого маленького города.
Ещё одно интересное техническое решение направлено на максимальное продление срока службы агрегата. Каждый цилиндр снабжен несколькими клапанами: одним большим центральным, через которые осуществляется выпуск отработавшего газа, и трёх маленьких, расположенных по краям, через которые подается дизтопливо. Отработанный газ со всех цилиндров попадает сначала в выпускной накопитель, а затем в турбокомпрессоры (их 4), в которых производится нагнетание и охлаждение газа и его доставка к специальным отверстиям выпуска. Последние открываются при достижении поршнем нижней мертвой точки. Кроме этого, мотор снабжен крейцкопфным механизмом, передающий усилие от поршня на коленчатый вал.
Детали для ДВС изготавливаются из высокопрочных материалов – чугуна и стали.
Планы на будущее
Инженерно-конструкторская группа концерна «Вяртсиля» на достигнутом не остановилась и твёрдо решила удержать звание предприятия, производящего самые большие двигатели внутреннего сгорания в мире. На стадии разработки находится агрегат, состоящий из 18 цилиндров.
Самый большой дизельный двигатель в мире
zubrilov
Автор:
Аноним
22 июля 2011 11:47
Метки: wartsila — sulzer — дизель самые смешные приколы в мире самый большой дизель
98645
6
Судоходные компании во всём мире всё чаще заказывают на верфях Супертанкеры и Контейнеровозы. Это бурно развивающийся сектор судостроительного рынка. Этим судам требуется всё более и более совершенная начинка, в том числе судовые двигатели. И именно для таких судов на дизеле строительных заводах в Финляндии строят самые большие в мире единичные судовые ДВС мощностью около 100 тыс кВт.
Компания Wartsila — один из мировых лидеров в области судовых дизелей большой единичной мощности. С 1990-х годов она разработала линейку судовых двигателей Wartsila — Sulzer — RTA96-C. Это двухтактные судовые дизели. Линейку — это потому, что судовладелец может заказать такой судовой двигатель в исполнении от 6 до 14 цилиндров. Конструктивно эти судовые дизеля очень похожи. Диаметр цилиндра этого судового двигателя 960 мм, ход поршня — 2,5 метра! Рабочий объём цилиндра дизеля составляет 1820 литров. О других характеристиках — чуть позже. Пока скажем, что порядка сотни таких судовых дизелей в 8, 9, 10, 11 и 12-цилиндровом исполнении было установлено на суда — контейнеровозы. Судно вместимостью по 8 — 10 тысяч тонн, движимые единственным таким судовым дизель генератором, спокойно развивают 25 узлов (более 46 километров в час). Первый судовой двигатель серии Wartsila — Sulzer — RTA96-C (11-ти цилиндровый дизель) появился в 1997 году. Его изготовила — японская компания Diesel United. А в 2002 году финские конструктора объявили о доступности 14-цилиндрового судового дизеля Wartsila — Sulzer. Вот теперь о её рекордах подробнее. Wartsila (Вяртсиля) — Sulzer (Зульцер) — RTA96-C достигает 108 тысяч 920 лошадиных сил. Рабочий объём этого судового дизель генератора составляет 25 тысяч 480 литров. Литровая мощность дизеля необычайно низка — примерно 4,3 «лошади» на литр. Скажете, вот уж странность, ведь в современных автомобильных турбированных дизелях инженеры научились «снимать» с литра более 100 лошадиных сил. Однако относительно-низкая мощность при столь – гигантских размерах выбрана не спроста. Большие судовые двигатели Wartsila – Sulzer (Зульцер) работают с достоинством, неспешно (по меркам обычных ДВС) набирая в свои гигантские «лёгкие» воздух. Частота вращения вала при максимальной мощности у этого судового дизеля составляет всего 102 оборота в минуту (против 3-5 тысяч оборотов у легковых дизелей). Это обеспечивает хороший газообмен в дизеле (представьте, какие объёмы воздуха нужно прокачивать), сравнительно низкие скорости поршня в двигателе , а всё вместе — хороший КПД. В режиме наименьшего удельного расхода топлива (не полная мощность) он превышает 50% (видимо, это рекорд для серийных ДВС). Да и при полной нагрузке эффективность движка не намного ниже. Удельный же расход топлива на всех режимах колеблется в районе 118-126 граммов на лошадиную силу в час; что в 1,5-2,5 раза ниже, чем у автомобильных дизелей. Сопоставляя цифры, учтите, что эти судовые дизели работают на тяжёлом морском дизтопливе с куда более низким содержанием энергии, чем у автомобильных аналогов. 14-цилиндровый Wartsila — Sulzer (Зульцер) 14RTA96-C (таково полное наименование судового дизеля) весит 2300 тонн в сухом виде (без масла и прочих технических жидкостей). Вес коленчатого вала составила 300 тонн. Длина судовых дизелей достигает — 26,7 метра, а высота — 13,2 метра. Из инженерных особенностей нужно отметить, что в каждом цилиндре судового дизеля устроен единственный, расположенный в центре камеры сгорания, гигантский клапан. Есть ещё три маленьких клапана (аналоги форсунок в обычных моторах) для непосредственного впрыска дизтоплива в цилиндр судового двигателя. Этот огромный клапан — выпускной. От него выхлопные газы идут в общий коллектор и далее к четырём турбокомпрессорам. Те, в свою очередь, гонят свежий воздух через охладители и к окнам, вырезанным в нижней части цилиндра. Последние открываются, когда поршень дизеля опускается в нижнюю мёртвую точку. Как и во многих судовых дизелях, усилие от поршня к коленчатому валу передаётся здесь крейцкопфным механизмом. Это повышает долговечность судового дизеля. А ещё фирма гордится низким весом своих судовых дизелей. Подумайте о нагрузках на детали дизеля, жёстких требованиях по вибрации, а также о необходимой долговечности такого движка (представьте замену подобного судового дизеля у гиганта-контейнеровоза). Основным материалом для постройки этого судового дизеля стали традиционные чугуны и стали. Так что труд и талант создателей судовых дизелей Wartsila (Вяртсиля) заслуживает глубочайшего уважения. Между тем, коллектив конструкторов Wartsila (Вяртсиля) работает над созданием и более мощных судовых ДВС. Уже есть упоминание относительно разработки 18-цилиндрового варианта своего сверхмощного судового дизеля. Итак. Факты о 14 цилиндровой версии: Вес: 2300 тонн (коленчатый вал всего 300 тонн) Длина: 27 м Высота: 13,4 м Максимальная мощность: 108 920 л.с. при 102 об/мин Максимальный вращающий момент: 7 907 720 Нм при 102 об/мин Расход топлива: более 6 283 л тяжелого горючего в час
АНТИФИШКИ Всё о политике в мире
Метки: wartsila — sulzer — дизель самые смешные приколы в мире самый большой дизель
Новости партнёров
реклама
Не уверен — не рискуй: занос во время обгона на заснеженной трассе
Chevrolet Camaro «N2A Motors 789»: плавный стиль автомобиля 50-х годов на современной платформе
Один из пяти существующих: Jaguar XJ220 S 1993 года для Ле-Мана
ВАЗ-2101 и «Москвич»-2141: что значили индексы в названиях советских машин
Авария дня. В Краснодаре «шашечник» устроил смертельное ДТП
Midea M6 — бюджетный робот-пылесос с лазерной навигацией с хорошей скидкой
Супер-редкий Ferrari Testarossa Pininfarina Spider 1990 года, который проехал всего 400 километров
Ленивый перекуп: убойные фотографии попыток дешёвого ремонта авто
Водитель мусоровоза не поделил полосу с водителем легковушки в Подмосковье
Подборка забавных автомобильных приколов
Этот потрясающий концепт-кар Mercury XM Turnpike Cruiser 1956 года отправляется на аукцион
Икона эпохи аэродинамики: Skoda 1935 года, которую нашли и восстановили
Самокатчик безоглядно рванул вперёд: в Волгограде пожилой водитель на «Жигулях» сбил школьника
Авария дня. Жуткое ДТП с возгоранием пикапа из Кемеровской области
Новости СМИ2
Водитель BMW до последнего думал, что его пропустят, но не угадал
В подмосковных Химках подбили раритет на колёсах
Авария дня. Страшное ДТП в Москве, грузовик смял такси с водителем и пассажиром внутри
Самодельный мопед с рамой из дубовой коряги
Очень необычное ДТП: водитель «Мазды» самостоятельно запрыгнул на эвакуатор
Бодрое выдалось утро в Амурской области, зима, как всегда, пришла неожиданно
Водитель универсала устроил ДТП на перекрёстке в Волжском
Оштрафован на две тысячи: в Севастополе байкер перекрыл дорогу троллейбусу
Нетронутый Buick GNX 1987 года с минимальным пробегом продали за 200 тысяч долларов
Соберите свой собственный автомобиль Бонда: Aston Martin DB5 1964 года выставлен на аукцион в. ..
Интересные манёвры в исполнении автомобилистки привели к ДТП
Мастер-класс по развороту на фуре в ограниченном пространстве
Водитель большегруза не успел затормозить и выдавил легковушку на газон
Oldsmobile Toronado: величайший переднеприводный автомобиль 20 века
Случайный наезд на механика в автосервисе
Подборка забавных автомобильных приколов перед выходными
Авария дня. В Козьмодемьянске под колеса грузовика попала пожилая женщина
Чудак «Шкоде» вылез на встречную полосу и спровоцировал ДТП
Икона будущего: архивный тест-драйв BMW M3 2001 года
La Bagnole: причудливый электрический «драндулет» из Франции
Гроб с реактивным двигателем: идеальный транспорт на Хэллоуин
Показать ещё
Удиви меня!
‘+ ‘
‘+ place. title+ ‘
‘+ »+ ‘
Десять самых больших двигателей в мире
Автор:
Мате Петрани
Комментарии (171)
Какой самый большой двигатель в мире? Ну, это зависит от того, как вы на это смотрите. К счастью, мы посвятили читателей Jalopnik , которые помогут нам найти правильные ответы.
Итак, начнем со всего: от монстров, сжигающих мазут, до паровых турбин и возобновляемых источников энергии.
10.) Самый большой серийный двигатель мотоцикла
Насколько большой: 2,3 литр Насколько мощный: 140 лошадиных сил
Вы ожидаете, что этот трофей доставит такую американскую компанию, как Harley Davidson, и да, Босс Хосс Cycles действительно производит измельчители с двигателями GM для малых и больших блоков. Если вы не думаете, что большой блок Chevy, втиснутый в мотоцикл, считается самым большим «правильным» мотоциклетным двигателем, это трехцилиндровый с водяным охлаждением британского Triumph Rocket III, производящий 150 фунт-фут крутящего момента.
Предложено: 472CID , Фото: Википедия
Самый большой «мотоциклетный» двигатель; Boss Hoss 502. Самый большой «правильный» мотоциклетный двигатель, вероятно,…
Подробнее
9.) Самый большой серийный автомобильный двигатель
Насколько большой : 8,4 литра Насколько мощный
1 :
1 : 9000 лошадиных сил Поздравляем Крайслер! Никто другой не настолько сумасшедший, чтобы поставить 8,4-литровый двигатель V10 на серийный автомобиль, но вы снова сделали это. Естественно, General Motors приходит на помощь, если вам нужно еще больше, с Chevrolet «572» 9. .2 Двигатель V8 в ящике.
Предлагается: в Mini Let Im Mock Me, так как я дракона It , Фото предоставлен: Saebaryo
Современное производство: SRT/Dodge Viper 8.4 V10
Прочтите больше
8 .) Самый большой радиальный авиационный двигатель
Насколько большой : 127 литров Насколько мощный : 5000 лошадиных сил
Привет Lycoming XR-7755! Gamecat235 знает, что случилось с этим ребенком:
Не знаю, но знаю, что Lycoming XR-7755 — самый большой радиальный двигатель в мире. It
Подробнее
Он предназначался для B-36, но после того, как они выпустили два, от него отказались в пользу другой конструкции. Я почти включил это в свой отчет о B-36, но отказался от этого, поскольку это был еще один эзотерический факт.
Обязательно прочитайте его полную историю.
Воспоминания о Миротворце
На прошлой неделе мы с отцом говорили о Boneyard 5k из прошлого месяца, о Pima Air и…
How big : 505 feet in diameter How powerful : 8 046 лошадиных сил
Siemens производит почти все, что связано с электричеством, но SWT-6.0-154, должно быть, является одним из их крупнейших продуктов. Это также поддерживает жизнь панд, вроде как. Прочтите все об этом здесь!
Предлагается: Bigharv , Фото предоставлен: Siemens AG
6.) Самый большой (по длине) паровой двигатель
Как велик : 85 футов 3,4 дюйма длиной How Satater : 85 футов 3,4 дюйма How Satater : 85 футов 3,4 дюйма How Potating 9 : 85 футов 3,4 дюйма How Satural : 85 футов длиной 3,4 дюйма . : тяговое усилие составляло 135 375 фунтов силы (11 281 фут-фунт).
Сочлененные паровозы Union Pacific Railroad класса 4000 4-8-8-4, широко известные как «Большие мальчики», были построены между 1941 и 1945 годами. 25 поступили на вооружение. , с последней поездкой, заканчивающейся на 1959. К тому времени дизельная энергетика заменила паровую, бу.
Union Pacific «Большие мальчики» являются одними из самых больших паровых двигателей, построенных компанией Union Pacific. Они были разработаны во время Второй мировой войны
Подробнее
5.) Самый большой локомотив
Насколько большой : 83 фута 6,5 дюйма в длину Насколько мощный : 4500-8,500 л.с.0003
Я не могу объяснить «Большой удар» лучше, чем сами Union Pacific:
Это было очень неэффективно и использовало высокочувствительный мазут, и есть истории о том, что они расплавляли мосты, когда припарковались на них. Последняя поездка была в 1969 году.
4.) Самый большой промышленный турбинный двигатель
Насколько большой : Вам понадобится атомная электростанция, чтобы держать его Насколько мощный : 2 346 788 лошадиных сил
Это турбогенератор ARABELLE мощностью 1750 МВт, который преобразует влажный пар французского атомного генератора в электричество. Одни только лезвия весят 176 фунтов. Это много роторов от французов.
Предложено: wankelwanker и BigHarv , Фото: Alstrom
Если паровые двигатели не в счет, потому что пар является только рабочей жидкостью, тогда просто добавьте…
Подробнее
3.) Самый большой ракетный двигатель
Насколько большой : 18,5 футов для двигателя, 363 футов высотой с полной ракетой Насколько мощный : 190 миллионов лошадиных сил
Если вы хотите отправиться на Луну, вам нужен большой двигатель. Saturn V был самым большим из когда-либо созданных.
Предложено: Джон Коктостан и f86sabre , . Умножьте на пять, и вы можете отправиться на Луну или…
Подробнее
2.) Самый большой автомобильный двигатель всех времен
Насколько большой : 28,3 литра Насколько мощный : 300 лошадиных сил
3 Да,
Да, Есть несколько автомобилей с большими авиационными двигателями, но этот Fiat — настоящая находка. Согласно Team DAN, вот что вам нужно знать:
Построенный зимой 1910/11 года компанией Fiat для конкуренции с Blitzen Benz, он был оснащен четырехцилиндровым двигателем объемом 28,3 л (190×250 мм). Было построено две таких машины. Номер 1 был куплен русским князем Борисом Сухановым в конце 1911 года, но после русской революции он отправился в Австралию, где был оснащен двигателем Stutz, пока не разбился в 1924 году. Номер 2 был сохранен за Fiat, но был списан в 1920 году. остался только двигатель.
Предложено: TheBaron2112 , Фото: Fiat
У этого ублюдка САМЫЙ БОЛЬШОЙ двигатель для потребительского автомобиля: 12,7 л, рядный 8-цилиндровый.
Читать Подробнее
1.) Самый большой морской двигатель
Насколько велик : 89 футов в длину и 44 фута шириной, 1820 литров на цилиндр, 10 920 до 25,480 литров Как мощный : 107,389 Horsepower
9000 3
9000 3
9000 3
9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9003 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9000 3 9003 9004 : 107,389. Финская Wärtsilä-Sulzer RTA96-C обслуживает самые большие суда в мире. Это двухтактный турбодвигатель, работающий на мазуте, и он может иметь от шести до четырнадцати цилиндров. Брайан, «Жизнь » добавил:
The Wartsila-Sulzer RTA96-C. Самый большой в мире двухтактник. 89 футов в длину и 44 фута в ширину. Потребляя больше…
Подробнее
Потребляя более 39 баррелей нефти в час, стоимость эксплуатации составляет 34 доллара в минуту. Ух ты!
Вау!
Предложено: Брайан, Жизнь , Фото: Wärtsilä Дня и сияй, чтобы хвастаться. Это сделано вами и для вас, читатели Jalopnik. Наслаждаться!
Top Photo Credit: NASA via Bryan K
Это самый большой двигатель в мире, мощность которого составляет 109 000 лошадиных сил. Вместе Wärtsilä-Sulzer RTA96-C является крупнейшим в мире двигателем внутреннего сгорания. Период. RTA96-C — это двухтактный тихоходный дизельный двигатель с турбонаддувом, разработанный и изготовленный финской корпорацией Wärtsilä, которая специализируется на предоставлении силовых решений для морского и энергетического рынков.
Также см. Обязательно прочитать: Этот человек построил рабочий мотоцикл из своей сломанной машины, чтобы сбежать из пустыни
Если вам интересно, этот гигантский двигатель приводит в движение корабль. И не просто корабль — 1300-футовые бегемоты весом более 180 000 тонн, способные перевозить 11 000 20-футовых морских контейнеров со скоростью 31 узел. Теперь он работает на борту Emma Mærsk, где он был введен в эксплуатацию в сентябре 2006 года. 14-цилиндровый двигатель имеет высоту 13,5 метра (44 фута), 26,59 дюйма.м (87 футов) в длину, весит более 2300 тонн и производит потрясающие 80 080 киловатт (107 390 л.с.). Один только коленчатый вал весит 300 тонн, а поршни высотой 6 метров весят по 5,5 тонны каждый.
В RTA96-C используется технология Common Rail вместо традиционного распределительного вала, а также цепная передача, топливные насосы и гидравлические приводы для обеспечения максимальной производительности при низких оборотах в минуту (об/мин). А поскольку он размером с небольшой холм, массивная мельница медленно катится со скоростью 102 об/мин на полном газу. Он также имеет раздельную систему смазки, в которой цилиндры и картер используют разные смазочные материалы, каждая из которых специализирована и предназначена для своей роли. На данный момент 25 таких двигателей взбивают Мировой океан, и еще 86 находятся в пути.
Wärtsilä-Sulzer RTA96-C Specifications
Configuration
Turbocharged two-stroke diesel straight engine, 6 to 14 cylinders
История бензинового двигателя (ДВС) — Двигатели автомобилей
Бензиновый двигатель внутреннего сгорания прочно вошел в нашу жизнь и останется в ней еще на неопределенное время. Развитие альтернативных топливных технологий предполагает, что в некотором будущем бензиновый мотор станет в конечном счете лишь историей, однако его потенциал, по расчетам специалистов, исчерпан лишь на 75 процентов, что позволяет назвать бензиновый ДВС на данный момент одним из главных типов двигателей в нашем мире.
Изобретение бензинового мотора, как и многих других современных вещей, существование без которых сегодня немыслимо, произошло благодаря, в общем-то, случайности, когда в 1799 году французом Ф. Лебоном был открыт светильный газ – смесь водорода, окиси углерода, метана и некоторых других горючих газов. Как предполагает его название, светильный газ использовался для осветительных приборов, заменивших в то время свечи, однако в скором времени Лебон нашел ему и другое применение. Изучая свойства найденного газа, инженер заметил, что его смесь с воздухом взрывается, выделяя большое количество энергии, которую можно использовать в интересах человека. В 1801 году Лебон запатентовал первый газовый двигатель, состоящий из двух компрессоров и камеры сгорания. По существу газовый двигатель Лебона стал примитивным прототипом современного ДВС.
Нужно отметить, что попытки поставить тепловую энергию взрыва на службу человечеству предпринимались задолго до рождения Лебона. Еще в 17-м веке нидерландский ученый Христиан Гюйгенс использовал порох, чтобы приводить в движение водяные насосы, доставляющие воду в сады Версальского дворца, а итальянский физик Алессандро Вольта в конце 80-х годов 18 века изобрел «электрический пистолет», в котором электрическая искра воспламеняла смесь водорода и воздуха, выстреливая из ствола кусок пробки.
В 1804 году Лебон трагически погиб и развитие технологии внутреннего загорания на некоторое время приостановилось, пока бельгиец Жан Этьен Ленуар не догадался использовать принцип электрического зажигания для воспламенения смести в газовом двигателе. После нескольких неудачных попыток, Ленуару удалось создать работающий двигатель внутреннего сгорания, который он запатентовал в 1859 году. К сожалению, Ленуар оказался больше коммерсантом, чем изобретателем. Выпустив несколько сотен своих моторов, он заработал довольно приличную сумму денег и прекратил дальнейшее усовершенствование своего изобретения. Тем не менее, двигатель Ленуара, использовавшийся как привод локомотивов, дорожных экипажей, судов и в стационарном виде, считается первым в истории работающим двигателем внутреннего сгорания.
В 1864 году немецкий инженер Август Отто получил патент на собственную модель газового двигателя, КПД которого достигал 15-ти процентов, то есть был не только эффективнее двигателя Ленуара, но и эффективнее любого парового агрегата, существовавшего в то время. Совместно с промышленником Лангеном, Отто создал фирму «Отто и Компания», в планы которой входило производство новых моторов, которых было выпущено около 5 000 экземпляров. В 1877 году Отто запатентовал четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, однако, как оказалось, четырехтактный цикл был изобретен еще за несколько лет до этой даты французом Бо де Рошем. Судебная тяжба между этими инженерами закончилась поражением Отто, в результате чего его монопольные права на четырёхтактный цикл были отозваны. Тем не менее, конструкция двигателя Отто во многом превосходила французский аналог, что и предопределило его успех – к 1897 году было выпущено уже 42 000 таких моторов различной мощности.
Светильный газ в качестве топлива для ДВС существенно суживал область их применения, поэтому инженерами из разных стран постоянно проводились поиски нового, более доступного горючего. Одним из первых изобретателей, применивших бензин в качестве топлива для ДВС, был американец Брайтон, разработавший в 1872 году так называемый «испарительный» карбюратор. Однако его конструкция была настолько несовершенной, что он оставил свои попытки.
Лишь через десять лет после изобретения Брайтона был создан работоспособный двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Готлиб Даймлер, талантливый немецкий инженер, работавший на фирме Отто, еще в начале 80-х годов 19-го века предложил начальнику разработанный им самим проект бензинового мотора, который можно было бы использовать на дорожном транспорте, однако Отто отверг его начинания. В ответ на это Даймлер и его друг Вильгельм Майбах уволились из «Отто и Компания» и организовали собственное дело. Первый бензиновый двигатель Даймлера-Майбаха появился в 1883 году и предназначался для установки стационарно. Зажигание в цилиндре происходило от полой раскаленной трубочки, но в целом конструкция мотора оставляла желать лучшего именно из-за неудовлетворительного зажигания, а так же процесса испарения бензина.
На этом этапе требовалась более простая и надежная система испарения бензина, которая была изобретена в 1893 году венгерским конструктором Донатом Банки. Он изобрел карбюратор, ставший прообразом карбюраторных систем, известных сегодня. Банки предложил революционную по тем временам идею – не испарять бензин – а равномерно распылять его по цилиндру. Поток воздуха всасывал бензин через дозирующий жиклёр, сделанный в форме трубки с отверстиями. Напор потока поддерживался посредством небольшого бачка с поплавком, обеспечивающим постоянную пропорциональную смесь воздуха и бензина.
С этого момента в истории развитие ДВС пошло по нарастающей. Первые карбюраторные моторы имели всего один цилиндр. Рост мощности достигался за счет увеличения объема цилиндра, однако уже к концу столетия начали появиться двухцилиндровые двигатели, а с началом 20-го века все большее распространение начали получать моторы с четырьмя цилиндрами.
История газовых и бензиновых двигателей
Несмотря на изобретение парового двигателя, многие небольшие предприятия и мастерские XIX века не могли его использовать, т.к. это было хлопотно, связано с большими затратами, а КПД небольшого парового двигателя был невысок (меньше 10%). Появилась острая необходимость в двигателе небольшой мощности, занимающего немного места, не требующего долгой подготовки к работе и который можно включать и выключать в любое время. Филипп Лебон в 1799 году открыл светильный газ и получил патент на способ получения и использования этого газа методом сухой перегонки угля или древесины, что значительно повлияло на развитие техники освещения.
Газовый двигатель Лебона
В 1801 году Лебон, основываясь на свойстве открытого газа, создал и запатентовал конструкцию газового двигателя. При воспламенении смесь газа с воздухом взрывалась, выделяя при этом большое количество теплоты. При расширении продукты горения оказывали давление на окружающую среду. При соответствующих условиях выделяемую энергию можно использовать в интересах человека. Двигатель Лебона включал 2 компрессора и камеру смешения. Один компрессор накачивал в камеру сжатый светильный газ, другой — сжатый воздух. Полученная в результате газовоздушная смесь направлялась в рабочий цилиндр, в котором воспламенялась. Это был двигатель двойного действия — действовавшие попеременно рабочие камеры были по обе стороны поршня. По сути, Лебон был близок к созданию двигателя внутреннего сгорания.
Двигатель Ленуара
После гибели изобретателя в 1804 году было несколько попыток создать двигатель на светильном газе. В 1860 году бельгийский изобретатель Хан Этьен Ленуар создал газовый двигатель, где горючая смесь воспламеняется, как и сейчас, при помощи электрической искры. Вначале из-за нагрева поршень расширялся и мешал нормальной работе мотора. Кроме того, у поршня был плохой ход. Для устранения этих недостатков изобретатель дополнил конструкцию системой охлаждения и системой смазки. Так появился двухтактный ДВС. В 1876 году Н. Отто создал новый четырехтактный двигатель, который и сегодня является основой работы большей части бензиновых и газовых двигателей.
Двигатель Брайтона
В 1872 году Брайтон решил использовать для двигателя в качестве горючего вначале керосин, но тот плохо испарялся и он перешел к бензину. Чтобы двигатель, работающий на жидком топливе, успешно конкурировал с газовым, потребовалось создать специальное устройство (карбюратор) для получения горючей смеси паров бензина и воздуха. Так появился первый «испарительный» карбюратор. Правда, работал он неудовлетворительно, еще 10 лет почти все двигатели работали на газу.
Двигатель для автомобиля Даймлера, разработанный Майбахом
Наконец, в 1882 году Ю. Даймлер и В. Майбах изобрели полноценный бензиновый двигатель с воспламенением бензина от трубки накаливания. В 1893 году венгерский изобретатель Донат Банки запатентовал карбюратор с форсункой (жиклером), ставший прообразом современных карбюраторов. Вместо испарения бензина Банки предлагал его мелко распылять в воздухе через дозирующий жиклер. Это позволило равномерно распределить бензин по цилиндру, испарение происходило под действием тепла сжатия в цилиндре.
Первые двигатели были одноцилиндровыми, для увеличения мощности двигателя приходилось увеличивать объем цилиндра. Позже эта проблема стала решаться путем увеличения числа цилиндров. В конце XIX столетия уже были двухцилиндровые двигатели внутреннего сгорания, с начала XX века большое распространение получили четырехцилиндровые. Двигатель внутреннего сгорания является наиболее важной деталью любого автомобиля. С каждым годом совершенствуется конструкция автомобилей, улучшаются технические характеристики двигателя, повышается его эффективность.
бензиновый двигатель
| Эксплуатация, топливо и факты
V-образный двигатель
См. все СМИ
Ключевые сотрудники:
Зигфрид Маркус Готлиб Даймлер Карл Бенц
Похожие темы:
двигатель Отто Г-образный двигатель двигатель Ленуара двигатель с верхним расположением клапанов V-образный двигатель
Просмотреть весь связанный контент →
Сводка
Прочтите краткий обзор этой темы
бензиновый двигатель , любой из классов двигателей внутреннего сгорания, которые вырабатывают энергию за счет сжигания летучего жидкого топлива (бензина или бензиновой смеси, такой как этанол) с воспламенением, инициируемым электрической искрой. Бензиновые двигатели могут быть построены для удовлетворения требований практически любого мыслимого применения силовых установок, наиболее важными из которых являются легковые автомобили, небольшие грузовики и автобусы, самолеты авиации общего назначения, подвесные и небольшие внутренние морские установки, стационарные насосные станции среднего размера, осветительные установки, станки, электроинструменты. Четырехтактные бензиновые двигатели используются в подавляющем большинстве автомобилей, легких грузовиков, средних и больших мотоциклов и газонокосилок. Двухтактные бензиновые двигатели менее распространены, но они используются для небольших подвесных судовых двигателей и во многих ручных садовых инструментах, таких как цепные пилы, кусторезы и воздуходувки.
Типы двигателей
Бензиновые двигатели можно разделить на несколько типов в зависимости от нескольких критериев, включая их применение, метод управления подачей топлива, зажигание, расположение поршня и цилиндра или ротора, ходы за цикл, систему охлаждения и клапан тип и расположение. В этом разделе они описаны в контексте двух основных типов двигателей: поршневых и цилиндровых двигателей и роторных двигателей. В поршне-цилиндровом двигателе давление, создаваемое сгоранием бензина, создает силу на головке поршня, которая совершает возвратно-поступательное или возвратно-поступательное движение по всей длине цилиндра. Эта сила отталкивает поршень от головки цилиндра и совершает работу. Роторный двигатель, также называемый двигателем Ванкеля, не имеет обычных цилиндров с возвратно-поступательными поршнями. Вместо этого давление газа действует на поверхности ротора, заставляя ротор вращаться и, таким образом, выполнять работу.
Большинство бензиновых двигателей представляют собой поршневые двигатели с возвратно-поступательным движением. Основные узлы поршневого двигателя показаны на рисунке. Почти все двигатели этого типа работают либо по четырехтактному, либо по двухтактному циклу.
Четырехтактный цикл
Из различных методов извлечения энергии из процесса сгорания наиболее важным до сих пор был четырехтактный цикл, концепция которого впервые была разработана в конце 19 века. Четырехтактный цикл показан на рисунке. При открытом впускном клапане поршень сначала опускается на такте впуска. Воспламеняющаяся смесь паров бензина и воздуха всасывается в цилиндр за счет создаваемого таким образом частичного вакуума. Смесь сжимается по мере того, как поршень поднимается в такте сжатия при закрытых обоих клапанах. По мере приближения к концу хода заряд воспламеняется электрической искрой. Затем следует рабочий такт, когда оба клапана все еще закрыты, а давление газа из-за расширения сгоревшего газа давит на головку или головку поршня. Во время такта выпуска восходящий поршень вытесняет отработавшие продукты сгорания через открытый выпускной клапан. Затем цикл повторяется. Таким образом, для каждого цикла требуется четыре хода поршня — впуск, сжатие, рабочий ход и выпуск — и два оборота коленчатого вала.
Недостаток четырехтактного цикла состоит в том, что выполняется только половина рабочих тактов по сравнению с двухтактным циклом ( см. ниже ), и только вдвое меньше мощности можно ожидать от двигателя данного размера при заданная рабочая скорость. Однако четырехтактный цикл обеспечивает более надежную очистку от выхлопных газов (продувку) и перезагрузку цилиндров, уменьшая потерю свежего заряда в выхлопных газах.
История автомобиля
История автомобиля
Двигатель внутреннего сгорания и ранние автомобили с газовым двигателем
-More Car History -Car Model History -Car Parts History -Understanding Engines -Nicolaus August Otto -Karl Benz -Gottlieb Daimler -Бензин -Викторина об изобретении автомобиля
Самые первые автономные дорожные транспортные средства приводились в движение паровыми двигателями, и, согласно этому определению, Николя Жозеф Кюньо из Франции построил первый автомобиль в 1769 году, признанный Британским Королевским автомобильным клубом и Автомобильным клубом Франции первым. Так почему же так много учебников по истории говорят, что автомобиль был изобретен либо Готлибом Даймлером, либо Карлом Бенцем? Это потому, что и Даймлер, и Бенц изобрели очень успешные и практичные автомобили с бензиновым двигателем, которые открыли век современных автомобилей. Даймлер и Бенц изобрели автомобили, которые выглядели и работали так же, как автомобили, которыми мы пользуемся сегодня. Однако несправедливо говорить, что кто-то из мужчин изобрел «автомобиль».
История двигателя внутреннего сгорания — сердце автомобиля Двигатель внутреннего сгорания — это любой двигатель, использующий взрывное сгорание топлива для толкания поршня внутри цилиндра — движение поршня приводит в движение коленчатый вал, который затем вращает колеса автомобиля. через цепь или приводной вал. Различные типы топлива, обычно используемые для двигателей внутреннего сгорания автомобилей, представляют собой бензин (или бензин), дизельное топливо и керосин.
Краткий очерк истории двигателя внутреннего сгорания включает следующие основные моменты:
1680 — Голландский физик Кристиан Гюйгенс спроектировал (но так и не построил) двигатель внутреннего сгорания, который должен был работать на порохе.
1807 — Франсуа Исаак де Риваз из Швейцарии изобрел двигатель внутреннего сгорания, в котором в качестве топлива использовалась смесь водорода и кислорода. Риваз спроектировал автомобиль для своего двигателя — первый автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. Однако его конструкция была весьма неудачной.
1824 — Английский инженер Сэмюэл Браун приспособил старый паровой двигатель Ньюкомена для сжигания газа, и он использовал его, чтобы ненадолго привести в действие транспортное средство на Шутерс-Хилл в Лондоне.
1858 — Инженер бельгийского происхождения Жан Жозефэтен Ленуар изобрел и запатентовал (1860 г.) электрический двигатель внутреннего сгорания двойного действия с искровым зажиганием, работающий на угольном газе. В 1863 году Ленуар прикрепил усовершенствованный двигатель (использующий бензин и примитивный карбюратор) к трехколесному фургону, которому удалось совершить историческое путешествие на пятьдесят миль. (См. изображение вверху)
1862 — Альфонс Бо де Роша, французский инженер-строитель, запатентовал, но не построил четырехтактный двигатель (французский патент № 52,593, 16 января 1862 г.).
1864 — Австрийский инженер Зигфрид Маркус* построил одноцилиндровый двигатель с грубым карбюратором и прикрепил его к тележке для каменистой 500-футовой поездки. Несколько лет спустя Маркус разработал автомобиль, который некоторое время разгонялся до 10 миль в час, и некоторые историки считают его предшественником современного автомобиля, поскольку он был первым в мире автомобилем с бензиновым двигателем (однако читайте противоречивые примечания ниже).
1873 — Джордж Брайтон, американский инженер, разработал неудачный двухтактный керосиновый двигатель (в нем использовались два цилиндра внешней прокачки). Однако он считался первым безопасным и практичным масляным двигателем.
1866 — Немецкие инженеры Ойген Ланген и Николаус Август Отто усовершенствовали конструкции Ленуара и де Роша и изобрели более эффективный газовый двигатель.
1876 — Николаус Август Отто изобрел и позже запатентовал успешный четырехтактный двигатель, известный как «цикл Отто».
1876 — Сэр Дугалд Клерк изобрел первый успешный двухтактный двигатель.
1883 — Французский инженер Эдуар Деламар-Дебутвиль построил одноцилиндровый четырехтактный двигатель, работавший на печном газе. Неизвестно, действительно ли он построил автомобиль, однако проекты Деламара-Дебутвиля были очень продвинутыми для того времени — в некоторых отношениях они опережали как Daimler, так и Benz, по крайней мере, на бумаге.
1885 — Готлиб Даймлер изобрел то, что часто называют прототипом современного газового двигателя — с вертикальным цилиндром и с впрыском бензина через карбюратор (запатентовано в 1887 году). Даймлер сначала построил двухколесный автомобиль «Reitwagen» (повозка для верховой езды) с этим двигателем, а год спустя построил первый в мире четырехколесный автомобиль.
1886 — 29 января Карл Бенц получил первый патент (DRP № 37435) на автомобиль, работающий на газовом топливе.
1889 — Daimler построил усовершенствованный четырехтактный двигатель с грибовидными клапанами и двумя цилиндрами с V-образным наклоном.
1890 — Вильгельм Майбах построил первый четырехцилиндровый четырехтактный двигатель.
Дополнительная литература — Механика двигателей внутреннего сгорания — Что такое двухтактный двигатель? 4-тактный?
Проектирование двигателей и автомобилей были неотъемлемыми видами деятельности, почти все упомянутые выше конструкторы двигателей также разрабатывали автомобили, а некоторые впоследствии стали крупными производителями автомобилей. Все эти изобретатели и многие другие внесли заметные улучшения в развитие транспортных средств внутреннего сгорания.
Важность Николауса Отто Одной из наиболее важных вех в конструкции двигателей является Николаус Август Отто, который в 1876 году изобрел эффективный газовый двигатель. Отто построил первый практичный четырехтактный двигатель внутреннего сгорания под названием «Двигатель цикла Отто», и как только он закончил свой двигатель, он встроил его в мотоцикл. Вклад Отто был очень исторически значимым, именно его четырехтактный двигатель был повсеместно принят для всех будущих автомобилей, работающих на жидком топливе. (Подробнее о Николаус Отто )
Важность Карла Бенца В 1885 году немецкий инженер-механик Карл Бенц спроектировал и построил первый в мире практичный автомобиль с двигателем внутреннего сгорания. 29 января 1886 года Бенц получил первый патент (DRP № 37435) на автомобиль, работающий на газовом топливе. Это был трехколесный автомобиль; Бенц построил свой первый четырехколесный автомобиль в 1891 году. Benz & Cie., компания, основанная изобретателем, к 19 годам стала крупнейшим в мире производителем автомобилей.00. Бенц был первым изобретателем, который интегрировал двигатель внутреннего сгорания с шасси, проектируя их вместе. (Подробнее о Карл Бенц )
Значение Готлиба Даймлера В 1885 году Готлиб Даймлер (вместе со своим партнером по дизайну Вильгельмом Майбахом) усовершенствовал двигатель внутреннего сгорания Отто и запатентовал то, что считается прототипом современного газового двигателя. Связь Даймлера с Отто была прямой; Даймлер работал техническим директором Deutz Gasmotorenfabrik, совладельцем которого в 1872 году был Николаус Отто. Существуют некоторые разногласия относительно того, кто построил первый мотоцикл Отто или Даймлер.
Двигатель Daimler-Maybach 1885 года был небольшим, легким, быстрым, использовал карбюратор с впрыском бензина и имел вертикальный цилиндр. Размер, скорость и эффективность двигателя позволили совершить революцию в дизайне автомобилей. 8 марта 1886 года Даймлер взял дилижанс и приспособил его для своего двигателя, тем самым сконструировав первый в мире четырехколесный автомобиль . Даймлер считается первым изобретателем, изобретшим практичный двигатель внутреннего сгорания.
В 1889 году Даймлер изобрел двухцилиндровый четырехтактный V-образный двигатель с грибовидными клапанами. Как и двигатель Отто 1876 года, новый двигатель Daimler заложил основу для всех будущих автомобильных двигателей. В том же 1889 году Daimler и Maybach построили свой первый автомобиль с нуля, они не адаптировали автомобиль для другого назначения, как это всегда делалось ранее. Новый автомобиль Daimler имел четырехступенчатую коробку передач и развивал скорость до 10 миль в час.
Daimler основал Daimler Motoren-Gesellschaft в 189 г.0 для производства его проектов. Одиннадцать лет спустя Вильгельм Майбах сконструировал автомобиль «Мерседес». (Подробнее о Gottlieb Daimler & Wilhelm Maybach )
*Если бы Зигфрид Маркус построил свой второй автомобиль в 1875 году, и это было бы так, как заявлено, это был бы первый автомобиль с четырехтактным двигателем и первый, использующий бензин в качестве топлива, первый с карбюратором для бензинового двигателя.
мужики… как по другому называется 3х тактный дизельный двигатель и принцип еге действия? 😕
oleg51
Я люблю самолеты!
#2
Про 2-х тактные дизеля слышал,а про 3-х нет.
посейдон
мой дельталет,мой дельталет…….
#3
есть 2х тактные и 4х тактные 3х НЕ БЫВАЕТ
Mikeram
Я люблю строить самолёты и дельталёты!
#4
Уважаемый Посейдон! Есть такая народная мудрость: «Никогда не говори никогда». До сих пор трёхтактных двигателей не было. Но не исключено, что со временем появятся. Весной слушал выступление кубанского Кулибина (фамилию, к сожалению, забыл), которому уже 80 лет. И он многие годы проталкивает свой проект трёхтактного двигателя. Для авиации он не подойдёт, так как это симбиоз ДВС и теплового насоса. Тепло двигатель черпает не только из сгорающего горючего, но и из недр планеты. Мудрёная термодинамика, не говоря уже о железе. Может быть поэтому до сих пор никто не согласился поддержать старика материально.
slav
Старейший участник
#5
motorman сказал(а):
мужики. .. как по другому называется 3х тактный дизельный двигатель и принцип еге действия? 😕
Нажмите, чтобы раскрыть…
У поршневых ДВС количество тактов должно быть кратным 2 , может интересует 6-ти тактный (3 оборота — цикл ) ?? 😕 Такие есть! Только ссылки нет по рукой……..
m.arat
Я люблю строить самолеты!
#6
Mikeram сказал(а):
Тепло двигатель черпает не только из сгорающего горючего, но и из недр планеты
Нажмите, чтобы раскрыть. ..
Йето как??? 😕
Georgiy
Georgiy
#7
Здравствуйте Товарищи! Два года назад нашел статью в журнале 1909 г. Ж. Корвина и В.Ребикова о 3-х тактном двигателе, представленном на первом международном салоне аэронавтики в Париже в 1908 г.. Стенд с «трехтактным» двигателем своего изобретения был весьма популярен у посетителей, наравне со стендом моторов «Гном»!
В библиотеке запретили копировать, я переписал от руки. Но — видимо график не успел перерисовать. Прошу прощения, но решил свой корявый подчерк выложить, (написано в 2009 г.) Если кто доберется до такого журнала и переснимет график, пришлите!
Интересно, как этот Ж Корвин относится к Виктору Корвину, автору знаменитой Ш-1, который по исследованию В.П.Иванова сменил фамилию на Кербер (чтобы не посадили). Вот ссылка на плакат А.Соловьева о Кербере:
http://geraldika.ru/files/100502014547200.jpg
и еще одна ссылка
http://forum1.evvaul.com/index.php?topic=77.0
Не менее интересно было бы узнать, кто такой В.Ребиков?!!!
Например, по словам В.Б.Шаврова Николай Васильевич Ребиков [Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР до 1938 г.- М, 1969] разработал конструкцию аппарата «Россия А» — первого аэроплана построенного не в мастерских а на первом заводе — П.Р.Т.В. (Первое российское т-во воздухоплавания — на углу Корпусной и Пионерской улицы в Петербурге).
Сам я не разбирался и не понимаю пока в чем суть трехтактности этого мотора! :-/
SALON40. jpg
180,1 КБ Просмотры: 156
Georgiy
Georgiy
#8
.
494113359_f25e38289b_o.jpg
69,8 КБ Просмотры: 148
Georgiy
Georgiy
#9
.
tl.JPG
197 КБ Просмотры: 143
Georgiy
Georgiy
#10
.
3_h_taktn001.jpg
162 КБ Просмотры: 169
Georgiy
Georgiy
#11
.
3_h_taktn002.jpg
174,5 КБ Просмотры: 211
Georgiy
Georgiy
#12
.
3_h_taktn003.jpg
184,8 КБ Просмотры: 144
Georgiy
Georgiy
#13
.
3_h_taktn004.jpg
188 КБ Просмотры: 151
JohnDoe
Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
#14
По поводу сабжа: http://www.rotor-motor.ru/page10.html Человек даже опытный образец уже сделал, щаз работает над 5-ти тактной версией. Правда это не дизель в чистом виде. Да и у меня есть мыслишки(в контексте собственной идеи). Но надо сначала хотя б заявку оформить, а я все чего-то проверяю да перепроверяю прикидки. Критически не хватает образования! Не прогуливайте школу!
Kimon
Гость
#15
telekast сказал(а):
По поводу сабжа:http://www.rotor-motor.ru/page10.html
Нажмите, чтобы раскрыть…
Полистайте (хотя, там только одна страничка) это http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1278345586
JohnDoe
Усы-то сбрею, а умище-то куда дену? )))
#16
Kimon сказал(а):
telekast сказал(а):
По поводу сабжа:http://www. rotor-motor.ru/page10.html
Нажмите, чтобы раскрыть…
Полистайте (хотя, там только одна страничка) это http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1278345586
Нажмите, чтобы раскрыть…
Я это уже читал(собственно оттуда и попал на отквоченный сайт) но все равно спасибо. Если конечно Ваш пост предназначался мне
zov
www.zovprop.ru
#17
Ха! 3-х тактный! Одно «Дарование» мне недавно рассказывало о двигателе ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ! Ну, бог с ним. возможно такой двигатель существует (либо это игра терминов, паровой двигатель, отчасти, можно считать таковым) Но когда мне сказали, что такой двигатель будет экономичнее ДВС!
Kimon
Гость
#18
zov сказал(а):
двигателе ВНЕШНЕГО СГОРАНИЯ!
Нажмите, чтобы раскрыть…
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/136156/Стирлинга Это — «Стирлинг», и он даже в космосе работал у американцев на «Апполонах», для вырабатывания эл. энергии, до того, как они применять начали солнечные батареи (использовалось тепло солнечной энергии). Встречали этот же принцип в Афганистане, наши солдаты, когда видели холодильники, «работающие» на обыкновенном керосине, который просто горел, как в керосиновой лампе .
maket
Сдавшихся — в разы больше, чем проигравших.
#19
Kimon сказал(а):
наши солдаты, когда видели холодильники, «работающие» на обыкновенном керосине, который просто горел, как в керосиновой лампе
Нажмите, чтобы раскрыть…
!! что такой тепловой насос — я представляю! но чтобы холодильник на керосине!!! без дополнительного источника электроэнергии — никак не представляется!! а можно подробнее про тот холодильник?!
Kimon
Гость
#20
Да вот, знаете-ли, примерно так, сам двигатель выглядит. В свою очередь, он вращает компрессор холодильной установки — и ничего «нового и необычного»… Сам холодильник, увиденный и описанный мне (со-слов очевидца!), я, представляя работу тепловых машин, понял, а затем нашёл описание работы холодильника на «стирлинге», японского производства, на память перечисляю основы его работы (видел его сам) нагреватель — электрический тен (тен и лампочка освещения, естественно с автоматикой включения обогрева — единственные электроприборы. Двигателей, каких-бы-то ни было, НЕТ!) , 0,5 кВт, хладоген — аммиак, и работает ничуть не хуже общепринятой схемы!
Stirling.GIF
5,8 КБ Просмотры: 157
Китай Индивидуальные четырехтактные горизонтальные трехтактные двигатели объемом 400 куб. См. Производители, поставщики, фабрика — сделано в Китае
информация о продукте
4-тактный горизонтальный трехтактный двигатель объемом 400 куб. См представляет собой четырехтактный одноцилиндровый двигатель с горизонтальной ориентацией, который используется на ряде небольших мотоциклов или мотороллеров.
Трехколесный двигатель объемом 5400 куб. См с принудительным воздушным охлаждением, с верхним распределительным валом с цепным приводом и полукруглой головкой цилиндра с поперечным потоком. Измерение расхода топлива осуществляется одним боковым карбюратором с постоянной скоростью, обычно клоном Keihin CVK или аналогичным.
Параметр продукта
Параметр производительности
Название двигателя
400cc ATV двигатель
Тип двигателя
Одноцилиндровый, 4-х тактный, с водяным охлаждением, два распредвала вниз, с балансировочным валом, два масляных насоса
Наша группа компаний имеет строгую и стандартизированную систему управления качеством и прошла сертификацию качества импортных и экспортных товаров CQC в Китае, сертификацию системы качества Китайского классификационного общества ISO9001: 2000 и обязательную национальную сертификацию качества (сертификация CCC).
Профили компании
Высокопроизводительные аксессуары для мотоциклов поставляются на мотоциклы нескольких марок уже более 16 лет. Начиная с сборки легкого крана. Линия производительности мотоциклов Cheer Power была разработана для включения выхлопных систем, распределительных валов, карбюратора, систем впрыска топлива, антифрикционных компонентов, компонентов большого диаметра, головок цилиндров, запасных частей для обслуживания и старого и современного комплектного мотоцикла. двигатель.
Вопросы-Ответы
Q1. Каковы ваши условия упаковки? A: Как правило, мы упаковываем наши товары в нейтральные белые коробки и коричневые коробки. Если у вас есть законно зарегистрированный патент, мы можем упаковать товар в ваши фирменные коробки после получения ваших авторизационных писем. Q2. Каковы ваши условия оплаты? A: T / T 30% в качестве депозита и 70% до доставки. Мы покажем вам фотографии продуктов и пакетов, прежде чем платить баланс. Q3. Каковы ваши условия доставки? A: EXW, FOB, CFR, CIF, DDU. Q4. Как насчет вашего времени доставки? A: Как правило, это занимает от 30 до 60 дней после получения авансового платежа. Конкретное время доставки зависит от предметов и количества вашего заказа.
горячая этикетка : 4-тактный горизонтальный трехтактный двигатель объемом 400 куб.см, Китай, производители, поставщики, завод, изготовление по индивидуальному заказу, сделано в Китае
2-тактный Vs. Четырехтактные двигатели: в чем разница?
Автомобильные двигатели изменились за прошедшие годы, но остались две основные конструкции бензиновых двигателей внутреннего сгорания: 2-тактный и 4-тактный. Хотя мы уверены, что вы хотя бы слышали эти термины раньше, вы действительно знаете разницу между ними? Как они работают и что лучше? Читайте дальше, чтобы узнать ответы!
Как работают двигатели внутреннего сгорания и что вообще такое «такт»?
Чтобы понять, чем отличаются эти два двигателя, сначала нужно ознакомиться с основами.
Во время цикла сгорания двигателя поршень движется вверх и вниз внутри цилиндра. Термины «верхняя мертвая точка» (ВМТ) и «нижняя мертвая точка» (НМТ) относятся к положению поршня в цилиндре. ВМТ — это его ближайшее к клапанам положение, а НМТ — наиболее удаленное от них положение. А s такт — это когда поршень перемещается из ВМТ в НМТ или наоборот. А с сгорание r эволюция или c сгорание c цикл — это полный процесс всасывания газа и воздуха в поршень, его воспламенения и выброса выхлопных газов:
Поршень движется вниз 9002 цилиндр, пропускающий смесь меха и воздуха в камеру сгорания
Компрессия: Поршень движется обратно вверх по цилиндру; впускной клапан закрыт для сжатия газов в пределах
Горение: Искра от свечи зажигания воспламеняет газ
Выхлоп: Поршень возвращается в цилиндр, и выпускной клапан открывается
Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем
Разница между 2-тактным и 4-тактным двигателем заключается в том, насколько быстро происходит этот процесс цикла сгорания, в зависимости от количества перемещений поршня вверх и вниз во время каждый цикл.
4-тактный:
В 4-тактном двигателе за каждый оборот поршень совершает 2 такта: один такт сжатия и один такт выпуска, за каждым из которых следует обратный ход. Свечи зажигания срабатывают только один раз за каждый второй оборот, а мощность вырабатывается каждые 4 хода поршня. Эти двигатели также не требуют предварительного смешивания топлива и масла, так как имеют отдельный отсек для масла.
Посмотрите это краткое видео для дальнейшего описания работы 4-тактного двигателя:
2-тактный:
В 2-тактном двигателе весь цикл сгорания завершается одним ходом поршня: сжатие удар с последующим взрывом сжатого топлива. Во время обратного хода выхлоп выпускается и в цилиндр поступает свежая топливная смесь. Свечи зажигания срабатывают один раз за каждый оборот, а мощность вырабатывается один раз за каждые 2 хода поршня. Двухтактные двигатели также требуют, чтобы масло было предварительно смешано с топливом.
Посмотрите это краткое видео для дальнейшего описания работы двухтактного двигателя:
Плюсы и минусы:
Итак, что «лучше»? Вот несколько плюсов и минусов обеих конструкций двигателей:
Что касается эффективности, то 4-тактный двигатель, безусловно, выигрывает. Это связано с тем, что топливо расходуется один раз за 4 такта.
Четырехтактные двигатели тяжелее; они весят на 50% больше, чем сопоставимый двухтактный двигатель.
Как правило, двухтактный двигатель создает больший крутящий момент при более высоких оборотах, тогда как четырехтактный двигатель создает более высокий крутящий момент при более низких оборотах.
4-тактный двигатель также намного тише, 2-тактный двигатель значительно громче и издает характерный пронзительный «жужжащий» звук.
Поскольку двухтактные двигатели рассчитаны на более высокие обороты, они также быстрее изнашиваются; 4-тактный двигатель, как правило, более долговечный. При этом двухтактные двигатели более мощные.
Двухтактные двигатели имеют гораздо более простую конструкцию, поэтому их легче ремонтировать. У них нет клапанов, а есть порты. Четырехтактные двигатели имеют больше деталей, поэтому они дороже и ремонт обходится дороже.
Двухтактные двигатели требуют предварительного смешивания масла и топлива, а четырехтактные — нет.
Четырехтактные двигатели более экологичны; в 2-тактном двигателе с выхлопом в воздух также выбрасывается сгоревшее масло.
Двухтактные двигатели обычно используются в небольших устройствах, таких как автомобили с дистанционным управлением, садовые инструменты, бензопилы, лодочные моторы и мотоциклы для бездорожья. Четырехтактные двигатели можно найти во всем, от картинга, газонокосилки и мотоцикла для бездорожья, вплоть до типичного двигателя внутреннего сгорания в вашем автомобиле. Вам решать, какой двигатель вы предпочитаете и для каких целей.
В Berryman Products мы стремимся предоставлять быстрое индивидуальное обслуживание и производить продукты, отвечающие самым высоким стандартам качества, надежности и экологической ответственности. Посетите наш веб-сайт и страницу в Facebook, чтобы получить точную информацию и качественные продукты, необходимые для решения наиболее распространенных проблем с автомобилем.
Разница между двухтактным и четырехтактным двигателем
Несмотря на многочисленные изменения и инновации в конструкции автомобилей и двигателей, одна вещь оставалась неизменной — конструкция двухтактных и четырехтактных двигателей. Хотя вы, возможно, слышали об этих типах двигателей раньше, вы можете спросить себя, в чем разница между ними. Вот что вам нужно знать об эффективности и обслуживании каждого типа двигателя.
В чем разница между двухтактным и четырехтактным двигателем?
Основное различие между 4-тактным двигателем и 2-тактным двигателем заключается в том, что 4-тактный двигатель проходит четыре стадии или два полных оборота, чтобы завершить один рабочий такт, а 2-тактный двигатель проходит 2 стадии , или один полный оборот, чтобы выполнить один рабочий такт. Это означает, что двухтактный двигатель потенциально может производить в два раза больше мощности, чем четырехтактный двигатель, а также весить меньше.
4-тактный двигатель
Четырехтактные двигатели экономичны и экологичны. Они работают в четыре этапа:
Впуск: Впускной клапан открыт, и топливо всасывается движением вниз.
Сжатие: При движении поршня вверх топливо сжимается.
Мощность: После сжатия топливо воспламеняется для обеспечения мощности двигателя.
Выхлоп: Выпускной клапан открывается, и выхлопные газы выходят из цилиндра.
Двухтактный двигатель
Двухтактный двигатель сочетает в себе этапы сжатия и воспламенения при ходе вверх и этапы мощности и выпуска при ходе вниз. Этот процесс требует меньшего количества движущихся частей для упрощения обслуживания, но обеспечивает меньший крутящий момент.
Двухэтапный процесс включает:
Ход вверх (зажигание/сжатие): Поршень поднимается, воздух и топливо поступают в картер. Топливно-воздушная смесь сжимается и воспламеняется.
Ход вниз (мощность/выхлоп): После воспламенения топлива поршень толкается вниз, и выхлоп выбрасывается.
Оба типа двигателей имеют свои плюсы и минусы, и тот, который подойдет вам лучше всего, зависит от потребностей вашего приложения. В то время как 4-тактные двигатели работают хорошо и обычно служат дольше, чем 2-тактные двигатели, 2-тактные двигатели легче и быстрее, чем 4-тактные двигатели.
Сравнение двухтактных и четырехтактных двигателей
Основное отличие двухтактных и четырехтактных двигателей заключается в том, как они работают. Оба двигателя используют цикл сгорания для производства энергии.
Основное различие между 2-тактным и 4-тактным двигателями заключается в том, что 4-тактный двигатель проходит четыре этапа или два полных оборота, чтобы завершить один рабочий такт. Двухтактный двигатель проходит 2 этапа или один полный оборот, чтобы завершить один рабочий такт.
Во время цикла сгорания в двигателе поршень перемещается вверх и вниз внутри цилиндра, в котором движется поршень. Ход — это когда поршень перемещается из верхней части цилиндра в нижнюю. Во время цикла сгорания, когда поршень движется вниз по цилиндру, он захватывает воздух и газ. Когда поршень движется обратно вверх, выпускной клапан открывается, чтобы вытеснить выхлоп.
Двухтактные двигатели объединяют больше функций в одно движение поршня; при движении поршня вверх (сжатие смеси воздух/топливо/масло) в камере сгорания под поршень в герметично закрытый картер всасывается свежая смесь воздух/топливо/масло.
Четырехтактный двигатель — очень распространенная разновидность двигателя внутреннего сгорания. Во время работы двигателя поршни проходят 4 этапа для достижения каждого рабочего цикла. Определение события — это движение поршня вверх или вниз. По завершении 4 событий цикл завершается и готов к повторному запуску.
Хотя цикл сгорания в обоих двигателях относительно одинаков, они различаются количеством ходов, которые должен совершить поршень, чтобы завершить процесс. Двухтактный двигатель выполняет пять функций цикла сгорания (впуск, сжатие, воспламенение, сгорание и выпуск) за два хода поршня. С другой стороны, четырехтактный двигатель завершает цикл сгорания после четырех ходов поршня. Другой способ представить этот процесс как один оборот коленчатого вала для двухтактного двигателя и два оборота коленчатого вала для четырехтактной версии.
Плюсы двухтактного двигателя
Использование двухтактного двигателя дает множество преимуществ. Вот некоторые преимущества:
Двухтактный двигатель весит меньше, чем четырехтактный, и требует меньше места.
Движение двигателя равномерным, поскольку на каждый оборот коленчатого вала требуется один рабочий такт.
Конструкция этого двигателя проста из-за отсутствия клапанного механизма.
Во время работы этот двигатель создает меньшее трение деталей и имеет повышенный механический КПД.
Этот двигатель отличается значительным увеличением мощности и высоким удельным весом.
Двигатель может работать при низких и высоких температурах наружного воздуха.
Двигатель имеет впускной и выпускной каналы.
Недостатки двухтактного двигателя
Использование двухтактного двигателя имеет некоторые недостатки, такие как:
Двухтактные двигатели потребляют больше топлива, и только небольшое количество свежих зарядов смешивается с газами от выхлопных газов.
Во время работы может возникать сильная вибрация или шум.
Этот двигатель имеет более короткий срок службы, поскольку он подвергается повышенному износу.
Двухтактный двигатель имеет узкий диапазон мощности или диапазон скоростей, при которых двигатель наиболее эффективен.
Этот тип двигателя может работать нестабильно на холостом ходу.
У вас могут возникнуть проблемы с очисткой с помощью этого движка.
Двухтактный двигатель не сгорает так чисто, что приводит к более высокому уровню загрязнения воздуха, чем четырехтактный двигатель.
Применение двухтактного двигателя
Двухтактный двигатель можно использовать в различных целях. В силовом оборудовании для наружного применения, таком как бензопилы, воздуходувки, триммеры и кусторезы, используется двухтактный двигатель. Вы также можете использовать двухтактный двигатель в транспортных средствах и устройствах, таких как подвесные моторы, мотоциклы или велосипеды для бездорожья.
Плюсы четырехтактного двигателя
Использование четырехтактного двигателя дает ряд преимуществ. Вот некоторые из этих преимуществ:
Четырехтактные двигатели обеспечивают более высокий крутящий момент при более низких оборотах во время работы.
Четырехтактный двигатель потребляет топливо только один раз за четыре такта, что делает его более экономичным вариантом двигателя.
Четырехтактные двигатели выделяют меньше вредных веществ, поскольку они не требуют добавления масла или смазки в топливо.
Эти двигатели долговечны и могут выдерживать более высокие степени износа.
Для четырехтактного двигателя дополнительное масло не потребуется.
Четырехтактный двигатель производит меньше шума и вибрации при работе.
Минусы четырехтактного двигателя
Четырехтактные двигатели также имеют некоторые недостатки, такие как:
Дополнительные компоненты в четырехтактной конструкции делают эти двигатели более тяжелыми по сравнению с двухтактной версией.
Четырехтактный двигатель содержит больше деталей и клапанов, что делает ремонт и обслуживание более дорогим.
Поскольку он получает мощность только один раз за каждые четыре оборота поршня, эта конструкция менее мощная, чем сопоставимый двухтактный двигатель.
Данная конструкция двигателя имеет шестеренчатый и цепной механизм, что может вызвать сложности при техническом обслуживании.
Четырехтактный двигатель требует регулярного обслуживания, что приводит к увеличению затрат на продукцию и услуги.
Применение 4-тактного двигателя
Четырехтактные двигатели — отличный выбор для различных целей, таких как силовое оборудование и транспортные средства на открытом воздухе. Одним из наиболее распространенных примеров техники с четырехтактным двигателем является газонокосилка. Вы также можете найти эти двигатели от двигателя RC объемом 7 куб. см до дизельного двигателя Cat C18 мощностью примерно 800 л.с.
Какой двигатель лучше?
Однозначного ответа на вопрос, что лучше двухтактный двигатель или четырехтактный, не существует — ваш выбор полностью зависит от ваших личных предпочтений и областей применения.
Перед тем, как выбрать двигатель, также важно понять потребности каждого типа в смазке. Для двухтактного двигателя требуется смесь масла и топлива, которая воспламеняется при работе двигателя и постоянно потребляет масло. В четырехтактном двигателе масло возвращается в картер после смазывания различных частей двигателя.
Задача системы смазки — распределять масло по движущимся частям, чтобы уменьшить трение между поверхностями, которые трутся друг о друга. Трение повреждает не только движущиеся части, но и эффективность двигателя. Снижение эффективности означает мощность и крутящий момент, сокращение срока службы двигателя, увеличение затрат на техническое обслуживание и увеличение выбросов.
В конечном счете, понимание разницы между двухтактными и четырехтактными двигателями и их потребностей поможет вам сделать правильный выбор и активно проводить техническое обслуживание на протяжении всего срока службы вашего двигателя.
Выберите запасные части и оборудование от Prime Source для ваших потребностей в малом двигателе
Учитывая различия между 2-тактными и 4-тактными дизельными двигателями, необходимо учитывать многое.
В Prime Source Parts and Equipment мы предлагаем решения по поддержке продуктов для владельцев двухтактных и четырехтактных двигателей. У нас есть обширная сеть поставщиков, чтобы помочь нашим клиентам найти нужные детали для всех их потребностей.
Наш опытный штат технических специалистов, сертифицированных OEM и прошедших обучение на заводе, может помочь вам найти лучший продукт для любого проекта, независимо от того, ищете ли вы запчасти или услуги для двухтактных или четырехтактных двигателей.
Запуск SLS отменили из-за проблем с двигателем RS-25
Yablor.ru — рейтинг блогов рунета, автоматически упорядоченных по количеству посетителей, ссылок и комментариев.
Фототоп — альтернативное представление топа постов, ранжированных по количеству изображений. Видеотоп содержит все видеоролики, найденные в актуальных на данных момент записях блогеров. Топ недели и топ месяца представляют собой рейтинг наиболее популярных постов блогосферы за указанный период.
В разделе рейтинг находится статистика по всем блогерам и сообществам, попадавшим в основной топ. Рейтинг блогеров считается исходя из количества постов, вышедших в топ, времени нахождения поста в топе и занимаемой им позиции.
kiri2ll — 29.08.2022
NASA отменила намеченную на 29 августа попытку запуска сверхтяжелой ракеты SLS. Это произошло из-за проблем с одним из двигателей первой ступени носителя. Следующая попытка запуска SLS состоится не раньше 2 сентября.
Изначально, подготовка к запуску SLS проходила в штатном режиме. Инженеры NASA приступили к заправке ракеты компонентами топлива. В какой-то момент была зафиксирована утечка водорода, однако специалистам удалось справиться с этой проблемой и заправка ракеты была продолжена.
Однако вскоре возникла другая проблема. Перед запуском в установленные на первой ступени двигатели RS-25 подается немного топлива. Это необходимо для того, чтобы довести их до нужной температуры. Однако система стравливания водорода на одном из силовых агрегатов SLS не сработала и двигатель не был охлажден. Попытка устранить неисправность не дала никакого результата. Из-за этого руководителю полета пришлось отменить запуск.
В ближайшее время из SLS будет слито все топливо, после чего специалисты приступят к изучению проблемного силового агрегата. Ближайшие пусковые окна для запуска SLS будут открыты 2 и 5 сентября. Если ракету не удастся запустить в указанные дни, следующие стартовые окна для полета к Луне будут открыты в период с 20 сентября по 4 октября и с 17 октября по 31 октября.
Сохранено
Источник
Оставить комментарий
VK.COM
FACEBOOK.COM
Анонимно
Популярные посты:
Ранее
Архив
Предыдущие записи блогера :
29.08.2022 —
Прямая трансляция запуска SLS
29. 08.2022 —
Ученые подтвердили орбиту астероида Диморф
28.08.2022 —
Молния и SLS
28.08.2022 —
Artemis I: техническое устройство и основные задачи миссии
28.08.2022 —
TESS обнаружил две экзопланеты у оранжевого карлика
26.08.2022 —
Первый пилотируемый полет Starliner перенесен на февраль 2023 года
25. 08.2022 —
Найдена планета-океан
24.08.2022 —
Красные призраки над Ла-Сильей
24.08.2022 —
Фобос и Деймос не являлись единым спутником
24.08.2022 —
Неправильная галактика NGC 1156
Архив записей в блогах:
смерть после вакцинации
Public Health Agency of Canada сообщило, что к 20 ноября 2021 в стране умерло 933 полностью вакцинированных товарищей, 3,310 были госпитализированны с тяжелыми осложнениями. ( https://health-infobase.canada.ca/covid-19/epidemiological-summary-covid-19-cases.html ). …
Новая позитивная реклама от производителей любимой игры
цитата из описания ролика …для этого вам нужно только пару минут свободного времени и World of Tanks. Как пишут в подводке к ролику авторы рекламы, «на игру не нужно тратить часы… конец цитаты Удивительно насколько производители любимой игры поразительно гуманно озабочены сохран …
Бататная перемога.
С недавних пор терзала меня мысль, что, конечно, хорошо, что я выращиваю батат, а теперь неплохо бы получать с этого дела добрый урожай (а не набор «карандашей»). В прошлом году на этом направлении случилась зрада, когда я всё лето пробыл в Арктике, а перепуганная тёща выкопала весь …
Братья-близнецы
Мы с liza_gotfrik сделали открытие. Почти научное. …
«Арестована» Чудотворная икона!
Исповедники. Банда «Параши» «арестовала» чудотворную икону Тихвинскую «Ополченную». После того, как в Донецке святыня обошла боевые укрепления и прошла с Крестным Ходом по Донецку, армия ДНР отправила ее в Луганск — поднимать дух и православную веру земли донских казаков. Икону сопровождал …
WOW Авто Армия Беларусь Бизнес Видео Дети Жесть Животные Закон Здоровье Игры Интернет Искусство История Казахстан Кино Конфликты Коронавирус Коррупция Косметичка Криминал Кулинария Ликбез Литература Лытдыбр Медицина Мнения Музыка Наука Общество Олимпиада Отдых Отношения Персоны Политика Природа Происшествия Путешествия Разное Разоблачения Реклама Религия СНГ Сиськи События Спорт Страны ТВ и СМИ Творчество Технологии Транспорт Троллинг Финансы Фото Шоубиз Штуки Экономика Юмор
Главная О проекте
Обратная связь Правообладателям Реклама RSS
Рейтинг топ блогов, упорядоченных по количеству посетителей, ссылок и комментариев. При составлении рейтинга блогосферы используются данные, полученные из открытых источников.
В чем заключается миссия Джеффа Безоса, состоящая в уходе от российских двигателей? (SankeiBiz, Япония)
Регистрация пройдена успешно! Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
https://inosmi.ru/20210725/250187905.html
SankeiBiz: миссия Безоса — уход от российских двигателей?
SankeiBiz: миссия Безоса — уход от российских двигателей?
SankeiBiz: миссия Безоса — уход от российских двигателей?
Знаете ли вы, что сейчас американские военные спутники запускают ракеты с российскими двигателями? На американские ракеты «Атлас-5» устанавливали российский… | 25.07.2021, ИноСМИ
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ
Читать inosmi.ru в
Знаете ли вы, что сейчас американские военные спутники запускают ракеты с российскими двигателями? На американские ракеты «Атлас-5» устанавливали российский двигатель РД-180, из-за чего в США возникали различные проблемы. Ключ к их решению находится в руках Джеффа Безоса, уверен автор.
Ёсио Судзуки (Yoshio Suzuki)
Для Джеффа Безоса успех туристического космического корабля New Shepard — это всего лишь промежуточный этап…
Знаете ли вы, что сейчас американские военные спутники запускают ракеты с российскими двигателями? На американские ракеты «Атлас-5» устанавливали российский двигатель РД-180, из-за чего в США возникали различные проблемы. Ключ к их решению находится в руках Джеффа Безоса.
В этой статье я хочу рассказать об иронии российско-американских отношений в области космических технологий и американских ракетных разработках. Конечно же, с этой историей глубоко связан Илон Маск.
«Дельта-4» и «Атлас-5»
Нездоровой ситуации вокруг американских космических разработок положила начало программа развития одноразовых ракет-носителей EELV (Evolved Expendable Launch Vehicle), предложенная ВВС США в 1994 году.
В соответствии с этим проектом США должны были разрабатывать новые ракеты для запуска военных спутников. Тендер тогда выиграли компании Boeing и Lockheed Martin.
Boeing разработала «Дельта-4», на которую устанавливался новый двигатель RS-68 компании Rocketdyne. Это — производитель двигателей, обладающий длинной историей: он создал двигатели F-1 и F-2 для крупнейшей в мире ракеты, отправившей в космос космический корабль «Аполлон», а также основной двигатель «Спейс шаттла» RS-25.
В свою очередь, Lockheed Martin построила «Атлас-5», а в качестве двигателя для нее был выбран российский РД-180. В то время Россия и США находились в дружеских отношениях в области космических разработок, а ВВС США уже давно обсуждали установку российских двигателей на свои ракеты, поэтому эту идею приняли без особых проблем.
Таким образом, Lockheed Martin получила недорогой двигатель, который отличался лучшими в мире характеристиками и надежностью, благодаря чему ей удалось существенно сократить время и деньги на создание новой силовой установки. На тот момент Россия испытывала финансовые затруднения в результате распада СССР, и это стало одной из причин продажи двигателя по низкой цене.
Первый запуск обоих аппаратов состоялся в 2002 году. Так началась их эксплуатация. В 2006 году Lockheed Martin и Boeing создали совместное предприятие ULA (United Launch Alliance). «Атлас-5» и «Дельта-4» стали позиционировать в качестве основных американских ракет, находящихся в ведении этой компании. В основном она занималась запуском правительственных спутников.
Когда началась реальная эксплуатация аппаратов, намного активнее использовался «Атлас-5» — его запускали почти в два раза чаще, чем «Дельта-4». Дело в том, что это было дешевле.
Причина дешевизны заключалась в конструкции.
В двигателе RS-68, установленном на «Дельта-4», в качестве окислителя используется жидкий кислород, а в качестве топлива — жидкий водород. Этот тип двигателя характеризуется хорошей экономией топлива (удельный импульс), однако и топливо, и окислитель должны храниться при очень низких температурах. В результате на запуск уходит время.
В свою очередь, в российском РД-180, устанавливаемом на «Атлас-5», в качестве окислителя используется также жидкий кислород, однако в качестве топлива — РП-1, являющийся разновидностью керосина. Хотя такой тип двигателя уступает жидкому водороду с точки зрения экономичности, он обладает такими преимуществами, как простота обращения с самим топливом, высокая плотность топлива, позволяющая разместить его в компактном корпусе, а также небольшое время и усилия для запуска. Эти особенности повысили преимущество «Атлас-5».
Возникновение украинской проблемы и приостановка использования РД-180
Тем не менее в 2014 году возник конфликт вокруг Украины, что привело к резкому изменению российско-американских отношений и ситуации с космическими технологиями внутри США.
Президент Барак Обама ввел против России экономические санкции, и российско-американские отношения резко ухудшились. В результате Россия пригрозила, что запретит США использовать РД-180.
В связи с этим американский Конгресс принял решение отказаться от применения российского двигателя для запуска военных спутников и дальнейшего его импорта. Другими словами, США лишились одной из основных ракет для запуска военных спутников, а компания ULA — возможности получать заказы на эту ракету.
В последствии ограничения сняли, но ситуация могла повториться.
Поэтому компании ULA пришлось в срочном порядке разрабатывать новый двигатель. Одновременно Конгресс принял закон об обязанности ВВС США конструировать новые силовые установки.
ULA занималась разработкой самих ракет и их эксплуатацией, и у не не было отдела разработки двигателей. Поэтому она заказала двигатель у сторонней компании.
В результате тендер достался Blue Origin Джеффа Безоса и Aerojet Rocketdyne, которые приступили к созданию настоящего американского ракетного двигателя.
Aerojet Rocketdyne — это корпорация, появившаяся в результате слияния упомянутой выше Rocketdyne, сконструировавшей двигатель RS-68 для «Дельта-4», и Aerojet, которая хорошо известна своими разработками для военно-космической отрасли.
Илон Маск подал в суд на ВВС США
Когда разразился украинский кризис, произошло еще одно очень важное событие. Благодаря международному конфликту компания SpaceX впервые получила заказ на запуск американского военного спутника.
Когда в 2005 году Boeing и Lockheed Martin объявили о создании ULA, компания SpaceX (основанная в 2002 году), возглавляемая Илоном Маском, подала на них в суд в связи с нарушением антимонопольного законодательства в сфере услуг запуска военных спутников.
Это произошло за пять лет до первого запуска основной ракеты SpaceX Falcon 9. В то время у Маска уже была идея работать на оборонную промышленность. Тем не менее министерство обороны США подчеркнуло, что в формировании ULA нет никаких проблем, и в 2006 году начало размещать там заказы.
В 2010 году SpaceX успешно запустила первую Falcon 9. Тогда эта ракета еще не обладала системой самостоятельного возврата — она ничем не отличалась от обычных ракет, которые летают только в одну сторону.
В феврале 2014 года разразился украинский конфликт, и SpaceX в очередной раз подала иск против ВВС. Она заявила, что долгосрочный контракт с ULA на запуск военных спутников препятствует рыночной конкуренции, и потребовала приобщить ее к проекту.
На этом фоне в ноябре 2015 года произошло редкое событие. На заявку ВВС, касающуюся запуска GPS-спутника, откликнулась только SpaceX. На то время у компании ULA, которой Конгресс запретил применять российские двигатели РД-180, других силовых установок не было.
У ULA была ракета «Дельта-4», но она не могла конкурировать с дешевой Falcon 9. А в декабре того же года возвратная модель Falcon 9 была успешна запущена и возвращена на базу.
Справившись со всеми трудностями, в 2016 году SpaceX вышла на рынок запуска американских военных спутников, который был монополизирован ULA.
BE-4 Blue Origin против AR-1 Rocketdyne
SpaceX развивалась стремительными темпами, и одновременно в США проводились разработки двигателя на замену российскому РД-180.
Aerojet Rocketdyne конструировала двигатель под маркировкой AR-1. В нем в качестве окислителя используется жидкий кислород, а в качестве топлива — керосин.
В РД-180, устанавливаемый на «Атлас-5», применялся один из видов керосина РП-1, и в AR-1 также предполагалось использовать такой же топливный компонент. Смысл был в том, чтобы просто заменить двигатель «Атлас-5», серьезно не модифицируя конструкцию самой ракеты.
Между тем Blue Origin в настоящее время разрабатывает двигатель BE-4. Окислителем для этого двигателя является обычный жидкий кислород, но в качестве топлива используется метан. Метан дешев, экономичен, умещается в небольшом баке, поэтому конструкцию ракеты можно упростить. Кроме того, благодаря использованию 3D-принтера стало проще изготавливать сложные внутренние конструкции двигателя, и в то же время позволило снизить производственные затраты.
Эта гонка разработок началась в 2014 году. И поскольку в 2015 году SpaceX ворвалась в оборонную промышленность со своей дешевой ракетой, ULA также оказалась перед необходимостью не только создания нового двигателя, но и разработки новой ракеты, запуск которой не требовал бы больших расходов.
В результате в качестве преемника «Атлас-5» возник проект «Вулкан». На эту ракету было решено устанавливать чисто американский двигатель.
Что касается «Вулкана», то его первую ступень нельзя использовать повторно, поскольку она не может возвращаться, как Falcon 9 компании SpaceX, однако расходы удалось уменьшит за счет возврата при помощи парашюта двух двигателей первой ступени, которые в воздухе должен подбирать вертолет.
И в сентябре 2018 года ULA выбрала ВЕ-4 компании Blue Origin в качестве силовой установки для «Вулкана». То есть метановый двигатель Безоса победил хорошо зарекомендовавший себя двигатель на твердом керосиновом топливе.
New Shepard и ВЕ-4 — это шаг к New Glenn
Перед космическим путешествием Джефф Безос объявил об уходе с поста генерального директора компании Amazon. Тем не менее ему пока всего 57 лет. Главой Blue Origin Безос назначил Боба Смита (Bob Smith), но он по-прежнему владеет обоими бизнесами.
И сейчас Blue Origin выполняет миссию по запуску американских военных спутников ракетами с отечественными двигателями, разрабатывая ВЕ-4. Ракету «Вулкан» с двумя такими двигателями планируется запустить в 2022 году.
Кроме того, Безос не только будет поставлять ВЕ-4 компании ULA, но и хочет установить его на новую сверхкрупную ракету New Glenn, которую разрабатывает Blue Origin. Новая ракета с семью ВЕ-4 может быть в двухступенчатом или трехступенчатом исполнении. В случае трех ступеней ее длина составит без малого 95 метров.
Длина новой большой ракеты Starship, которую конструирует SpaceX, достигнет 120 метров. «Сатурн-5», принимавшей участие в проекте «Аполлон», — 110,6 метра. Space Launch System, которая должна быть запущена в ноябре этого года, — 98 метров.
То есть New Glenn Безоса станет четвертой по длине ракетой в мире. Как и Falcon 9, ее первая ступень сможет возвращаться на Землю, приземляясь вертикально.
Первая ступень New Glenn будет оснащаться ВЕ-4, а вторая — ВЕ-3. Эта силовая установка была установлена на космическом корабле New Shepard, на котором Безос совершил космическое путешествие. Другими словами, можно сказать, что New Shepard — это испытательный модуль New Glenn.
Последнюю планировалось запустить в начале 2021 года, но старт постоянно откладывался — то на февраль, а затем на четвертый квартал 2022 года. Стартовая площадка LC-36 на мысе Канаверал во Флориде уже давно сдана в долгосрочную аренду Blue Origin.
Ёсио Судзуки:
После работы редактором в издательстве стал писателем и независимым журналистом. Работает над учебниками и книгами по космосу, науке и технологиям, самолетам Второй мировой войны и макроэкономике.
Является автором книг «Полная история развития космических проектов», «Научно-технические проекты будущего» и «Учебник по акциям и мировой экономике после пандемии нового коронавируса».
Инженеры NASA успешно протестировали двигатель будущей «ракеты к Марсу»
Тема дня
org/BreadcrumbList»>
Главная
Технологии
14 августа, 2015, 05:50
Распечатать
RS-25 может функционировать как при очень низких (до -250 градусов по Цельсию), так и при высоких температурах (3300 градусов).
Вам также будет интересно
>
Удар DART об астероид был сильнее, чем ожидалось – ученые
01. 10 19:03
Компания Firefly Aerospace успешно запустила в космос ракету Alpha ► Видео 01.10 17:55
Tesla показала прототип робота-гуманоида Optimus ► Видео 01.10 17:04
Магнитные бури в октябре: ученые рассказали об опасных днях
01. 10 14:11
NASA и SpaceX хотят продлить жизнь телескопа «Хаббл»
01.10 12:37
Ученые нашли способ сделать жизнь человека лучше и дольше
01.10 11:05
Крошечные роботы смогли очистить легкие мышей от пневмонии
29.09 19:30
Ученые воссоздали облик женщины, которая жила 31 тысячу лет назад
29. 09 18:16
«Двойной удар»: в начале октября Землю накроет магнитная буря
29.09 14:10
Свидетельства падения астероида, погубившего динозавров, нашли на Луне
29.09 13:32
Вирус герпеса оказался способен вылечить редкие формы рака
29. 09 12:07
«Озера» на Марсе могут оказаться не тем, чем считалось – ученые
28.09 19:33
Последние новости
Еще одна страна расширяет санкции против России в ответ на попытку аннексии
02:30
Путину не нужен второй СССР, он стремится к расширению РФ — Портников
01:37
Многие британские консерваторы опасаются поражения на следующих выборах – CNN
01:32
Виктория Спартц в Конгрессе проголосовала против выделения дополнительных $12,3 млрд для Украины
01:18
Футболист сборной Украины забил яркий гол в чемпионате Бельгии
01:17
Все новости
Добро пожаловать! Регистрация Восстановление пароля Авторизуйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы Зарегистрируйтесь, чтобы иметь возможность комментировать материалы Введите адрес электронной почты, на который была произведена регистрация и на него будет выслан пароль
Забыли пароль? Войти
Пароль может содержать большие и маленькие буквы латинского алфавита, а также цифры Введенный e-mail содержит ошибки
Зарегистрироваться
Имя и фамилия должны состоять из букв латинского алфавита или кирилицы Введенный e-mail содержит ошибки Данный e-mail уже существует У поля Имя и фамилия нет ошибок У поля E-mail нет ошибок
Напомнить пароль
Введенный e-mail содержит ошибки
Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь! Уже зарегистрированы? Войдите! Нет учетной записи? Зарегистрируйтесь!
Весь путь на орбиту: Спустя 35 лет…
Два месяца назад ракетный двигатель, который однажды доставит экипаж астронавтов на Луну, прошел испытательный пуск в космическом центре NASA Stennis в Миссисипи.
Двигатель был РС-25 номер 2059, бывший главный двигатель космического шаттла, последний раз использовавшийся в 2001 году во время последнего полета Endeavour. Вскоре после этого Endeavour стал заветным экспонатом музея Калифорнийского научного центра в Лос-Анджелесе. Но его двигатели — вместе с двигателями «Дискавери» и «Атлантиды» — были заменены копиями и тихо спрятаны.
Эти оставшиеся силовые установки — всего 16 — стали ненужными для системы космического запуска, новой тяжелой ракеты НАСА. Основная ступень SLS приводится в движение четырьмя двигателями RS-25, а двигатель 2059 планируется использовать во втором полете ракеты, полете с экипажем на Луну ожидается между 2021 и 2023 годами.
Но, в отличие от шаттла, SLS не будет повторно использовать свои двигатели. — они будут уничтожены вместе с основной ступенью, когда она упадет обратно в атмосферу. Это означает, что производителю двигателей Aerojet Rocketdyne в конечном итоге придется создавать новые двигатели. НАСА уже выделило компании 1,6 миллиарда долларов на подготовку производственной линии.
Эти два несовместимых варианта использования РС-25 часто вызывают большое недоумение у кабинетных ученых-ракетчиков. Вот подборка комментариев к некоторым недавним статьям об испытаниях двигателей SLS:
«Настоящим ракетным двигателем Ferrari 21 века является двигатель Raptor Space X. НАСА должно инвестировать в будущее с этим двигателем, а не в прошлое с устаревшим RS-25…» — Комментатор Spaceflight Now
«…Отличный шаг к превращению основного двигателя многоразового космического корабля в одноразовую версию!» — Комментатор Планетарного общества
«НАСА собирается строить эти RS-25 «главные двигатели космического челнока», а затем ВЫБРАСЫВАТЬ ИХ после всего лишь одного запуска! Это предосудительно.» — Комментатор TechCrunch
«… копия Saturn V в стиле 1960-х без возможности повторного использования». —Комментатор Universe Today
Крепкая толпа.
Распутывать подобные критические замечания сложно — трудно оценивать RS-25, не заглядывая в SLS, и когда вы это делаете, вы в конце концов начинаете ввязываться в политику. Кроличья нора уходит довольно глубоко.
Но давайте все же нырнем. Или, по крайней мере, зайти достаточно далеко, чтобы решить, является ли RS-25 по-прежнему хорошим ракетным двигателем и подходит ли он для SLS. Я провел небольшое исследование и поговорил с учеными-ракетчиками из NASA, Aerojet и одной независимой компании. Ответы, которые я получил, были как простыми, так и сложными.
Художественная концепция запуска системы космического запуска Изображение: NASA / MSFC
Ракета куда угодно
В идеальном мире при выборе ракетного двигателя все зависит от характеристик. Вы можете создать гигантскую электронную таблицу, сравнивающую тяговооруженность, удельные импульсы (показатели эффективности) и возможности полезной нагрузки.
Я пытался. Но некоторые из этих цифр трудно определить с полной уверенностью. Показательный пример: SpaceX только что опубликовала новые возможности полезной нагрузки для своей ракеты Falcon 9.
В действительности вы должны учитывать логистические соображения, такие как доступность двигателя и послужной список его производителя. Очевидно, важна стоимость, и не только цена за двигатель — есть затраты на разработку, эксплуатационные расходы и деньги, необходимые для запуска наземных систем, которые заправляют и запускают различные транспортные средства.
Что еще более важно, есть соображения безопасности: Надежен ли двигатель? Можем ли мы доверять ему перевозить дорогостоящие полезные грузы? Или, в некоторых случаях, люди?
В конце концов, вы можете лучше всего оценить двигатель, задав простой вопрос: подходит ли этот двигатель для вашей ракеты и что вы хотите от этой ракеты?
Гленн Кейс — инженер-двигатель, работающий в Generation Orbit, компании из Атланты, которая строит ракеты воздушного базирования и надеется вскоре запустить их. Воздушные пусковые установки доставляют ракету в определенное место и сбрасывают ее. Затем ракета летит к суборбитальным или даже орбитальным пунктам назначения.
До GO Кейс работал над ракетными двигателями как в НАСА, так и в Blue Origin, поэтому он познакомился с большим количеством как старых, так и передовых технологий двигателей.
«Выбор двигателя действительно зависит от миссии», — сказал мне Кейс. «Какова ваша миссия? Вы должны определить это прежде всего».
Если вы критик SLS, то здесь вы говорите: «У SLS нет миссий». Официально в манифесте ракеты указано всего два полета корабля «Орион» на лунную орбиту.
Но в то время как некоторые люди высмеивают SLS как ракету в никуда, другой взгляд на это состоит в том, что это ракета в любом месте. Он может выводить на орбиту ошеломляюще большие полезные нагрузки — до 130 тонн, что делает его самой мощной ракетой-носителем со времен «Сатурн-5». И точно так же, как «Сатурн-5», он будет перевозить людей.
Это означает, что двумя наиболее важными факторами для двигателя SLS являются производительность и надежность.
Испытания RS-25 в Центре космических полетов им. Маршалла. Модифицированный главный двигатель космического корабля «Шаттл» RS-25 проходит испытания в Центре космических полетов НАСА им. Маршалла в 1919 г.93, на технологическом испытательном стенде центра, бывшем испытательном стенде Saturn V. За прошедшие годы испытательные запуски RS-25 проводились в Маршалле, Стеннисе и на стартовой площадке Космического центра Кеннеди. Изображение: NASA/MSFC
Производительность и надежность
RS-25, безусловно, надежен. Он запускал космические челноки 135 раз за три десятилетия службы. Двигатель успешно летал все, кроме одного раза. В 1985 году из-за неисправности датчика RS-25 на Challenger преждевременно отключился. «Челленджер» все-таки добрался до космоса и выполнил свою миссию. С учетом этого одного отказа РС-25 имеет рейтинг надежности 9.9,7 процента.
Что насчет производительности? НАСА назвало RS-25 «Феррари среди ракетных двигателей». Это правда?
Стив Уоффорд руководит программой жидкостных двигателей для SLS в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама. «RS-25 — это лучший ракетный двигатель в мире — на милю», — сказал он во время недавнего телефонного интервью. «С точки зрения эффективности, производительности и продемонстрированной надежности RS-25 является абсолютным чудом инженерной мысли, с которым не может сравниться ни одна жидкостная двигательная установка в своем классе тяги. Никто даже близко не стоит».
RS-25 был одним из первых в мире многоступенчатых двигателей внутреннего сгорания, что позволило ему на несколько лет опередить свое время. Проще говоря, двигатель ступенчатого внутреннего сгорания использует весь выхлоп турбины, улавливая его и возвращая обратно в двигатель. Это конструкция замкнутого цикла. Альтернативой является открытый цикл, газогенератор или конструкция отвода, которая в конечном итоге сбрасывает часть выхлопных газов за борт.
«Замкнутый цикл обычно более эффективен», — сказал Гленн Кейс. «Вы не выбрасываете газ турбинного привода за борт».
Но эта дополнительная производительность связана с более высоким давлением в двигателе и большей сложностью, проблема, которая иногда приводила к катастрофе во время первых испытаний двигателей шаттлов в Космическом центре Стенниса. РС-25 не столько доработали, сколько приручили.
Одним из немногих других жидкостных двигателей первой ступени замкнутого цикла, летающих сегодня, является РД-180, спорная силовая установка российского производства, используемая для питания Atlas V. Delta IV и SpaceX Falcon 9.
«Если вы проектируете транспортное средство, которое является недорогим, одноразовым и коммерчески жизнеспособным, вы можете использовать двигатель с немного меньшими характеристиками», — сказал Кейс. Это помогает объяснить, почему SpaceX, ориентированная на многократное использование, высокую скорость запуска и модернизированное недорогое оборудование, изначально выбрала открытый цикл для Merlin, двигателя, на котором работает Falcon 9.
Falcon 9 использует девять двигателей Merlin для производить 1,5 миллиона фунтов тяги на старте. С другой стороны, всего четыре RS-25 производят 1,7 миллиона фунтов тяги, и это не считая двух твердотопливных ракетных ускорителей, которые будут прикреплены к бортам системы космического запуска.
Все жидкостные двигатели создают большую тягу по мере того, как ракета поднимается в сторону космического вакуума. Но когда первая ступень Falcon 9 падает через пару минут после начала полета, остается только один Мерлин, чтобы привести в действие вторую ступень, производя 210 000 фунтов тяги. Для SLS четыре основных ступени RS-25 работают дальше, создавая более 2 миллионов фунтов тяги над атмосферой Земли.
Это делает RS-25 достойным прозвища НАСА «Феррари». Но Феррари дорогие, а для недорогой ракеты средней грузоподъемности Falcon 9одинаково впечатляет. «SpaceX проделала большую работу, объединив высокопроизводительный двигатель с циклом газогенератора», — сказал Кейс. «Они выжимают из этого много производительности, и это здорово».
Этот контент размещается третьей стороной (youtube.com), которая использует маркетинговые файлы cookie. Пожалуйста, примите маркетинговые файлы cookie, чтобы посмотреть это видео.
RS-25 — Ferrari среди ракетных двигателей Видео: NASA/MSFC
Старая технология?
РС-25 разработан в 1970-х годов, но NASA и Aerojet быстро указывают, что сегодняшний RS-25 вряд ли является тем же двигателем, который был разработан четыре десятилетия назад. «Когда люди говорят, что это старый двигатель, на самом деле это не так», — сказал Джим Полсен, вице-президент по выполнению программ для передовых космических программ и программ запуска в Aerojet Rocketdyne. «Эти [улучшения] заключаются не только в изменении цвета двигателя или изменении линии — во время полета были проведены довольно значительные обновления».
С момента разработки двигатель прошел пять капитальных ремонтов. Одним из наиболее очевидных улучшений были уровни тяги. К концу программы шаттла двигатель работал на 104,5% от первоначальной выходной мощности. Для SLS это число увеличивается до 109.процент. Это нагружает двигатель и ставит под угрозу возможность повторного использования (что больше не имеет значения), но все еще находится в пределах допусков по безопасности. Следующая версия Aerojet RS-25 будет стремиться к 111 процентам.
«РС-25 не столько доработали, сколько приручили.»
Полсен сказал, что модернизация, сделанная во время программы шаттла, включает новую турбомашину, новую главную камеру сгорания и новую головку двигателя. Контроллер двигателя — мозг RS-25 — претерпел изменения и продолжает развиваться для SLS. Одной из самых передовых функций двигателя является система мониторинга, которая отслеживает вибрации и температуру на всех этапах полета и использует эти данные для оценки нормальной работы двигателя.
Это позволяет глушить двигатель при первых признаках неисправности и, наоборот, отсеивать ложные срабатывания, чего не может сделать более универсальная система мониторинга.
«Я думаю, что это один из немногих летающих ракетных двигателей с усовершенствованным управлением здоровьем», — сказал Полсен. «Вы не хотите глушить совершенно исправный двигатель. Это плохой день».
Возможность повторного использования
В то время как НАСА работает над запуском SLS для своего круиза по вымогательству в 2018 году, усилия агентства в области ракетостроения часто затмеваются SpaceX и Blue Origin. Обе компании осуществили посадку первой ступени ракеты-носителя, добившись ошеломляющих успехов на пути к святому Граалю дешевой многоразовой ракетной техники.
SLS нельзя использовать повторно. РС-25 был, конечно, многоразовым двигателем — фактически первым в мире. После выхода на орбиту шаттл сбросил внешний топливный бак, а основные двигатели остались прикрепленными к орбитальному аппарату и вернулись на Землю. Все, кроме двух, из 16 оставшихся двигателей РС-25 уже побывали в космосе. Это делает перспективу бесцеремонно отказаться от них трудно проглотить.
Но на SLS практически невозможно восстановить двигатели. Основная ступень выводит аппарат на орбиту. Это означает, что он не может вернуться на мыс Канаверал или приземлиться на баржу в океане — по крайней мере, без возможности входа в атмосферу. Я спросил НАСА, где будет возвращаться ступень, и мне сказали, что она будет меняться в зависимости от профиля каждой миссии. В исследовательской миссии 1 в 2018 году танк пролетит полмира, прежде чем разобьется над Тихим океаном.
«Это что-то вроде маршевого двигателя», — сказал Стив Уоффорд из RS-25. «У вас есть ускорители большой тяги, которые горят около двух минут, а затем отключаются, и водородные двигатели с длительным сроком службы, которые доставят вас с земли на орбиту».
Даже если НАСА реконструирует корабль, чтобы сделать возможность восстановления, сомнительно, что экономическое обоснование будет иметь смысл. SLS может стоить от полумиллиарда до миллиарда долларов за полет или даже больше — оценки все еще неточны. В сочетании с низкой скоростью полета экономия средств, полученная за счет повторного использования, вероятно, не будет достаточно высокой, чтобы беспокоиться.
Во время программы шаттлов экономия на повторном использовании оказалась очень амбициозной из-за более низкой скорости полета, чем заявлено. Один бывший высокопоставленный чиновник НАСА сказал мне, что в агентстве ходит старая шутка о том, что вы можете измерить свой срок пребывания в должности самой низкой стоимостью полета на космическом челноке, которую вы помните.
SLS будет летать даже меньше, чем шаттл. После первых двух испытательных полетов ракеты НАСА надеется увеличить частоту запусков до одного раза в год. Для сравнения, в 2015 году «Союз» запускался около полутора десятков раз, «Атлас-5» — девять раз, а «Фалькон-9». был близко позади в семь, включая неудачный запуск, из-за которого машина была заземлена на несколько месяцев. Доводы в пользу повторного использования более очевидны, когда есть высокая скорость полета, которая помогает организации преодолеть логистические затраты, связанные с запуском ракеты, такие как производственные мощности и наземные системы.
Сенатор Стеннис празднует успешное испытание двигателя в Миссисипи Сенатор Джон С. Стеннис танцует джигу после успешного испытания двигателя космического челнока RS-25 в 1978 году. Изображение: НАСА / Космический центр Стенниса
Перспективы метана
И SpaceX, и Blue Origin разрабатывают новые двигатели, использующие жидкий метан в качестве топлива. С другой стороны, RS-25 использует жидкий водород, в то время как многие другие двигатели первой ступени используют RP-1, смесь очищенного керосина. Все эти виды топлива должны быть объединены с жидким кислородом для сжигания, подобно тому, как автомобильному двигателю требуется бензин и воздух.
Какая разница?
Водород — первый элемент в периодической таблице, то есть самый легкий. Он высвобождает больше всего энергии при сгорании и сгорает чисто, что в случае с космическим челноком сделало его пригодным для повторного использования.
Atlas V RD-180 использует RP-1. Как и Falcon 9 Merlin от SpaceX. РП-1 менее эффективен и тяжелее, но, с другой стороны, он плотнее, поэтому ваш топливный бак может быть меньше. А на уровне моря он на самом деле производит большую тягу. Кроме того, он дешевле и проще в обращении, поскольку его не нужно переохлаждать, как жидкий водород.
Так что же лучше? «Все зависит от того, что вам нужно от сцены», — сказал Стив Уоффорд. «Жидкий водород был лучшим топливом для ступени SLS и того, что нам было нужно, в сочетании с твердыми телами. Для одной ступени на орбиту водород — лучший вариант».
Если, с другой стороны, ваша ракета использует несколько ступеней во время подъема на орбиту, RP-1 может быть лучшим выбором для основной ступени. Atlas V и Falcon 9 хорошо сочетаются с этим подходом — могучий Saturn V использовал RP-1 при старте.
КПД ракетного двигателя — по существу, насколько сильно он изменяет скорость на количество израсходованного топлива — измеряется в секундах удельного импульса, эта метрика известна как Isp. РД-180, работающий на РП-1, имеет Isp на уровне моря 311 секунд. РС-25, сжигающий водород, более эффективен — 366 секунд.
Промежуточный вариант – жидкий метан. Гленн Кейс сказал мне, что теоретически метан дает примерно на десять секунд больше Isp, чем RP-1. «Конструкторы двигателей убьют ради нескольких дополнительных секунд Isp», — сказал он.
Метан не обязательно должен быть таким же холодным, как водород, что облегчает работу с ним. Он также горит чище, чем RP-1, что делает его привлекательным для многоразовых двигателей. SpaceX использует метан для своего нового двигателя Raptor, а Blue Origin выбрала его для своего будущего BE-4. Оба этих двигателя также будут использовать конструкции с замкнутым циклом, что обеспечит им повышенную производительность.
Стоимость
В зависимости от того, кого вы спросите, НАСА заплатило около 60 миллионов долларов каждый за текущий парк двигателей RS-25. По совпадению, это примерно та же цена, которую SpaceX рекламирует за весь полет Falcon 9.
SLS и Falcon 9 — две совершенно разные ракеты-носители, связанные отдельными программными и техническими ограничениями. Но невозможно обойти вопиющую правду о том, что SLS невероятно дорог.
Aerojet заявляет, что планирует снизить стоимость RS-25 на 33 процента. Экономия будет получена за счет модернизации производственных линий для повышения эффективности, а также достижений в области материаловедения. Стив Уоффорд сказал, что теперь инженеры могут ковать и отливать большие детали двигателя более точно, вместо того чтобы отливать грубые формы и тратить тысячи часов на то, чтобы довести их до окончательной формы. «Мы используем 40-летний производственный опыт, полученный при создании этого двигателя», — сказал он.
Еще одним способом экономии средств является использование аддитивного производства или 3D-печати.
«Мой офис действительно лидирует в НАСА — и во многих отношениях во всей отрасли — в технологии аддитивного производства применительно к ракетным двигателям», — сказал Стив Уоффорд.
Так реально ли снижение затрат на 33%? «Я определенно думаю, что это было бы выполнимо», — сказал Гленн Кейс, отметив при этом, что каждое изменение в производстве — это потенциальный компромисс с точки зрения продемонстрированной надежности полета, поскольку новые компоненты должны быть такими же надежными, как и те, которые они заменяют. «В ракетном бизнесе мы медленно меняемся, — сказал он.
Первое в истории публичное вечернее испытание двигателя RS-25 Зрители наблюдают за первым в истории публичным вечерним испытанием двигателя RS-25 в 2001 году в Космическом центре Стеннис НАСА в Миссисипи. Изображение: НАСА / Космический центр Стенниса
Политика
Есть еще один фактор выбора двигателя, который, возможно, имеет такой же вес, как и все остальные вместе взятые: политика.
Закон о разрешении НАСА от 2010 года юридически требует, чтобы SLS был построен с использованием технологий, полученных от космических челноков, и использовал рабочую силу программы шаттлов, где это практически возможно. История, стоящая за законом, сложна, но он был принят Сенатом единогласно, получил одобрение Палаты представителей с перевесом 304 голоса против 118 и был подписан президентом Обамой.
Такое сочетание требований значительно сузило поле выбора двигателя. Когда в 2011 году была создана SLS, единственным реальным выбором надежного высокопроизводительного двигателя первой ступени американского производства был RS-68 компании Aerojet, который используется в Delta IV.
В какой-то момент RS-68 рассматривался для Ares V, тяжелого предшественника SLS, который был частью ныне несуществующей программы Constellation. Но двигатель никогда не возил космонавтов. NASA и Aerojet должны были бы найти способы сделать его более безопасным и надежным, увеличив затраты.
НАСА тоже могло бы начать с нуля, но это было бы еще более затратно и затратно по времени. Кроме того, в Законе об авторизации нужно было оспаривать весь аспект рабочей силы шаттла, и закон гласил, что SLS должен быть введен в эксплуатацию к концу 2016 года — крайний срок, который НАСА уже пропустит. Оставался только один вариант: РС-25.
Чемпион в супертяжелом весе
Неудивительно, что и Уоффорд, и Полсен считают, что НАСА поступило правильно, выбрав RS-25 для SLS. «У них их было 16, и они летели на шаттле», — сказал Полсен. «Они прошли через серьезные разработки, поэтому очень хорошо разобрались в движке. Так что вы должны сбалансировать эти инвестиции с разработкой совершенно нового движка».
Гленн Кейс согласился. Хотя он предпочитал не поддерживать какую-либо конкретную конфигурацию ракеты, он сказал, что трудно возражать против РС-25. «Это такой высокопроизводительный двигатель с относительно высокой тягой и высокой надежностью», — сказал Кейс. «Я не могу не согласиться с решением использовать это, тем более что у них есть запасы двигателей, а скорость полета относительно низкая».
За пять лет, прошедших с момента анонса SLS, НАСА вот-вот доверит жизни астронавтов двум новым ракетным системам: Falcon 9., который будет нести новый Crew Dragon от SpaceX, и Atlas V, который запустит Boeing CST-100 Starliner. На данный момент эти космические корабли останутся привязанными к низкой околоземной орбите, переправляя экипажи туда и обратно на Международную космическую станцию.
Но SpaceX недавно объявила, что Crew Dragon не останется там надолго. Компания находится на пороге дебюта Falcon Heavy, по сути, трех ракет Falcon 9, соединенных болтами, способных вывести на низкую околоземную орбиту колоссальные 54 метрических тонны. Это затмит возможности всех существующих ракет-носителей, кроме SLS.
Уже в 2018 году — в том же году, когда дебютирует SLS — SpaceX заявляет, что планирует начать отправку Dragons на Марс с помощью Falcon Heavy. Подробности еще не разглашаются, и сроки космической фирмы часто сдвигаются. Но, учитывая продолжающийся ряд впечатляющих успехов SpaceX, трудно не воспринимать это обещание всерьез.
Вышеупомянутый Закон о разрешении НАСА 2010 года создал SLS и почти закрепил RS-25 в качестве предпочтительного двигателя транспортного средства. Закон был компромиссом между президентской администрацией, которая хотела радикально изменить курс НАСА, и Конгрессом, который не желал сильно отклоняться от обычного бизнеса. Космическая политика не играет большой роли на президентских выборах. Но вскоре новая администрация получит возможность изменить направление НАСА.
Ракетостроение, когда ему дают зеленый свет, в значительной степени невосприимчиво к политике. Еще два RS-25 будут находиться на испытательном стенде в Стеннисе в этом году, а в следующем году вся основная ступень системы космического запуска заработает для испытаний в заливе Миссисипи. На данный момент RS-25 остается действующим чемпионом в мире ракетных двигателей в супертяжелом весе, и он надеется сохранить этот титул в обозримом будущем.
Планетарный фонд
Ваша поддержка помогает нам исследовать миры, находить жизнь и защищать Землю. Дай сегодня!
Пожертвовать
Подробнее: Полеты человека в космос, Ракеты-носители, Орион, Космические капсулы, Система космических запусков, Космические темы
Джейсон Дэвис
ЧАС М С
В новостях
Значок шевронаОн указывает на расширяемый раздел или меню, а иногда и на предыдущие/следующие параметры навигации.ДОМАШНЯЯ СТРАНИЦА
Прямо сейчас НАСА строит гигантскую ракету для доставки астронавтов на Марс под названием Space Launch System или SLS.
Когда эта ракета будет завершена, она сможет запускать в космос до 2,16 миллиона фунтов. Такой вес требует мощного двигателя — если быть точным, их четыре.
НАСА будет использовать четыре двигателя RS-25 — вместе с двумя ракетными ускорителями — для доставки SLS с земли в космос и на пути к Марсу. В совокупности двигатели и ускорители сделают SLS самой мощной ракетой из когда-либо построенных, а это то, что вам нужно, когда вы пытаетесь отправиться дальше, чем когда-либо осмеливался любой человек.
Эти двигатели приводили в действие космические шаттлы, и теперь их модифицированная версия откроет нам новое поколение космических исследований.
Узнайте больше об этих впечатляющих достижениях инженерной мысли в графике ниже:
Почему НАСА присматривается к Марсу:
НАСА
Зачем использовать те же двигатели, что и у космических шаттлов?
НАСА
НАСА имеет два разных полигона для испытаний RS-25:
НАСА
Вы не увидите выбросов парниковых газов из этого ракетного двигателя:
НАСА
Чтобы запустить в космос ракету массой 2 миллиона фунтов, нужна большая тяга:
НАСА
Как двигатель РС-25 будет питать SLS от Земли до Марса:
Ракетный двигатель Rocketdyne LOx/Lh3. В производстве. Главные двигатели космического корабля «Шаттл»; единственный когда-либо летавший многоразовый криогенный ракетный двигатель высокого давления замкнутого цикла. . Три установлены на базе американского космического корабля «Шаттл». Первый полет 1981.
АКА : РС-24; РС-25. Статус : В производстве. Дата : 1972. Номер : 351. Тяга : 2 278,00 кН (512 114 фунтов силы). Масса без топлива : 3177 кг (7004 фунта). Удельный импульс : 453 с. Удельный импульс уровня моря : 363 с. Время горения : 480 с. Высота : 4,24 м (13,92 фута). Диаметр : 1,63 м (5,36 фута).
Главные двигатели космического корабля «Шаттл» были единственным многоразовым криогенным ракетным двигателем замкнутого цикла высокого давления, когда-либо летавшим. Три из этих двигателей были установлены в основании американского космического корабля «Шаттл» и питались жидким водородом и жидким кислородом из внешнего бака космического корабля «Шаттл» во время подъема на орбиту. Внешний бак был освобожден, когда была достигнута желаемая орбита, и шаттл вернул двигатели на Землю для повторного использования. Первоначальные расчетные точки для двигателей составляли десять межремонтных полетов и удельный импульс вакуума 455 секунд. Ни одна из целей не была достигнута — вакуумный импульс составлял 453 секунды, а двигатели приходилось вытягивать, осматривать и ремонтировать после каждого полета. В конце концов, шаттл оказался очень дорогим методом восстановления многоразовых двигателей, которые, возможно, стоили дороже, чем одноразовые.
Топливо и окислитель перекачивались из внешнего бака окислителем высокого давления и топливными турбонасосами (ТНВД и ТНВД), установленными на каждом агрегате двигателя. Для предотвращения кавитации поток перед входом в эти насосы форсировался турбонасосами окислителя и топлива низкого давления (LPOT и LPFT). Поток топлива отключался во время работы для различных целей, включая наддув внешних топливных баков и баков окислителя и работу LPOT и LPFT. Жидкий водород прокачивался через камеру сгорания и сопло двигателя для их охлаждения перед выбросом в камеру сгорания.
Теперь газообразный водород и жидкий кислород поступали в камеру у инжектора, который смешивал топливо. Воспламенитель с двойным резервированием использовался во время последовательности запуска двигателя для инициирования сгорания.
SSME можно было регулировать в диапазоне от 67% до того, что НАСА назвало «109%» от его номинальной тяги. При пусках обычно использовалось максимум 104% (2170 кН), при этом 109% (2280 кН) зарезервированы для аварийных ситуаций.
После решения НАСА вывести флот шаттлов из эксплуатации в 2010 году была предпринята попытка сохранить производство SSME в качестве двигателя второй ступени ракеты-носителя Ares I и двигателя разгонной ступени Ares V. Однако неэкономичность дальнейшего использования SSME стало очевидным, и НАСА наконец остановилось на одноразовом двигателе J-2X для Ares I и RS-68 для Ares V.
SSME, естественно, рассматривался из-за множества модификаций и модернизаций шаттла, предложенных в течение сорока лет его разработки и срока службы. В конце концов, это оказалось технологическим мостом слишком далеко — заданный вес, надежность, долговечность и многоразовость просто не могли быть выполнены в одном двигателе с использованием существующих или предполагаемых технологий и материалов.
Тяга (sl): 1 817 400 кН (408 568 фунтов силы). Тяга (сл): 185 330 кгс. Двигатель: 3177 кг (7004 фунта). Давление в камере: 204,08 бар. Соотношение площадей: 77,5. Соотношение тяги к массе: 73,1197829645898. Соотношение окислителя и топлива: 6. Коэффициент тяги вакуума: 1,
733043191. Коэффициент тяги над уровнем моря: 1,52735733043191.
Подтемы
Демонстрационный бустер SSME 9Ракетный двигатель 0251 Rocketdyne LOx/Lh3. Подача под давлением.
STME Ракетный двигатель Rocketdyne LOx/Lh3. Отменен в 1984 году. Главный двигатель космического транспорта. Rocketdyne объединилась с Aerojet и Pratt & Whitney над STME, который должен был стать двигателем следующего поколения больших ракет-носителей.
SSME Plus Условный ракетный двигатель LOx/Lh3. Исследования ВТОХЛ, 1978.
Исследование SSME Условный ракетный двигатель LOx/Lh3. Исследование 1967 г.
Страна : США. Космический корабль : Марсианская экспедиция НАСА, 1971 год. Ракеты-носители : Космический шаттл, Сатурн Шаттл, Шаттл ЛРБ, Шаттл АСРМ. Пропелленты : Lox/Lh3. Этапы : Старлифтер, Шаттл Орбитальный, Арес Стадия 1, Магнум Ядро, Грузовой РН Этап 1, КЛВ Этап 2. Агентство : Рокетдайн. Библиография : 225.
NASA заключает контракт с Aerojet Rocketdyne на возобновление производства двигателей RS-25 для SLS Mars Rocket
НАСА сделало еще один большой шаг на пути к возвращению наших астронавтов в глубокий космос и, в конечном счете, на Марс, приняв долгожданное решение официально возобновить производство почтенного двигателя RS-25, который будет питать первую ступень гигантского космического корабля агентства. Ракета большой грузоподъемности Launch System (SLS), в настоящее время находится в разработке.
Компания Aerojet Rocketdyne получила контракт с НАСА на повторное открытие производственных линий для силовой установки RS-25, а также на разработку и производство сертифицированного двигателя для использования в ракете НАСА SLS. Контракт действует с ноября 2015 г. по 30 сентября 2024 г.
SLS — самая мощная ракета, которую когда-либо видел мир. Она доставит астронавтов в капсуле «Орион» для полетов на Луну примерно к 2021 году, к астероиду примерно в 2025 году, а затем в «Путешествии на Марс» в 2030-х годах. – главная цель НАСА и всего агентства. Первый испытательный беспилотный полет SLS намечен на конец 2018 года.
Основная ступень (первая ступень) SLS первоначально будет оснащена четырьмя существующими двигателями RS-25, переработанными и модернизированными с эпохи шаттлов, и парой пяти- сегмент твердотопливных ракетных ускорителей, которые будут генерировать суммарную стартовую тягу в 8,4 миллиона фунтов, что сделает ее самой мощной ракетой в мире.
Недавно заключенный контракт на двигатель RS-25 с компанией Aerojet Rocketdyne из Сакраменто, штат Калифорния, оценивается в 1,16 миллиарда долларов и направлен на «модернизацию исторического двигателя космического шаттла, чтобы сделать его более доступным и пригодным для SLS», — объявило НАСА 23 ноября. НАСА также может закупить до шести новых летных двигателей для последующих запусков.
«SLS — это американская система подъема тяжелых грузов нового поколения», — заявила Джули Ван Клеек, вице-президент Advanced Space & Launch Programs в Aerojet Rocketdyne.
«Это ракета, которая позволит людям покинуть низкую околоземную орбиту и отправиться вглубь Солнечной системы, в конечном итоге доставив людей на Марс».
Срок изготовления и сертификации первого нового двигателя RS-25 составляет приблизительно 5 или 6 лет, сказал Ван Клик в интервью Universe Today. Поэтому НАСА необходимо было заключить контракт с Aerojet Rocketdyne сейчас, чтобы он был готов, когда это потребуется.
Система космического запуска НАСА (SLS) стартует со стартовой площадки 39B в Космическом центре Кеннеди. На этом художественном рендеринге показан вид старта 70-тонного (77-тонного) пилотируемого корабля Block 1. Авторы и права: НАСА/MSFC
RS-25 на самом деле представляет собой модернизированную версию главных двигателей бывших космических челноков (SSME), изначально построенных Aerojet Rocketdyne.
Многоразовые двигатели использовались со 100% успехом во время трехдесятилетней программы НАСА «Спейс шаттл» для вывода на низкую околоземную орбиту уже выведенных из эксплуатации шаттлов.
Space Shuttle были оснащены тремя главными двигателями Space Shuttle (SSME), которые теперь переработаны и модернизированы как двигатели RS-25 для SLS. Atlantis переезжает из производственного цеха орбитального аппарата (OPF-1, справа) в здание сборки транспортных средств (VAB, слева) в KSC для миссии STS-135. Кредит: Кен Кремер
Те же самые двигатели в настоящее время модифицируются для использования SLS в миссиях в дальний космос, начиная с 2018 года.
Но НАСА имеет в наличии только 16 двигателей RS-25, что достаточно максимум для первых четырех SLS только запускает. Хотя они неоднократно использовались повторно в эпоху шаттлов, они будут выбрасываться после каждого запуска SLS.
Во время 535-секундных испытаний 13 августа 2015 г. операторы провели серию испытаний ракетного двигателя RS-25 системы космического запуска (SLS) на разных уровнях мощности для сбора данных о характеристиках двигателя на испытательном стенде A-1 в НАСА. Космический центр Стеннис недалеко от залива Сент-Луис, штат Миссисипи. Предоставлено: НАСА
А поскольку двигатели нельзя восстановить и использовать повторно, как в эпоху шаттлов, новый комплект РС-25 придется производить с нуля.
Таким образом, процесс производства двигателей может быть и будет модернизирован и значительно рационализирован — с использованием меньшего количества деталей и сварных швов — для снижения затрат и повышения производительности.
«Двигатели RS-25, разработанные в рамках этого нового контракта, будут расходуемыми со значительным улучшением доступности по сравнению с предыдущими версиями», — добавил Джим Полсен, вице-президент по выполнению программ, расширенным космическим программам и программам запуска в Aerojet Rocketdyne. «Это связано с внедрением новых технологий, таких как внедрение упрощенных конструкций; технология трехмерной печати, называемая аддитивным производством; и оптимизированное производство на современном, ультрасовременном производственном предприятии».
«Новые двигатели будут иметь упрощенную, но очень надежную конструкцию, позволяющую сократить время и стоимость производства. Например, ожидается, что двигатель в целом упростит ключевые компоненты за счет значительного сокращения количества деталей и количества сварных швов. В то же время двигатель проходит сертификацию на более высокий уровень рабочей тяги», — говорится в сообщении Aerojet Rocketdyne.
Существующий парк из 16 самолетов RS-25 модернизируется для использования в SLS, а также проходит изнурительную серию полных огневых огневых испытаний, чтобы сертифицировать их для полета, как я сообщал ранее здесь, в Universe Today.
Среди обновлений RS-25 — новый контроллер двигателя, специально предназначенный для SLS. Контроллер двигателя функционирует как «мозг» двигателя, который проверяет состояние двигателя, поддерживает связь между автомобилем и двигателем и передает команды туда и обратно.
Испытательный запуск RS-25 на испытательном стенде A-1 в Космическом центре НАСА имени Стенниса недалеко от залива Сент-Луис, штат Миссисипи, 13 августа 2015 г. Фото: НАСА
Каждый из двигателей RS-25 генерирует около 500 000 фунтов тяги. Они питаются криогенным жидким водородом и жидким кислородом. Для SLS они будут работать на частоте 109.% мощности по сравнению с обычным использованием 104,5% в эпоху шаттлов. Они измеряют 14 футов в высоту и 8 футов в диаметре.
Они должны выдерживать и выдерживать экстремальные температуры в диапазоне от -423 градусов по Фаренгейту до более чем 6000 градусов по Фаренгейту. -тонная (77-тонная) версия со стартовой тягой 8,4 млн фунтов. Он разгонит беспилотный Orion во время примерно трехнедельного испытательного полета за пределы Луны и обратно.
НАСА планирует постепенно модернизировать SLS для достижения беспрецедентной грузоподъемности в 130 метрических тонн (143 тонны), что позволит выполнять более дальние миссии еще дальше в нашу Солнечную систему.
Первый испытательный полет SLS с беспилотным «Орионом» называется «Исследовательская миссия-1» (EM-1) и будет запущен со стартового комплекса 39-B в Космическом центре Кеннеди.
Первая миссия Orion, получившая название Exploration Flight Test-1 (EFT), была успешно запущена в безупречный полет 5 декабря 2014 года на вершине тяжелой ракеты United Launch Alliance Delta IV Space Launch Complex 37 (SLC-37) на мысе Канаверал ВВС. Станция во Флориде.
Следите за новостями Кена о науке о Земле и планетах, а также о полетах человека в космос.
Кен Кремер
………….
Узнайте больше о SLS, Orion, SpaceX, Orbital ATK Cygnus, ISS, ракете ULA Atlas, Boeing, Space Taxis, марсоходах, Antares, миссиях НАСА и многом другом на предстоящих информационно-просветительских мероприятиях Кена:
1-3 декабря: «Orbital Запуск ATK Atlas/Cygnus на МКС, ULA, SpaceX, SLS, Orion, коммерческий экипаж, Curiosity исследует Марс, Плутон и многое другое», Kennedy Space Center Quality Inn, Титусвилл, Флорида, вечера
8 декабря: «Путь человечества обратно в космос и на Марс с Orion, Starliner и Dragon». Ассоциация астрономов-любителей Принстона, AAAP, Принстонский университет, Айви-Лейн, кафедра астрофизики, Принстон, Нью-Джерси; 7:30 ВЕЧЕРА.
Нравится:
Нравится Загрузка…
выхлоп — Светящаяся синяя ударная волна от двигателя РС-25 кажется прямоугольной?
Спросил
Изменено 10 месяцев назад
Просмотрено 2к раз
$\begingroup$
Вот фото пробного пуска основного двигателя РС-25 космического корабля «Шаттл» 1981 года отсюда:
Вершина синего светящегося участка (статическая ударная волна?) имеет угол.
Вот снимок экрана из видеоролика YouTube, посвященного испытанию двигателя SLS RS-25 от 17 июля 2015 г.: Это не научный анализ — мне он просто кажется прямоугольным.
Поскольку расширение и сопло (предположительно) круглые в поперечном сечении, я не ожидал, что профиль будет иметь такой угол.
Мне кажется, или на этой границе поперечное сечение имеет значительно некруглую форму, и если есть, то почему?
примечание: Вопрос Что (фактически) является причиной синего свечения ракетных двигателей Lh3/LOX? также касается резкого свечения на границе ударной волны, как и вопрос, почему пламя выхлопных газов криогенных ступенчатых двигателей кажется отделенным от сопла?
1981:
2015:
двигатели
выхлоп 51510
0
9 $\endgroup$
9
$\begingroup$
Ударный конус никоим образом не является прямоугольным при испытании двигателя, как и не в полете.
Наконец-то я наткнулся на другой ракурс того же испытательного стенда (слегка выше плоскости среза сопла, глядя вниз, а не ниже и смотря поперек шлейфа, как было сделано большинство доступных снимков).
Понятно, что основание ударного конуса на самом деле круглое. Ваши «углы» — это неровности диска Маха, если смотреть сбоку.
Источник — неподвижный кадр из инженерного видео (отсюда плохое качество) — источник см. ниже.
Редактировать:
Я нашел версию этого инженерного видео в Интернете. К сожалению, тот, кто опубликовал это, наклеил водяной знак прямо на диск Маха. вздох . Но круговой диск виден в это время:
6:06 (кратко, SSME взрывается через несколько секунд)
24:13 (кажется, это тот скриншот, который я сделал выше, через несколько секунд снова SSME взрывается)
Я счастлив, что это видео, безусловно, одно из самых дорогих из когда-либо снятых, есть в сети, даже с водяными знаками.
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Это следует рассматривать как дополнительный ответ.
Прямоугольная форма выглядит довольно убедительно, но помните, что мы можем четко видеть только заднюю часть пламени. Существуют и другие механизмы, с помощью которых может формироваться «прямоугольная форма» посредством круговых гармоник и т.п. Если смотреть только под прямым углом, внешний вид прямоугольного угла может быть воспроизведен .
Представьте себе корону идеального маховского алмаза, которая выглядит как плоский круг, если смотреть сбоку:
Добавьте небольшое вертикальное синусоидальное колебание, период которого в два раза больше длины окружности:
Добавьте меньшее синусоидальное колебание, период которого равен четырем длинам окружности:
На данный момент вы получаете форму, которая не слишком отличается от того, что вы видели выше. В частности, обратите внимание на длинный конец «прямоугольника». Линия не идеально прямая и имеет небольшой излом.
Если мы наложим его на одно из исходных изображений:
Мы видим, что хотя они и не полностью совпадают с , они все же довольно хорошо совпадают. (И нет, прежде чем вы спросите, я не собираюсь тратить огромное количество времени, пытаясь добиться идеального соответствия .)
Вот как выглядит кольцо под другим углом:
Если вы внимательно посмотрите на непрямоугольные на вид маховские ромбы на картинках выше, их эллипсы кажутся немного не в плоскости по сравнению с эллипсом сопла двигателя.
Возможно, вам придется спросить эксперта по моделированию горения ракеты, почему возникают эти небольшие нестабильности.
$\endgroup$
3
$\begingroup$
tl;dr/update: Угол, из-за которого ударная волна выглядит как прямоугольная вершина, реальна и воспроизводима! Но новый ответ @OrganicMarble теперь решает проблему.
Вместе со снимками 1981 и 2015 годов здесь видео еще одного теста 2017 года.
Так вот это как GIF, а потом как видео. GIF составляет 30 кадров в секунду примерно с 00:55 до 01:02 (кадры с 1640 по 1860). Я все еще вижу «шишку», и с этого ракурса она примерно в четверти пути от левого края ударной волны, почти на одной линии с левой вертикальной стойкой перил.
Видео НАСА от 22 февраля 2017 г. Радужный вид испытаний двигателя НАСА RS-25, показанный в 00:50 непосредственно перед видом изнутри:
Однако ударная волна выглядит «круговой». в поперечном сечении во время полета. Вот несколько фотографий, сделанных снизу во время запуска из Википедии.
вверху: STS-79 (NASA) отсюда — НАЖМИТЕ, чтобы УВЕЛИЧИТЬ
вверху: STS-51f, Spacelab, (NASA) отсюда — НАЖМИТЕ, чтобы УВЕЛИЧИТЬ
6 $\endgroup$
$\begingroup$
я нашел четкое видео ударного алмаза примерно 1:25
youtube.com/embed/cn4MVoIEJvU?start=0″>
он выглядит прямоугольным только потому, что они продолжают обрезать изображение
это хорошее видео ударной формовки алмазов
$\endgroup$
Твой ответ
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Редукционная ракета РС-25 — Аэрокосмическое производство и проектирование
Опытный двигатель Aerojet Rocketdyne RS-25 проходит испытания на испытательном стенде A-1 в Космическом центре Стеннис в Миссисипи.
Фото предоставлено НАСА
Вам поручили обработать единственную в своем роде заготовку стоимостью в миллионы долларов. На разработку ушли месяцы тщательного планирования, от его правильной работы зависят человеческие жизни, и всего одна ошибка может отбросить космическую программу Соединенных Штатов на годы назад. Вы скрещиваете пальцы, нажимаете зеленую кнопку и надеетесь.
Для Джорджа Эрнандеса, программиста ЧПУ в Aerojet Rocketdyne, и других членов его команды ничто не оставлено на волю случая. Когда ставки так высоки, ошибки просто недопустимы.
Чтобы обеспечить успех, производитель из Сакраменто, штат Калифорния, объединился с компанией Sandvik Coromant Co. из Фэр-Лон, штат Нью-Джерси, для создания режущих инструментов и помощи в разработке процессов обработки главной камеры сгорания (MCC) ракетного двигателя RS-25. .
Воскрешение старого друга
Если вы видели запуск космического корабля «Шаттл», вы видели версию двигателя Aerojet Rocketdyne RS-25 в действии. Двигатель на жидком топливе может развивать тягу более 400 000 фунтов (181 000 кг) при температуре до 6 000 ° F (3 300 ° C) и был рабочей лошадкой программы шаттлов НАСА на протяжении всей ее 30-летней истории.
После последнего полета Атлантиды в июле 2011 года казалось, что RS-25 вот-вот уйдет на пенсию, но несколько месяцев спустя правительство США поручило НАСА разработать систему космического запуска (SLS) с целью отправки людей обратно на Землю. Луна и, наконец, Марс.
Эрнандес не работал над этими ранними версиями RS-25, но он и целая команда производственных специалистов Aerojet Rocketdyne работают над проектом SLS. Астронавт Бутч Уилмор даже вручил ведущему инженеру Стиву Фонтейну Серебряный Снупи, значок на лацкан из стерлингового серебра, который летал во время миссии космического корабля «Шаттл» и является одной из самых желанных наград НАСА, символизирующей намерения и дух осведомленности о космических полетах.
Дерек Смит был неотъемлемой частью команды. Старший специалист по технологическому процессу и CAM-программист группы индивидуальных решений — аэрокосмическая компания Sandvik Coromant, он работал с Эрнандесом и другими в цехе почти пять месяцев, пока они доводили проект до конца, помогая с выбором инструмента, разработкой процесса и программирование и моделирование станка, используемого для окончательной обработки MCC.
Опытный двигатель RS-25 компании Aerojet Rocketdyne с ревом оживает на испытательном стенде A-1 в Космическом центре Стеннис НАСА в Миссисипи.
Фото предоставлено Aerojet Rocketdyne
Сложный старт
Это была не просто обработка сложной и дорогой детали. Новые требования к двигателю означали новое оборудование, программное обеспечение и инструменты. Первым из них стал 5-осевой универсальный обрабатывающий центр DMU 80 FD duoBLOCK от DMG MORI, приобретенный для ЦУПа. Хотя инженеры Aerojet Rocketdyne знакомы с 5-осевой обработкой, управление DMU и уникальная конструкция стали еще одним препятствием в и без того сложном проекте.
Программное обеспечение для машинного программирования было еще одним препятствием. Компания Aerojet Rocketdyne недавно стала клиентом компании CNC Software Inc., Толланд, Коннектикут, и ей пришлось наращивать мощность своей новой системы программирования Mastercam NC при разработке нового постпроцессора для DMU. Команде также пришлось разработать 3D-модель DMU для использования с ее программной системой Vericut — утилитой для моделирования, проверки и оптимизации траектории от компании CGTech Inc. из Ирвина, Калифорния,
. материал – запатентованный жаропрочный суперсплав с высоким содержанием никеля и хрома. Это как хорошо известный, труднообрабатываемый сплав Inconel 718, «только намного хуже».
Поскольку на тот момент этот материал был малоизвестен, Aerojet Rocketdyne предоставила Смиту образцы, которые он отвез на предприятие Sandvik Coromant в Нью-Джерси для пробного резания с использованием различных марок твердого сплава и геометрий пластин.
«Так я знал, чего ожидать, прежде чем писать программы», — объясняет Смит. Он также экспериментировал с зажимом инструмента, потому что «одной из самых больших проблем, с которыми мы столкнулись, была чрезвычайная длина инструментов, необходимых для проникновения внутрь ЦУПа. Именно здесь мы использовали инструментальную систему Sandvik Coromant Capto не столько из-за ее быстросменных возможностей, сколько из-за ее жесткости. То же самое можно сказать и о бесшумных инструментах, которые мы использовали везде, где это было возможно, чтобы устранить вибрацию и увеличить срок службы инструмента».
Дерек Смит из Sandvik Coromant стоит вместе с ведущим инженером Aerojet Rocketdyne Стивом Фонтейном перед одним из многих ракетных двигателей компании.
Фото предоставлено Aerojet Rocketdyne
Налаживание отношений
Многочисленные препятствия, возникшие в связи с MCC, были типичными для Aerojet Rocketdyne, компании, которая на протяжении всей своей истории бралась за сложные проекты. С момента своего основания в начале 1940-х годов компания была в авангарде двигательных технологий — если она отправится в космос, велика вероятность, что она попала туда благодаря Aerojet Rocketdyne.
Что наиболее примечательно в этом текущем проекте, так это не история Aerojet Rocketdyne; ни технология обработки, которую он использует для производства ракетных двигателей. Это командная работа, которая вошла в создание MCC.
Эрнандес говорит: «Нам пришлось делать все с нуля — листы инструментов и наладки, постпроцессор, модели для Vericut и новый тип станка, который мы никогда раньше не использовали. Вдобавок ко всему, у нас были очень сжатые сроки. Мы полагались на Sandvik Coromant вместе с другими нашими деловыми партнерами, CGTech и CNC Software, чтобы все было сделано вовремя и без ошибок».
Джим Кортни, технический торговый представитель Sandvik Coromant, сотрудничал с Aerojet Rocketdyne в течение последних 15 лет и участвовал в аналогичном успешном проекте с ними в 2012 году.
«Мы помогли им значительно сократить время цикла на компонент, который они готовились передать на аутсорсинг — это не только позволило им оставить его внутри компании, но и позволило избежать инвестиций в несколько новых станков», — объясняет Кортни. «С тех пор они усовершенствовали процесс еще больше и привезли несколько родственных частей на дом».
Опытный двигатель RS-25 № 0525 компании Aerojet Rocketdyne готовится к установке на стенде A-1 Test в Космическом центре Стеннис в рамках подготовки к серии испытаний для поддержки программы NASA Space Launch System (SLS).
Фото любезно предоставлено НАСА
Готов к старту
Хотя производственные особенности остаются запатентованными, Эрнандес говорит, что все прошло без сучка и задоринки. Aerojet Rocketdyne добилась «действительно удивительной стойкости инструмента» с помощью инструментов Sandvik Coromant, несмотря на большой вылет инструмента и исключительную прочность загадочного материала.
Функция динамического фрезерования Mastercam помогла увеличить срок службы инструмента при одновременном сокращении времени цикла, а моделирование траектории инструмента Vericut от CGTech дало всем уверенность, необходимую для нажатия зеленой кнопки на станочном цикле, который создавался месяцами.
Эрнандес и его команда сняли готовый ЦУП с DMU в марте 2018 года. После окончательных испытаний и осмотра оборудование было отправлено в Космический центр Стеннис в Миссисипи, где ЦУП был собран на модернизированном двигателе RS-25. С тех пор двигатель успешно завершил ранние полномасштабные наземные испытания, показывая лучшие результаты, чем ожидалось. Смит приписывает большую часть этого успеха Эрнандесу, добавляя: «Этот проект никогда бы не состоялся без него. Во многих случаях Джордж был здесь с раннего утра до поздней ночи, по выходным… Он старался изо всех сил, чтобы все происходило и помогало гарантировать, что мы все сделали вовремя».
Для Эрнандеса чувства взаимны. «Обслуживание, которое мы получили от Sandvik Coromant, было превосходным, — говорит он. «Они сделали все, что мы от них просили, и даже больше, в установленные сроки, и Дерек был рядом с нами, когда бы он нам ни понадобился. Он, как и все остальные в нашей команде, проделал великолепную работу».
ФАУ-2 (нем. V-2, А-4), одноступенчатая баллистическая ракета с автономным управлением на активном участке траектории. Разработана под руководством Вернер фон Брауна. Применялась Германией в конце 2-й мировой
войны для поражения крупных объектов и
деморализации населения Великобритании.
После войны явилась прототипом для разработки многих баллистических ракет в США и других
странах. Её масса составляла ок. 13 т, дл. — 14 м, макс, диаметр корпуса — 1,65
м. Боевая часть с массой 800 кг размещалась в головном отсеке.
Жидкостный ракетный двигатель работал на 75-процентном этиловом спирте
(3,5 т) и жидком кислороде (5 т). Он развивал тягу 270 кН (27 тс) и обеспечивал максимальную скорость полёта до 1700 м/с
(6120 км/ч), дальность достигала 320 км,
высота траектории — ок. 100 км. Система управления — автономная, гироскопическая
с программным механизмом и приборами для замера скорости полета. Запуск
вертикальный. Первый боевой пуск состоялся 8 сентября
1944 года. Эффективность боевого применения
ФАУ-2 оказалась крайне низкой: ракеты имели
малую точность попадания (в круг диаметром
10 км попадало только 50% ракет) и низкую
надёжность (из 4300 запущенных ракет
более 2000 взорвались на земле или в воздухе
при пуске либо вышли из строя в полёте).
В Германии на базе ФАУ-2 разрабатывался
проект двухступенчатой баллистической ракеты
с дальностью полёта 5000 км. Немецко-фашистское
командование намеревалось использовать
эту ракету для поражения крупных объектов и деморализации населения на территории США.
Однако разработка такой ракеты к моменту
поражения фашистской Германии не была завершена.
К. В. Морозов.
Советская военная энциклопедия.
«Оружие возмездия»
(Vergeltungswaffen), разработанное немецкими учеными в конце 2-й мировой
войны на секретной базе в Пенемюнде ракетное оружие V-1 («Фау-1») и V-2
(«Фау-2»), которое по замыслу Гитлера должно было переломить ход войны.
Первый боевой запуск ракеты V-1 на жидком топливе был произведен 12 июня
1944 с побережья Франции для поражения Лондона. В течение одной недели на
британскую столицу было выпущено более 8 тыс. ракет, многие из которых
оказались сбитыми силами английской противовоздушной обороны, по меньшей мере
630 взорвалось в воздухе, однако небольшая часть все же достигла цели.
Английские потери от этой бомбардировки составили около 6 тыс. человек убитыми
и около 40 тыс. ранеными. Три месяца спустя, 8 сентября 1944, с базы в
Нидерландах был произведен первый пуск ракеты V-2 по лондонскому району
Чизвик. Ракета V-2 имела около 15 метров длины, вес 13 тонн, в том числе
1-тонная боеголовка. Скорость ракеты была около 7 тыс. км в час, дальность
полета 500 км. На Англию было выпущено более 1 тыс. ракет V-2, 600 из которых
пришлось на Лондон. Потери англичан составили около 10 тыс. человек убитыми.
Использован
материал Энциклопедии Третьего рейха — www.fact400.ru/mif/reich/titul.htm
Литература:
Секретное оружие третьего рейха. М., 1975;
Морозов Н. И. Баллистические ракеты стратегического назначения. М., 1974;
Латухин А. Н. Боевые управляемые ракеты.
М., 1968;
Мадер Ю. Тайна Хантсвилла. Пер.
с нем. М., 1965.
Далее читайте:
Браун, Вернер фон (Braun),
немецкий ученый в области ракетостроения.
ХРОНОС: ВСЕМИРНАЯ ИСТОРИЯ В ИНТЕРНЕТЕ
ХРОНОС существует с 20 января 2000 года,
Редактор Вячеслав Румянцев
При цитировании давайте ссылку на ХРОНОС
Фау-2: ракета Гитлера, положившая начало космической эре
Ричард Холлингэм
BBC Future
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Автор фото, Getty
В сентябре исполняется 70 лет со дня первой германской атаки на Лондон с применением ракет Фау-2. Как выяснил корреспондент BBC Future, немецкие технологии времен Второй мировой войны до сих пор используются в ракетостроении.
Как-то солнечным утром в сентябре 1944 г. мой отец, тогда еще подросток, ждал поезда на вокзале городка Кромер на восточном побережье Англии. Стояла чудесная ясная погода. С платформы, расположенной высоко над городом, можно было разглядеть берег оккупированной немцами Голландии по ту сторону спокойного Северного моря.
«Вдруг я заметил на горизонте три черточки, поднимавшиеся в небо и исчезавшие в стратосфере, — вспоминал отец. – Я уверен, что это взлетали ракеты Фау-2, но где они тогда упали, мне неизвестно».
Фау-2 стартовали с мобильных пусковых установок. Каждая 14-метровая ракета несла заряд взрывчатки массой в 900 килограммов. Первая Фау-2 упала на Лондон 8 сентября 1944 г. Она оставила после себя воронку диаметром 10 метров, убила троих и ранила 22 человека.
В отличие от традиционных самолетов и от своего предшественника – самолета-снаряда Фау-1, — ракета Фау-2 представляла собой принципиально новый вид вооружения. Время полета до цели составляло не более пяти минут, и системы оповещения не успевали на нее среагировать. Ракеты падали на ничего не подозревавшие Лондон, Норидж, Париж, Лилль и Антверпен. Фау (немецкое произношение буквы V) обозначало Vergeltungswaffen, то есть «оружие возмездия». Ракета Фау-2 стала последней и отчаянной попыткой Германии повернуть ход войны в свою пользу.
Через какое-то время после того как мой отец стал свидетелем запуска Фау-2, он чудом избежал последствий ракетного удара, который застал его в ожидании поезда метро на наземной станции Куинз Парк в северном Лондоне.
Автор фото, Getty
Подпись к фото,
В 1945 году после окончания войны убийцу лондонцев Фау-2 выставили на всеобщее обозрение на Трафальгарской площади
«Внезапно на дороге неподалеку раздался громкий хлопок, и в воздух поднялось огромное облако обломков, — рассказывал он. — Фау-2 была оружием устрашения. Ракеты сыпались с неба внезапно, безо всякого предупреждения».
В ходе Второй мировой войны по одной лишь Англии было выпущено свыше 1300 единиц Фау-2. По мере продвижения союзнических войск вглубь континента Германия начала подвергать ракетным ударам Бельгию и Францию.
Разработка ценою в тысячи жизней
Точных данных об общем количестве жертв Фау-2 не существует, но предполагается, что их было несколько тысяч. В одной только Великобритании от ракетных ударов погибло 2724 человека. Впрочем, сама программа производства Фау-2 унесла гораздо больше жизней – по крайней мере 20 тыс.
Автор фото, Getty
Подпись к фото,
Сцена разрушений на лондонской Фаррингдон Роуд после падения туда Фау-2, 1945 год
Пропустить Подкаст и продолжить чтение.
Подкаст
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
эпизоды
Конец истории Подкаст
«Об этом факте зачастую несправедливо забывают, — говорит Дуг Миллард, специалист по истории ракетостроения и куратор экспозиции космической техники лондонского Музея науки, в главном выставочном зале которого размещен экземпляр Фау-2. – Ракеты строились ценой множества человеческих жизней, ведь нацисты использовали рабский труд узников концлагерей».
Пленные трудились на круглосуточно работавшей подземной фабрике под названием Миттельверк неподалеку от концентрационного лагеря Бухенвальд в центральной Германии. Многих узников, владевших необходимыми техническими навыками – например, сварщиков – свозили и из других лагерей. Условия их существования были ужасающими – людей держали без солнечного света, в антисанитарии, они голодали и недосыпали. Имелись случаи убийства пленных за попытку саботировать работы. По свидетельствам очевидцев, провинившихся вешали на кранах сборочных линий.
Несмотря на соучастие в поддержании нечеловеческих условий содержания работников фабрики Миттельверк, создатель Фау-2 Вернер фон Браун вошел в историю как гений ракетостроения. Союзники признали, что ракета Фау-2 технологически превосходит их собственные разработки.
Автор фото, Getty
Подпись к фото,
Фау-2 была способна преодолеть расстояние около 190 км при крейсерской высоте полета свыше 80 км
Благодаря мощному двигателю, Фау-2 была способна преодолеть расстояние около 190 км при крейсерской высоте полета свыше 80 км. Двигатель, работавший на этаноле и жидком кислороде, представлял собой принципиально новое слово в ракетной технике. Фактически Фау-2 стала первой в мире космической ракетой.
«Небольшие ракеты строили начиная с 1930-х гг., но Фау-2 была гораздо крупнее и обладала большей дальностью, — говорит Миллард. – Она вывела ракетостроение на качественно новый уровень».
Революционные технологии
Одним из наиболее революционных технологических решений, примененных на Фау-2, стала автоматическая система наведения, не требовавшая постоянного целеуказания с земли. Координаты цели вводились в бортовой аналоговый вычислитель перед запуском. Установленные на ракете гироскопы контролировали ее пространственное положение в течение всего полета. Любое отклонение от заданной траектории выправлялось рулями на боковых стабилизаторах.
Неудивительно, что после окончания войны США, СССР и Британия поспешили завладеть технологией создания Фау-2. Фон Браун, не захотевший работать на Сталина, сдался в плен американцам. А Советскому Союзу достались фабрика по производству ракет и испытательный полигон.
«И американские, и советские специалисты разобрали Фау-2 по винтику, чтобы понять принцип ее работы, — отмечает Миллард. – Советский Союз в результате создал точную копию ракеты. Американцы же забрали несколько экземпляров в США, где использовали их для высокоатмосферных экспериментов».
Автор фото, Getty
Подпись к фото,
Немец Вернер фон Браун (крайний справа) среди американских ученых-ракетчиков
Впрочем, в США понимали, что техника вторична в сравнении с гением, создавшим ее. Американцы заполучили фон Брауна. И хотя военным приоритетом Вашингтона стала разработка межконтинентальных баллистических ракет, германский инженер получил возможность параллельно заниматься своей давней мечтой о полетах в космос.
«Вскоре, по заказу армии США, фон Браун приступил к разработке ракеты «Редстоун», которая являлась модификацией Фау-2, — говорит Миллард. – Вариант «Редстоуна» использовали в 1961 г. для запуска в космос первого американского астронавта Алана Шепарда».
Наследие Фау-2
Таким образом, нетрудно проследить прямую связь между ракетой Фау-2, создававшейся при помощи рабского труда военнопленных, запускавшейся по целям из оккупированной нацистами Европы, и первым американским пилотируемым полетом в космос.
«Технология Фау-2, впоследствии позволившая американцам отправиться к Луне, разрабатывалась ценой огромных ресурсов, в том числе и человеческих жизней», — подчеркивает Миллард.
Можно ли было высадить человека на Луне, не прибегая к помощи гитлеровского оружия? Вероятно, да, но на это потребовалось бы гораздо больше времени. Как и в случае со многими другими инновациями, война подстегнула работу над ракетными технологиями и ускорила наступление космической эры.
Фундаментальные принципы, лежащие в основе ракетной техники, не претерпели существенных изменений за 70 лет. Конструкция ракетных двигателей остается той же, большинство из них работает на жидком топливе, а в бортовых системах управления по-прежнему применяются гироскопы. Все эти решения были впервые внедрены на Фау-2.
Сам того не подозревая, сентябрьским днем 1944 года мой отец стал свидетелем начала космической эры. «Ракетная техника не сильно изменилась с тех пор, — говорит Миллард. – В этом смысле мы все еще живем в эпоху Фау-2».
Автор фото, Google
Карта Google: куда падали нацистские ракеты (Лондон и окрестности)
Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.
75 лет назад ракетой «Фау-2» была впервые сфотографирована Земля из космоса
24 октября 1946 года, вскоре после окончания Второй мировой войны и за десять с лишним лет до того, как советский «Спутник-1», запущенный на околоземную орбиту, открыл космическую эру, группа ученых и военных в пустыне Нью-Мексико, работавшая с трофейными немецкими ракетами «Фау-2», получила первые фотографии Земли из космоса.
Эти зернистые черно-белые снимки были сделаны с высоты 101 км с помощью 35-миллиметровой кинокамеры, установленной на ракете под номером 13, запущенной с ракетного полигона «Уайт-Сэндс» («Белые Пески»). Бортовая камера DeVry, снимавшая кадры с частотой в полторы секунды, через несколько минут вместе с ракетой упала обратно на Землю, врезавшись при этом в грунт со скоростью 150 м/с. Камера была разбита, однако пленка, защищенная стальной кассетой, не пострадала.
Спасательная команда сразу же выехала в пустыню, чтобы найти кассету и передать ее в руки ученых. Прикомандированный к этой группе 19-летний военнослужащий Фред Ралли спустя много лет так передавал в интервью изданию Air & Space Magazine реакцию ученых, увидевших неповрежденной пленку с драгоценными первыми кадрами: «Они были в восторге, скакали вверх-вниз, как дети. А когда потом фотографии впервые спроецировали на экран, то ученые просто сошли с ума». Сам Ралли в свои 19 лет еще не понимал всей значимости экспериментов, в которых он участвовал, ему тогда это казалось просто очередной рядовой работой на службе армии.
Супершпион Сталина: как Рихард Зорге перевернул историю
80 лет назад японской контрразведкой была схвачена основная часть резидентуры советского разведчика…
18 октября 10:36
До 1946 года максимальная высота, с которой удавалось получить изображения земной поверхности, не превышала 22 км. Именно на такую высоту 11 ноября 1935 года поднялся стратосферный аэростат Explorer II с американцами Альбертом Стивенсом и Орвилом Андерсеном. Это был, конечно, еще далеко не космос, однако и этой высоты было достаточно, чтобы отчетливо различить кривизну планеты.
Камера на «Фау-2» позволила улучшить этот рекорд более чем в пять раз и ясно показать шарообразную Землю на фоне черноты космоса. Позже эксперименты с фотографированием планеты из космоса были продолжены с еще более впечатляющими результатами.
Журнал National Geographic в 1950 году опубликовал заметку Клайда Холлидея, инженера, который установил камеру и склеил затем вместе кадры так, чтобы получилась панорама Земли из космоса. Он писал, что фотографии с «Фау-2» впервые демонстрируют, «как наша Земля будет выглядеть для пришельцев с других планет, летящих к нам на космическом корабле».
Разумеется, американская армия запускала «Фау-2» в конце 1940-х годов не только ради красивых фоток. Десятки захваченных в конце войны немецких ракет, доставленных в «Уайт-Сэндс» в 300 железнодорожных вагонах, предназначались в первую очередь для изучения немецких технологий. Американские ракетчики на основе полученной информации стремились усовершенствовать конструкции собственных ракет, а ученым при этом было предложено устанавливать свои приборы в носовой части запускаемых конструкций для измерения температуры, давления, магнитных полей и других физических характеристик пока еще неизведанных верхних слоев атмосферы.
Холлидей работал в Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса вместе с другими космическими первопроходцами вроде Джеймса Ван Аллена и Зигфрида Фреда Сингера, которые позже приняли активное участие в планировании первых спутниковых миссий США. Сингер умер в апреле 2020-го и последние годы жизни, к сожалению, большую известность получил в качестве отрицателя глобального потепления.
Фотографии, полученные с камер «Фау-2», использовались еще и для того, чтобы анализировать поведение ракеты, и это была нелегкая задача. Инженерам-ракетчикам нужно было знать, как ракета движется через верхние слои атмосферы, а ученые хотели выяснить, с какого направления приходят космические лучи, которые регистрировали их приборы. Вряд ли кого-то интересовало, что эти фотографии могут рассказать о географии или метеорологии — по крайней мере, первоначально. Однако Холлидей уже тогда хорошо представлял будущую роль фотографии для изучения Земли. Сай О’Брайен, с 1950 года занимавшийся связями с общественностью Лаборатории прикладной физики, говорил, что Холлидей пытался донести до коллег идею о том, что фотографии сами по себе могут нести пользу науке.
В 1950 году ученые еще избегали называть космосом те места, куда долетали ракеты «Фау-2», они писали о «малоизученных и труднодостижимых верхних слоях атмосферы». В наши дни, несмотря на всю условность проведения черты в атмосфере, за которой простирается космическое пространство, все же вполне однозначно то, что находится выше 100 км, считается «космосом».
Есть понятие линии Кармана — высоты, которая считается верхней границей государств и одновременно границей, отделяющей земную атмосферу от космического пространства. Свое наименование она получила по фамилии американского инженера венгерского происхождения Теодора фон Кармана. Международная авиационная федерация (ФАИ) проводит такое разграничение на высоте 100 км над уровнем моря. В США, где расстояния предпочитают мерить в милях, граница космоса установлена на высоте 50 миль, то есть 80,45 км. При этом в NASA все же иногда придерживаются трактовки ФАИ, которая отказывается считать суборбитальными полеты ниже 100 км. В любом случае существенное количество молекул воздуха, способного тормозить и сжигать спутники, остается и за линией Кармана. А внешняя часть земной атмосферы, экзосфера, простирается до высоты 10 тыс. км и далее, но там встречаются в основном лишь атомы водорода, который постепенно улетучивается в окружающее космическое пространство.
Crazy Ivan. Как у берегов США погибла АПЛ К-219
3 октября 1986 года произошла авария на советской атомной подводной лодке К-219, которая едва…
03 октября 11:11
В период с 1946 по 1950 год в ходе полетов «Фау-2» было получено свыше тысячи снимков Земли из космоса. Эти фотографии, демонстрирующие огромные просторы на юго-западе Америки, печатались в газетах и были тщательно изучены метеорологами из Бюро погоды США. В своей статье в National Geographic Холлидей сделал несколько прогнозов относительно того, к чему все это может привести: «Результаты этих экспериментов говорят о том, что наступит время, когда камеры, установленные на управляемых ракетах, смогут осуществлять разведку вражеской территории во время войны и картографировать недоступные регионы Земли. В мирное время они будут вести съемку штормовых фронтов и образующейся облачности над всем континентом».
Первое путешествие в космос слегка модернизированная ракета «Фау-2» совершила еще в нацистской Германии в 1944 году, совершив экспериментальный вертикальный взлет и достигнув высоты в 188 км. Опять же по современным меркам это более чем полноценный суборбитальный космический полет. Разработчик ракеты, немецкий конструктор Вернер фон Браун, всегда мечтал о экспедициях к другим планетам.
Летчику-испытателю Эриху Варзицу, направленному в конце 1936 года для испытаний первого авиационного реактивного двигателя, фон Браун обещал полеты на Луну: «Станете ли вы работать с нами и испытывать реактивный двигатель в воздухе? Тогда, Варзиц, вы станете знаменитым. А позднее мы полетим на Луну — с вами у штурвала!» Однако на пути к своей мечте Вернер фон Браун вступил в нацистскую партию, стал в 1943 году штурмбаннфюрером СС, использовал труд заключенных концлагерей и возглавил разработку для вермахта чудо-оружия возмездия, убившего и ранившего несколько тысяч мирных жителей — в основном в Лондоне.
Первый старт «Фау-2» (от Vergeltungswaffe, другое наименование — А-4, от Aggregat) состоялся в марте 1942 года, первый боевой пуск — в сентябре 1944-го, и всего было запущено свыше 3 тыс. ракет. В качестве «оружия возмездия» такие ракеты оказались малоэффективны, и их роль свелась к запугиванию мирного населения — от каждой весьма дорогой в производстве ракеты в среднем погибли 1-2 человека, хотя некоторые взрывы ракет уносили с собой сотни жизней.
После войны «Фау-2» послужили прототипом для разработчиков первых баллистических ракет как в США, так и в СССР. Но если американцы получили в свои руки не только сдавшегося им фон Брауна со своей командой, подробные чертежи и около сотни готовых ракет, то советской стороне и Сергею Королёву достались лишь отдельные части без чертежей и технической документации, а также полторы сотни немецких специалистов, согласившихся работать над программой восстановления «Фау-2». Впрочем, основной полигон фон Брауна Пенемюнде оказался именно в советской зоне оккупации и отныне обслуживал советскую программу испытательных запусков, поэтому уже в том же октябре 1946 года Королёв успешно запускал первые копии немецких «вундерваффе» и вскоре на их основе создал первую советскую баллистическую ракету малой дальности Р-1.
«Значение ракет А-4 и Р-1 нельзя преуменьшать, — писал ближайший соратник Сергея Королева академик Борис Черток. — Это был прорыв в совершенно новую область техники».
Разумеется, «Фау-2» не могли выводить спутники на орбиту или осуществлять межконтинентальные перелеты. Их дальность ограничивалась 380 км. У нацистов уже существовали проекты двухступенчатой межконтинентальной баллистической ракеты, способной преодолевать 5000 км и поражать объекты на территории США, а также система запуска ракет с подводных лодок, предназначенная для обстрела американских прибрежных городов, однако пустить в ход все это до конца войны им так и не удалось.
Трофей победителя. Как немцы помогли СССР создать первую ракету
https://ria.ru/20180917/1528610535.html
Трофей победителя. Как немцы помогли СССР создать первую ракету
Трофей победителя. Как немцы помогли СССР создать первую ракету — РИА Новости, 17.09.2018
Трофей победителя. Как немцы помогли СССР создать первую ракету
Атомные бомбардировки японских городов Хиросимы и Нагасаки американской авиацией 6 и 9 августа 1945 года подстегнули советскую ракетную программу. В Москве… РИА Новости, 17.09.2018
безопасность, ссср, сергей королев, министерство обороны ссср, фау-2
Безопасность, СССР, Сергей Королев, Министерство обороны СССР, Фау-2
МОСКВА, 17 сен — РИА Новости, Андрей Коц. Атомные бомбардировки японских городов Хиросимы и Нагасаки американской авиацией 6 и 9 августа 1945 года подстегнули советскую ракетную программу. В Москве понимали, что СССР может стать следующей мишенью. До первых пусков межконтинентальных баллистических ракет было еще далеко. Р-1, построенная на базе немецкой ФАУ-2, не отличалась большой дальностью полета и точностью. Но именно это оружие заложило основу советского (а затем и российского) ракетно-ядерного щита.
Охота на ФАУ
17 декабря 2013, 10:00
От Р-1 до «Ярса» – редкие кадры запуска баллистических ракетСмотрите редкие кадры из арсенала РВСН запуска советских и российских баллистических ракет. Ракетные войска стратегического назначения отмечают 54-ю годовщину со дня образования 17 декабря.
К концу Второй мировой войны единственными серийными баллистическими ракетами в мире были немецкие ФАУ-2 (другое название — А-4). Третий рейх наносил ракетные удары по столицам европейских стран — членов антигитлеровской коалиции. Оружие было сложным в производстве, неточным и по эффективности уступало массовым налетам бомбардировщиков, практиковавшимся американцами. Кроме того, около 20 процентов ракет взрывалось в воздухе вскоре после пуска. Но перспективы развития военной техники в этом направлении были очевидны.
В развернувшейся ракетной гонке лидировали американцы. Завод «Миттельверк» в Тюрингии, где собирали ФАУ-2, попал в оккупационную зону союзников. Они извлекли максимум выгоды из этого, вывезли около ста тонн трофеев — ракет, двигателей, запчастей, отправили в Штаты главного конструктора Вернера фон Брауна и всех его ближайших помощников. Позже Тюрингия отошла под контроль СССР — американцы обменяли ее на Западный Берлин. Советской стороне достались немногочисленные части ракет ФАУ-2 без чертежей, расчетов и технической документации.
Технологию восстанавливали буквально с нуля. Этим занимался третий отдел знаменитого НИИ-88, работами руководил Сергей Королев. В помощь его группе направили около 150 немецких специалистов с семьями, добровольно согласившихся работать на СССР. Совместными усилиями собрали два десятка ФАУ-2. С 18 октября по 13 ноября 1946-го провели одиннадцать пусков.
Советские инженеры и конструкторы разобрали немецкое «вундерваффе» буквально до винтика. Решили построить точную копию. Королев справедливо полагал: для начала нужно освоить простейшие ракеты, а потом приступать к более сложным. Однако отличия от трофейных ФАУ-2 были. На Р-1 установили автоматическую инерциальную систему наведения и чуть более мощные двигатели, дальность полета немного увеличилась — с 250 до 270 километров.
30 марта 2017, 09:00
Последний рубеж обороны: на что способна стратегическая ПРО России
Первая советская баллистическая ракета малой дальности, собранная целиком из отечественных компонентов, стартовала на полигоне Капустин Яр 17 сентября 1948-го. Однако из-за отказа системы управления Р-1 отклонилась от маршрута почти на 50 градусов. Впрочем, менее чем через месяц состоялся успешный пуск. Всего в рамках летно-конструкторских испытаний опробовали десять ракет в 1948 году и двадцать — в 1949-м. Именно тогда в СССР разработали методику испытаний баллистических ракет, которая с незначительными изменениями применяется и сегодня.
Исторический прорыв
Р-1 была довольно массивной ракетой. Длина — почти 15 метров (пятиэтажный дом), стартовая масса — более 13 тонн, масса полезной нагрузки — 1000 килограммов, максимальная скорость — 1465 километров в час. По характеристикам она близка к современным оперативно-тактическим ракетным комплексам. Однокамерный двигатель работал на топливе из жидкого кислорода и 75-процентного водного раствора этилового спирта. На боевую позицию ракету перевозили на грунтовом лафете 8У22 или 8У24, с его же помощью изделие устанавливали на стартовый стол и готовили к пуску.
В вертикальном положении проверяли систему управления, загружали топливо и средства парогазогенерации, осуществляли прицеливание. Подготовка ракеты на технической позиции занимала два-четыре часа, на боевой позиции — до четырех часов. Таким образом, боеготовность комплекса (то есть время от получения команды на пуск до старта) составляла шесть-восемь часов.
31 августа 2018, 15:23
В академии РВСН будут учить управлять комплексами «Авангард» и «Сармат»
Несмотря на очевидные недостатки, назвать Р-1 провальной или «слабой» нельзя. Никто не собирался использовать ее для нанесения удара по противнику — в СССР параллельно разрабатывались другие, более мощные баллистические ракеты. Скорее Р-1 была тренажером, летающей лабораторией. Этот проект позволил в короткие сроки создать в СССР все условия для дальнейшего развития нового вида оружия.
Еще в 1946 году сформировали первое ракетное соединение Советской армии — бригаду особого назначения РВГК. Знакомиться с новой техникой личный состав бригады начал в Германии, затем бойцы участвовали в пусках ФАУ-2 и Р-1 в СССР. На основе опыта бригад особого назначения отрабатывались методы войсковой эксплуатации и боевого применения ракет большей дальности.
«Значение ракет А-4 и Р-1 нельзя преуменьшать, — говорил академик Борис Черток, ближайший соратник Сергея Королева. — Это был прорыв в совершенно новую область техники».
Сравнительный анализ тактико-технических характеристик баллистических ракет Фау-2 и Р-1
В статье рассматриваются тактико-технические характеристики первых баллистических ракет в мире: немецкой Фау-2 и советской Р-1. Детально проводится исследование преимуществ и недостатков, которыми обладают данные боевые ракеты. Выполняется сравнительный анализ совокупности качественных и количественных параметров, описывающих эксплуатационные и боевые свойства баллистических ракет Фау-2 и Р-1. Поскольку Р-1 была разработана на базе Фау-2, они имеют совокупность схожих особенностей конструкции. Однако при разработке Р-1 инженеры не имели в распоряжении цельные образцы ракет Фау-2, материальную и конструкторские базы, чем определяются конструктивные отличия данных ракет. Формальное копирование сопровождалось внедрением собственных конструкторских решений. Вследствие этого в ракете Р-1 были модифицированы конструкции хвостового и приборного отсеков, повышена расчетная дальность полета ракеты с 250 до 270 км, что делает Р-1 по сравнению с Фау-2 мощнее, работоспособнее и надежнее.
Ключевые слова:
первые баллистические ракеты, отличия Р-1 от Фау-2, сходства Р-1 и Фау-2, боевые свойства Р-1 и Фау-2, история развития ракетостроения, Вторая Мировая война, освоение космоса, ракетно-космическая техника.
Войны сопровождают человечество на протяжении многих веков с самых древних времен [1, 2]. Так, после окончания Второй Мировой войны в 1945 году и до 1990 года всего лишь 26 дней люди обходились без войн по всей планете [3]. В военное время государства-участники военных конфликтов претерпевают значительные демографичeские, экономические и социально-политические удары. Однако помимо перечисленных бедствий, война не только сопровождается регрессом экономики, культуры и морали, но и дает свои плоды, без которых современный мир был бы совсем иным. К положительным последствиям войны можно отнести всплеск научно-технических изобретений [2, 4]. Например, во время Второй Мировой войны немецкие инженеры успешно запустили первую в мире баллистическую ракету Фау-2 [2]. Позднее и в СССР появилась своя первая баллистическая ракета под названием Р-1, разработанная на базе немецкой Фау-2 [5].
Постановка задачи.
Таким образом, цель
данной работы заключается в исследовании преимуществ и недостатков, которыми обладают боевые баллистические ракеты Фау-2 и Р-1, тем самым проводится сравнительный анализ тактико-технических характеристик данных баллистических ракет. Для достижения цели были поставлены следующие задачи
:
– изучить, систематизировать и описать сведения о баллистических ракетах Фау-2 и Р-1;
– проанализировать и описать преимущества и недостатки тактико-технических характеристик данных ракет;
– выявить основные отличия и сходства в принципах устройства ракет Фау-2 и Р-1.
Научная новизна.
Вданной работе предпринимается попытка систематизировать и структурировать имеющиеся данные о тактико-технических характеристиках баллистических ракет Р-1 и Фау-2. Поскольку имеющиеся работы отличаются суженным разнообразием, недостатком уже проведенных исследований, а ряд из них носит исключительно точечный характер. Кроме того, в российской научной литературе практически не встречаются материалы, повествующие о сходстве и различии свойств данных ракет, а также компаративистские работы в этой сфере.
Основная часть.
Фау-2 — первая в мире баллистическая ракета, разработанная немецкими учеными в конце Второй Мировой войны под руководством конструктора Вернера фон Брауна [6].
Рис. 1. Заправка горючим ракеты Фау-2 на стартовой площадке [7]
Одноступенчатая ракета Фау-2 была оснащена жидкостным ракетным двигателем, работающим на 75 % водном растворе этилового спирта и жидкого кислорода, максимальное время горения которого не превышало 65 секунд. Максимальная скорость полета достигала 1600 м/с, предельная дальность полета составляла 320 км, высота траектории — 80–90 км. Ракета Фау-2 имела общую длину 14 м, диаметр корпуса равнялся 1,65 м. Стартовая масса ракеты составляла 12,9 тонн, в носовой части находилось взрывчатое вещество массой 750 кг [8].
Проект создания первой в мире баллистической ракеты разрабатывался с 1939 года. Первый успешный старт ракеты Фау-2 был произведен 3 октября 1942 года, максимальная скорость которой составила 1,34 км/с, ракета достигла высоты 84,5 км [9]. Первый боевой пуск состоялся в сентябре 1944 года. В этом же году ракета Фау-2 впервые в истории совершила суборбитальный космический полет, достигнув высоты в 188 км [8]. Однако эффективность боевого применения Фау-2 была крайне невысокой: ракеты имели малую точность попадания. Так, в круг диаметром 10 км попадало только 50 % запущенных ракет. Также ракеты имели низкую надежность. Практически половина запущенных ракет взрывались на земле или в воздухе при запуске, либо выходили из строя в полете. В последний раз ракеты Фау-2 были применены во время сражения за Антверпен в 1945 году [10].
Перед капитуляцией Германии Вернер фон Браун вместе со своей командой сдался американским войскам. Завод «Миттельверк», где строили ракеты, оказался в зоне оккупации американских войск. Через два месяца в соответствии с международными соглашениями они отдали эту территорию советским войскам в обмен на Западный Берлин. К этому времени американцы успели вывезти десятки тонн ценного трофейного груза: ракеты, двигатели, запчасти, испытательное оборудование и документацию [11].
В Москве была организована специальная группа под названием «Выстрел». Возглавил ее конструктор Сергей Павлович Королев. Спецгруппу отправили на немецкие предприятия для подготовки пуска ракет Фау-2. Когда в августе 1945 года спецгруппа прибыла на завод, там уже не было ни одной ракеты, а оборудование оказалось достаточно поврежденным. Пришлось начать поиск инженеров, работавших с Фау-2, и самих ракет по всей контролируемой СССР территории. Целых ракет так и не удалось найти, однако специалисты собрали достаточное количество материала для воспроизводства конструкции ракеты Фау-2 [12].
Р-1 — первая баллистическая ракета, созданная в Советском Союзе под руководством конструктора Сергея Павловича Королева. За основу была взята немецкая ракета Фау-2. Р-1 имела определенные конструктивные отличия, обусловленные отсутствием цельных образцов Фау-2 и различием в материальной и конструкторской базе [13].
Рис. 2. Баллистическая ракета Р-1 [13]
Будучи разработанной в условиях спешки, ракета Фау-2 имела много недостатков. Так, много собранных ракет отбраковывалось, часть запущенных ракет взрывалась в начале полета, а отклонение от цели составляло 10 км. Вследствие этого при воссоздании Фау-2 требовалось также произвести анализ выявленных в ходе запусков недостатков, учесть их в работе над отечественным вариантом ракеты, и только после этого принимать на вооружение [14].
Вопрос о создании первой советской баллистической ракеты был очень актуален во время Второй Мировой войны. Осенью 1947 года было проведено одиннадцать пусков ракет Фау-2. Первая советская баллистическая ракета Р-1, собранная целиком из отечественных компонентов, успешно стартовала на полигоне Капустин Яр 10 октября 1948 года [15].
Р-1 также была одноступенчатой ракетой, оснащенной жидкостным ракетным двигателем, работающим на 75 % водном растворе этилового спирта и жидкого кислорода, максимальное время горения которого не превышало 206 секунд. Скорость полета была сопоставимой со скоростью полета ракеты Фау-2, максимальная дальность стрельбы составляла 270 км. Полная длина ракеты Р-1 равнялась 14,6 м, максимальный диаметр корпуса достигал 1,652 м. Стартовая масса ракеты составляла 13,430 тонн, в носовой части находилось взрывчатое вещество массой 785 кг [15].
Таблица 1
Тактико-технические характеристики ракет Фау-2 и
Р-1 [8, 13, 15]
Ракета
Характеристика
Фау-2
Р-1
Общая длина, м
14
14,6
Диаметр, м
1,65
1,652
Масса взрывчатого вещества, кг
750
785
Стартовый вес, т
12,9
13,430
Максимальная дальность полета, км
320
270
Вид жидкого топлива для ЖРД
75 % водный раствор этилового спирта
75 % водный раствор этилового спирта
Максимальная скорость полета, м/с
1600
1465
Время работы ЖРД, с
65
206
Высшая точка траектории, км
90
77
Отклонение от цели, км
10
1,5
Заключение.
Таким образом, можно сделать вывод, что Вторая Мировая война, помимо многих бедствий и жертв, принесла миру новое оружие — баллистическую ракету. Созданная в Германии Фау-2 и впоследствии разработанная на ее основе советская ракета Р-1 стали первыми в мире баллистическими боевыми ракетами. Они имеют как сходства, так и различия. Ракете Р-1 были присущи многие недостатки, которые определялись рядом факторов, также были и свои плюсы. Запуск Р-1 в серию не имел определяющего оборонного значения. Его значение определялось возможностью подготовки опытных кадров в новой ракетно-космической технике, созданием новых конструкторских бюро, научно-исследовательских центров, промышленных предприятий для разработки и производства отечественного ракетного оружия. Ракета Р-1 была построена на базе Фау-2. В свою очередь, на базе Р-1 были позже разработаны и эксплуатировались ракеты Р-1Б, Р-1В, Р-1Д, Р-1Е и другие [15].
Литература:
Авраменко, Ю. И. Роль войны в человеческом обществе. Многоликая война в художественной литературе / Ю. И. Авраменко. — Текст: непосредственный // Грамота. — 2009. — № 2. — С. 21–22.
Мишин, В. В. Война как двигатель научно-технического прогресса / В. В. Мишин. — Текст: непосредственный // Политическое пространство и социальное время: синергия смыслов и ценностей. — Симферополь: Ариал, 2018. — С. 111–117.
Ковалев, А. А. Мир как основа человеческой цивилизации: философские и социокультурные представления / А. А. Ковалев. — Текст: непосредственный // Управленческое консультирование. — 2019. — № 8. — С. 110.
Пронин, Сергей. Восстановление справедливости в экономике — главная, на мой взгляд, прорывная идея в бизнесе / Сергей Пронин. — Текст: непосредственный // Управление персоналом. — 2014. — № 11. — С. 9.
Ван, Фань. Технологические инновации в разработке первой советской баллистической ракеты Р-1 / Фань Ван. — Текст: непосредственный // Современная наука: актуальные проблемы теории и практики. — 2017. — № 10. — С. 7–11.
Brauburger, Stefan. Wernher von Braun — Ein deutsches Genie zwischen Untergangswahn und Raketenträumen. / Brauburger Stefan. — 1. — München: Pendo, 2009. — S. 304 — Text: direkt.
Филипповых, Дмитрий. Охота за Фау-2 / Дмитрий Филипповых. — Текст: непосредственный // Родина. — 2009. — № 12. — С. 38.
Дорнбергер, Вальтер. Фау-2. Сверхоружие Третьего Рейха. 1930–1945. Пер. с англ. И. Е. Полоцка / Вальтер Дорнбергер. — 1. — Москва: Центрполиграф, 2004. — С. 176 — Текст: непосредственный.
Kennedy, G. P. Rockets, Missiles, and Spacecraft of the National Air and Space Museum / G. P. Kennedy. — 2. — Washington: Smithsonian Institution Press, 1983. — P. 20 — Text: unmediated.
Лей, Вилли. Ракеты и полеты в космос / Вилли Лей. — 4. — Москва: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1961. — 423 c. — Текст: непосредственный.
Баранов, М. И. Антология выдающихся достижений в науке и технике. Часть 50: конструктор ракетно-космической техники Вернер фон Браун и его свершения в ракетостроении / М. И. Баранов. — Текст: непосредственный // Электротехника и электромеханика. — 2019. — № 4. — С. 6–7.
История одной детали / В. И. Серегин, А. Б. Минеев, Т. Р. Хуснетдинов, Е. Н. Павлюк. — Текст: непосредственный // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. — 2016. — № 5. — С. 187.
Zykov, S. The first ballistic missile R-1 / S. Zykov, A. Kolmogorov. — Текст: непосредственный // Youth. Society. Modern science, technologies & innovations. — 2017. — № 16. — С. 56–57.
Первая баллистическая ракета — Фау-2 / В. С. Арискин, И. В. Гузь, Д. А. Носков, Д. С. Солдатов. — Текст: непосредственный // Студенческие научные исследования. — Пенза: Наука и просвещение, 2021. — С. 142–144.
Оружие ракетно-ядерного удара / М. Н. Белоус, В. П. Бурдаев, А. А. Гагин, [др и.] — Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2009. — С. 23 — Текст: непосредственный.
Основные термины(генерируются автоматически): ракета, баллистическая ракета, Мировая война, водный раствор, этиловый спирт, взрывчатое вещество, жидкий кислород, жидкостный ракетный двигатель, носовая часть, общая длина.
Ракеты «Фау-1» и «Фау-2» 🔥 описание, ттх, применение
К 1942 году ход Второй Мировой Войны начал постепенно изменяться, и далеко не в пользу нацисткой Германии. Одним за другим тяжелые поражения рассеивали впечатление, которое было создано первыми блестящими победами рейха вначале.
Германская пропаганда все равно продолжала уверять всех вокруг, что победа будет все равно достигнута. Особую роль для победы отводили одному интересному «чудо-оружию», которое должно было помочь захватить мир. К «вундерваффе» относится и «оружие возмездия» — крылатые и баллистические ракеты, которые должны были наносить удары по Британии, заменив авиацию.
Содержание
История создания ракеты ФАУ
Принцип действия ракеты
Крылатая ракета «Фау-1»
Баллистическая ракета «Фау-2»
Технические характеристики
Применение
Америка перенимает опыт
Источники
История создания ракеты ФАУ
Разработка баллистических ракет на жидком горючем берет свое начало в Германии, в 1926 году. Люди, увлекавшиеся конструированием ракет и изучением других планет, основали «Общество космических полетов». В скором времени в него вступил молодой человек по имени Вернер Фон Браун — будущий создатель ракет ФАУ.
Ракеты на твердом топливе как вид оружия применялись в кровопролитной Первой мировой войне — это ракеты Ле-Прие, что устанавливались на самолетах и предназначались для уничтожения немецких наблюдательных баллонов.
Но Германия, по условиям версальского договора, не могла разрабатывать ракеты подобного типа. Однако в документах Версальского мира не описан запрет на конструирование ракет с двигателем, использующим не твердое, а жидкое топливо. Именно этой лазейкой и решило воспользоваться немецкое командование.
В 1929 году правительство Германии дало ВПК задачу — найти возможность применения реактивных снарядов на жидком топливе как оружия, а уже в 1932 году состоялись первые испытания прототипов ракет.
К тому времени Общество Космических полетов, а именно Вернер Фон Браун создал рабочий экспериментальный прототип, представленный полковнику Вальтеру Дорнбергеру. Несмотря на то, что возможности применения прототипа были крайне малы, он заинтересовал полковника, и тот предложил молодому конструктору работать под началом военных.
Фон Браун, как и подавляющее большинство его коллег по обществу, приняли это предложение, и в декабре 1934 года был представлен прототип ракеты А-2, работавшей на жидком кислороде и этаноле.
Несмотря на нестабильность данного вида топлива и наличие вариантов более качественных топливных смесей, выбор был остановлен на этаноле, как на дешевом и массовом продукте.
А-2 была успешно испытана, и вскоре команда Фон Брауна приступила к созданию ракет А-3 и А-4, ставших прототипами ФАУ-1 и ФАУ-2.
Окончательное создание А-4 — ракеты, которая впоследствии и стала базой для разработки ФАУ 2, завершено в 1941 году.
Запуски ФАУ 2 проводились вплоть до декабря 1942 года, однако, после этого прекращены по экономическим соображениям.
Принцип действия ракеты
ФАУ 1 — первая крылатая ракета, запущенная в серийное производство. Запускалась с земли при помощи специального пускового механизма. Стартовав, ракета летела на маршевом двигателе. Если запас топлива в двигательном отсеке полностью расходовался, маршевый двигатель отключался, и ракета пикировала к цели.
ФАУ 2 имела несколько иной принцип действия. Дело в том, что FAU 2 была первой в мире ракетой, которая совершила полет на высоте 188 километров, почти вышла в космическое пространство. После запуска ракета выходила на полетную высоту, и на этих эшелонах проходила большую часть пути. После достижения нужных координат, ФАУ 2 направлялась к земле и поражала свою цель.
Управлялась ФАУ системой специализированных устройств.
Крылатая ракета «Фау-1»
Первым «оружием возмездия» стал самолет-снаряд Fi 103, разрабатывавшийся с лета 1942 года. Этот беспилотный моноплан с прямым крылом приводился в движение простым и недорогим пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, установленным над фюзеляжем. Автопилот «Фау-1» удерживал ракету на заданном курсе и высоте при помощи гироскопов и магнитного компаса.
Дальность «Фау-1» задавал механический счетчик, который скручивала до нуля аэродинамическая вертушка на носу снаряда. Когда счетчик вставал на ноль, «беспилотник» уходил в пике.
Боевая часть «Фау-1» содержала до тонны аммотола.
Запускалась ракета с паровой катапульты длиной около 50 метров. Подобная пусковая установка была не очень мобильной и легко обнаруживалась воздушными разведчиками.
Баллистическая ракета «Фау-2»
Семейство баллистических ракет, создаваемых с конца 30-х годов под руководством Вернера фон Брауна, носило индекс «А»- «Aggregat». Самая знаменитая из них – А-4, несмотря на цифровое обозначение, была пятой в серии проектов, и впервые взлетела весной 1942 года.
В устройство корпуса «Фау-2» входили четыре отсека. Боевая часть снаряжалась аммотолом, масса заряда доходила до 830 кг. В отсеке управления находилась гироскопическая система наведения. Центральный, и самый крупный, отсек занимали баки с горючим и окислителем. Топливом служил водный раствор этилового спирта, а в роли окислителя выступал сжиженный кислород. Наконец, хвост ракеты занимал жидкостный ракетный двигатель.
Изначально ракеты «Фау-2» предполагалось запускать из защищенных бункеров, но превосходство в воздухе, завоеванное авиацией союзников, не дало даже завершить постройку укрепленных позиций. В итоге ракетчики «работали» с мобильных полевых позиций.
Для подготовки такой стартовой площадки было достаточно найти ровный участок местности и установить на нем пусковой стол.
Технические характеристики
Приведем основные данные обоих образцов германского «оружия возмездия».
Fi 103 (Фау-1)
A-4 (Фау-2)
Стартовая масса, кг
2200
12500
Масса топлива, кг
540
9760
Масса боевой части, кг
700-1000
730-830
Максимальная скорость, км/ч
656
522
Максимальная дальность, км
286
320
Отклонение от цели, км
0. 9 (проектное)
5,0 (по результатам советских испытаний)
Несложно заметить, даже не вдаваясь в детали, что «Фау-2», доставляя даже меньший заряд взрывчатого вещества, по общей массе намного превосходила примитивный самолет-снаряд. Можно сказать, что если рейх еще мог позволить себе выпуск крупных партий «Фау-1», то сборка «Фау-2» экономике легко не давалась.
Еще в конце войны американцы скопировали «Фау-1» и приняли на вооружение под названием JB-2. Американская ракета выгодно отличалась от «Фау-1» наведением по радиокомандам и стартом с помощью компактных пороховых ускорителей.
Применение
Первое крупное соединение ракетных войск – 65-й армейский корпус – сформировали в конце 1943 года. В его состав входил полк, который должен был производить запуски «Фау-1», но для конспирации именовавшийся «зенитно-артиллерийским». Спустя неделю после высадки войск в Нормандии начались «удары возмездия» по Британии.
По мере отступления вермахта из Франции позиции, с которых можно было наносить удары по Лондону, терялись, и «беспилотники» начали использовать для обстрела стратегически важных портов в Бельгии. Снаряды оказались крайне ненадежными – до четверти запущенных «Фау-1» падало сразу после старта. Столь же велик был и процент ракет, чьи двигатели выходили их строя в полете.
Долетевшие до Британии «Фау-1» сталкивались с аэростатами, сбивались истребителями и уничтожались зенитным огнем.
Для продолжения бомбардировок Лондона и снижения риска встречи с перехватчиками «Фау-1» пытались запускать с борта самолета He.111H-22. Исследования показали, что при таких атаках терялись до 40% «Фау-1», а из самолетов-носителей была уничтожена почти треть.
«Фау-2» вступили в дело только осенью 1944 года. Хотя боевая часть нового оружия была не мощнее, а точность попаданий оставляла желать лучшего, психологическое воздействие от применения «Фау-2» было несравнимым. Баллистическая ракета не засекалась радарами, невозможен был и ее перехват истребителями.
Некоторое время считалось, что «Фау-2» наводятся по радару – это повлекло за собой работы по созданию помехопостановщиков.
Они прекратились в декабре 1944 года. Предполагалось создавать артиллерийский заслон на предполагаемой траектории полета. Зато неплохим средством противодействия «Фау-2» оказались ложные отчеты, отправляемые британской разведкой. В них докладывалось о том, что немецкие ракеты стабильно промахиваются по Лондону, уходя в перелет.
Ракетчики скорректировали наведение, и «Фау-2» стали поражать малонаселенные предместья. Разведка, естественно, начала сообщать о точных попаданиях и больших разрушениях. Запуски «Фау-2» по Лондону (обозначенному как приоритетная цель лично Гитлером) и по Антверпену продолжались до весны 1945 года.
В ходе сражения за Ремаген произошла попытка использовать «Фау-2», как тактическое оружие. Фюрер приказал с их помощью уничтожить захваченный американцами железнодорожный мост через Рейн. Ни одна из выпущенных ракет в мост не попала, а одна отклонилась от цели на 60 километров.
Америка перенимает опыт
В ноябре 1945 года в Нюрнберге начался Международный военный трибунал. Страны-победители судили военных преступников и членов СС. Но на скамье подсудимых не было ни Вернера фон Брауна, ни его ракетной команды, хотя они были членами партии СС.
Американцы тайно вывезли «ракетного барона» на территорию США.
И уже в марте 1946 года на полигоне в Нью-Мехико американцы начинают испытания вывезенных из «Миттельверка» ракет Фау-2. Руководил запусками Вернер фон Браун. Лишь половина запущенных «Ракет возмездия» сумела взлететь, но это не остановило американцев — они подписали сотню контрактов с бывшими немецкими ракетчиками. Расчет администрации США был прост — отношения с СССР быстро портились, и требовался носитель для ядерной бомбы, а баллистическая ракета — идеальный вариант.
В 1950 году группа «ракетчиков из Пенемюнде» переезжает на ракетный полигон в штате Алабама, где начались работs над ракетой «Редстоун». Ракета практически полностью копировала конструкцию А-4, но из-за внесенных изменений стартовая масса возросла до 26 тонн. При испытаниях удалось достигнуть дальности полета в 400 км.
В 1955 году жидкостная ракета оперативно-тактического назначения SSM-А-5 «Редстоун», оснащенная ядерной боеголовкой, была развернута на американских базах в Западной Европе.
В 1956 году Вернер фон Браун возглавляет американскую программу баллистической ракеты Jupiter.
1 февраля 1958 года, через год после советского «Спутника», был запущен американский «Эксплорер-1». На орбиту его доставила ракета «Юпитер-С» конструкции фон Брауна.
В 1960 году «ракетный барон» становится членом Национального управления США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA). Спустя год под его руководством проектируются ракеты Saturn, а также космические корабли серии Apollo.
16 июля 1969 года стартовала ракета Saturn-5 и через 76 часов полета в космосе доставила космический корабль Apollo-11 на лунную орбиту.
20 июля 1969 года космонавт Нил Армстронг ступил на поверхность Луны.
* Описание двигателей * — V2 (V-образный двигатель)
V-образный двигатель представляет собой двухцилиндровый двигатель внутреннего сгорания, в котором цилиндры расположены в V-образной конфигурации.
История
Готлиб Даймлер построил V-образный двухцилиндровый двигатель в 1889 году. Он использовался в качестве стационарной силовой установки и для приведения в движение лодок. Он также использовался во втором автомобиле Daimler, 1889 Stahlrad («стальное колесо»). Двигатель также производился по лицензии во Франции компанией Panhard et Levassor.
В 1903 году и Glenn Curtiss в США, и NSU в Германии начали производить двигатели V-twin для использования в своих мотоциклах. -двухмоторные в начале 20 века. Мотоцикл Norton с двигателем Peugeot V-twin выиграл первую двухцилиндровую гонку Isle of Man Tourist Trophy в 1907 году.
Конфигурации
Конфигурация коленвала соединительные стержни. Шатуны могут располагаться бок о бок со смещенными цилиндрами или они могут быть элементами типа «вилка и лезвие» с цилиндрами в одной плоскости без смещения.
Некоторые примечательные исключения включают Moto Guzzi 500cc (с углом V 120° и смещением шатунной шейки 180°), на котором Стэнли Вудс выиграл гонку TT на острове Мэн в 1935 году; Honda Shadow 750 1983 года, заявленная как первый V-образный твин со смещенным двухштифтовым коленчатым валом; и Suzuki VX 800 1987 года, угол V 45 ° со смещением шатунной шейки 45 ° в США и смещением шатунной шейки 75 ° для остального мира.
V-образные углы
Как правило, любой двухцилиндровый мотоциклетный двигатель, два цилиндра которого расположены под углом более 0° и менее 180° друг от друга, называется V-образным твином. Хотя Ducati использует название «L-twin» для своих 9Двухцилиндровый двигатель 0 ° (с его передним цилиндром почти горизонтально, а задним цилиндром почти вертикально), технических различий между V-образным и L-образным двигателями нет; и это просто имена, используемые по соглашению.
V-образный двухцилиндровый двигатель с углом развала цилиндров 90° при правильном противовесе обеспечивает идеальный первичный и вторичный баланс, хотя интервалы его включения неравномерны. V-образный твин с углом менее 90 ° более компактен и имеет более равномерные интервалы выстрелов, но имеет значительно худший механический баланс. Иногда используются смещенные шатунные шейки, чтобы уменьшить результирующую вибрацию.
Ориентация
Термины «продольный двигатель» и «поперечный двигатель» чаще всего используются для обозначения ориентации коленчатого вала, однако в некоторых источниках, в первую очередь в Moto Guzzi, используется противоположная терминология.
Представитель службы технической поддержки Moto Guzzi попытался объяснить обозревателю LA Times Сьюзан Карпентер, что двигатели Moto Guzzi «называются поперечными», потому что двигатель установлен с коленчатым валом, ориентированным спереди назад, а не слева направо». Несмотря на это, можно предположить, что те, кто называет V-образные мотоциклетные двигатели «поперечными», когда они установлены с коленчатым валом вперед-назад и цилиндры торчат в стороны, говорят, что для них ось двигателя это линия, проходящая от одного цилиндра к другому под прямым углом к коленчатому валу, а не по оси коленчатого вала. Высокотехнические источники, такие как В. Косслетер Motorcycle Dynamics или Gaetaeno Cocco Motorcycle Design and Technology стараются не просто использовать термины «продольный двигатель» или «поперечный двигатель», а скорее указать, что они обозначают ориентацию двигателя на основе коленчатого вала, и поэтому они скажут «двигатель с поперечным коленчатым валом» или «двигатель с продольным коленчатым валом», или, наоборот, «цилиндры с поперечным расположением» в отношении классической ориентации BMW, с продольным коленчатым валом и цилиндрами под прямым углом к оси рамы.
Поперечное крепление коленчатого вала
Двигатель может быть установлен поперечно коленчатому валу, как на мотоциклах Harley-Davidson, Ducati и многих современных японских мотоциклах. Эта компоновка дает двухцилиндровый двигатель мотоцикла, который немного или не шире, чем одноцилиндровый. Более узкий двигатель может быть установлен ниже в раме, что улучшает управляемость. Существенным недостатком этой конфигурации для двигателей с воздушным охлаждением является то, что два цилиндра получают разные потоки воздуха, а охлаждение заднего цилиндра имеет тенденцию ограничиваться. Проблемы с охлаждением несколько смягчаются за счет того, что все «четыре» стороны каждого цилиндра открыты для потока воздуха. Это отличается от двигателя с параллельным двухцилиндровым двигателем, который имеет отдельные переднюю, заднюю и боковые стороны, но внутренняя часть каждого цилиндра не подвергается воздействию воздушного потока, поскольку цилиндры обычно соединяются вместе с помощью кулачковой цепи, проходящей через блок между ними. цилиндры.
Некоторые поперечные V-образные твины создают дополнительные проблемы с охлаждением, размещая горячий выпускной канал (и трубу) заднего цилиндра ближе к задней части мотоцикла. Преимущество такой схемы заключается в том, что два цилиндра могут совместно использовать свой карбюратор, что еще больше способствует маломощному характеру этой установки.
Продольная опора коленчатого вала
Двухцилиндровый V-образный продольный коленчатый вал, который можно увидеть на Moto-Guzzi и некоторых Honda, встречается реже. Эта ориентация подходит для карданного вала, устраняя необходимость в 9Коническая шестерня 0° на трансмиссионном конце вала. Двигатель с продольным коленчатым валом аккуратно вписывается в типичную мотоциклетную раму, оставляя достаточно места для трансмиссии, а охлаждению способствуют выступающие в воздушный поток головки блока цилиндров и выхлопные трубы. Продольная установка коленчатого вала связана с реакцией крутящего момента, которая имеет тенденцию скручивать мотоцикл в одну сторону при резком ускорении или при открытии дроссельной заслонки на нейтрали и в противоположном направлении при резком торможении. Многие современные производители мотоциклов исправляют этот эффект, вращая маховики или генераторы переменного тока в направлении, противоположном направлению вращения коленчатого вала.
Использование в автомобилях
BSA производила автомобиль с V-образным твином, начиная с 1921 года, а затем представила трехколесный автомобиль в 1929 году.
Двигатели с V-образным твином, адаптированные для мотоциклов, использовались в трехколесных транспортных средствах Morgan, произведенных с 1911 по 1939 год. Сегодня производится ряд моделей, вдохновленных Морганом, в том числе Triking Cyclecar с двигателем Moto-Guzzi V-twin; Ace Cycle Car с V-образным двигателем Harley-Davidson; и JZR, в котором используются двигатели серии Honda CX.
Mazda производила 356-кубовые и 571-кубовые V-образные твины, начиная с 1960 для Mazda R360.
Коммерческое использование
В коммерческом оборудовании, таком как мойки высокого давления, газонные и садовые тракторы, культиваторы, генераторы и водяные насосы, используются V-образные двигатели, когда это оборудование достаточно велико, чтобы нуждаться в большей мощности, обычно превышающей 16 лошадиных сил, чем может быть обеспечен одноцилиндровым двигателем. Эти V-образные двухцилиндровые двигатели имеют горизонтальные или вертикальные коленчатые валы, обычно имеют угол наклона коленчатого вала 90 градусов и обычно имеют принудительное воздушное охлаждение. Конфигурация V-twin дает этим двигателям меньшую площадь основания и меньшую вибрацию при отсутствии балансировочных валов, чем другие конфигурации с двумя цилиндрами.
Производители таких двигателей включают Honda с двигателями серии V-twin; Kawasaki со своими сериями FD, FH, FS и FX; Subaru с серией EH; Briggs & Stratton с его сериями Professional и Intek V-twin; Tecumseh с двигателями OV691EA и TVT691; и Колер.
New Streetfighter V2 — новый боец в городе
Рабочий объем
955 куб.см
Сила
112,3 кВт (153 л.с.) при 10 750 об/мин
Крутящий момент
101,4 Нм (74,8 фунт-фут) при 9000 об/мин
Сухой вес
178 кг (392 фунта)
Высота сиденья
845 мм (33,3 дюйма)
Технические характеристики
ДВИГАТЕЛЬ
ПЕРЕДАЧА
ШАССИ
РАЗМЕРЫ И ВЕС
ОБОРУДОВАНИЕ
ГАРАНТИЯ И ОБСЛУЖИВАНИЕ
ВЫБРОСЫ И ПОТРЕБЛЕНИЕ
ПРИМЕЧАНИЯ
Двигатель
Тип
Superquadro: 90° V2, Desmodromic 4 клапана на цилиндр, жидкостное охлаждение
Рабочий объем
955 см3
Диаметр x Ход
100 х 60,8 мм
Степень сжатия
12,5:1
Мощность
112,3 кВт (153 л. с.) при 10 750 об/мин
Момент затяжки
101,4 Нм (74,8 фунт-фут) при 9000 об/мин
Впрыск топлива
Электронная система впрыска топлива. Две форсунки на цилиндр. Эллиптические дроссельные заслонки с полностью электронным управлением
Выхлоп
Система 2-1-2-1 с 2 каталитическими нейтрализаторами и 2 лямбда-зондами
Трансмиссия
Коробка передач
6-ступенчатая с Ducati Quick Shift (DQS) вверх/вниз EVO 2
Первичный привод
Прямозубые шестерни; Соотношение 1,77:1
Соотношение
1=37/15 2=30/16 3=27/18 4=25/20 5=24/22 6=23/24
Главная передача
Цепь; Передняя звездочка 15; Задняя звездочка 45
Муфта
Проскальзывающее проскальзывающее устройство с гидравлическим приводом и мокрое многодисковое сцепление с автоматическим сервоприводом. Главный цилиндр с автоматической прокачкой
Шасси
Рама
Алюминиевый монокок
Передняя подвеска
Полностью регулируемая вилка Showa BPF. Хромированные внутренние трубы 43 мм
Переднее колесо
5-спицевый легкосплавный диск 3,50 x 17 дюймов
Передняя шина
Пирелли Диабло Россо IV 120/70 ZR17M
Задняя подвеска
Полностью регулируемый узел Sachs. Алюминиевый односторонний маятник
Заднее колесо
5-спицевый легкосплавный 5,50 x 17 дюймов
Задняя шина
Пирелли Диабло Россо IV 180/60 ZR17M
Ход колес (перед/зад)
120 мм (4,72 дюйма) — 130 мм (5,12 дюйма)
Передний тормоз
2 полуплавающих диска 320 мм, радиально установленные 4-поршневые суппорты Brembo Monobloc M4. 32 с Bosch Cornering ABS EVO. Главный цилиндр с автоматической прокачкой
Задний тормоз
Диск 245 мм, 2-поршневой суппорт с Bosch Cornering ABS EVO
Приборы
Цифровой блок с цветным TFT-дисплеем 4,3 дюйма
Размеры и вес
Сухой вес
178 кг (392 фунта)
Снаряженная масса
200 кг (441 фунт)
Высота сиденья
845 мм (33,3 дюйма)
Колесная база
1,465 мм (57,7 дюйма)
Грабли
Тропа
94 мм (3,70 дюйма)
Емкость топливного бака
17 л — 4,5 галлона (США)
Количество мест
Двойное сиденье
Оборудование
Оборудование для обеспечения безопасности
Режимы езды, режимы мощности, Bosch Cornering ABS EVO, Ducati Traction Control (DTC) EVO 2, Ducati Wheelie Control (DWC) EVO, Engine Brake Control (EBC) EVO, автоматическая калибровка шин
Стандартное оборудование
Ducati Quick Shift (DQS) up/down EVO 2, полностью светодиодное освещение с дневными ходовыми огнями (DRL), рулевой демпфер Sachs, индикаторы автоматического отключения
Готов к
Ducati Data Analyzer+ (DDA+) с модулем GPS, мультимедийной системой Ducati (DMS), приложением Ducati LinkApp, защитой от кражи
Гарантия и обслуживание
Гарантия
24 месяца без ограничения пробега
Интервалы технического обслуживания
12 000 км (7 500 миль) / 12 месяцев
Проверка зазора клапанов (Desmoservice)
24 000 км (15 000 миль)
Выбросы и потребление
Стандарт
Евро 5
Выбросы CO2
139 г/км
Расход
6 л/100 км
Примечания о выбросах
Только для стран, где действует стандарт Евро 5.
Примечания
Примечания
Спецификации и оборудование велосипеда могут различаться в зависимости от рынка. Для получения дополнительной информации обратитесь к местному дилеру
.
KV — Secrets Engines — HTTP API
Вскоре будет запущена новая платформа для документации и руководств.
Мы переносим документацию Vault в HashiCorp Developer, наш новый интерфейс для разработчиков.
Присоединяйтесь
Поиск в документации Vault
Введите ‘/’ для поиска
Это документация по API для механизма секретов Vault KV во время работы версионный режим. Для получения общей информации об использовании и эксплуатации кв. секреты двигателя, пожалуйста, смотрите Хранилище кв. документация.
В этой документации предполагается, что ядро kv secrets включено на /secret путь в Vault и включено управление версиями. Так как это можно включить механизмы секретов в любом месте, пожалуйста, обновите вызовы API соответственно.
»Configure the KV Engine
Этот путь настраивает параметры внутреннего уровня, которые применяются к каждому ключу в хранилище ключ-значение.
Method
Path
POST
/secret/config
»Parameters
max_versions (int: 0) – The number версий для каждого ключа. Это значение применяется ко всем ключам, но параметр метаданных ключа может перезаписать это значение. Если у ключа больше разрешенных версий, самая старая версия будет удален навсегда. Когда используется 0 или значение не установлено, Vault будет хранить 10 версий.
cas_required (bool: false) — если true, все ключи будут требовать cas параметр, который будет установлен для всех запросов на запись.
delete_version_after (строка: «0s») — если установлено, указывает длину времени до удаления версии. Принимает строку формата продолжительности Go.
Эта конечная точка получает секрет в указанном месте. Метаданные поля created_time , deletion_time , уничтожено и версия версия специфический. Поле custom_metadata является частью ключевых метаданных секрета и включается в ответ независимо от того, имеет ли вызывающий токен доступ для чтения к связанная конечная точка метаданных.
Метод
Путь
GET
/СЕКРЕТ/СЕКРЕТ/DATA/: PATH? Версия
/СЕКРЕТ/СЕКРЕТ/DATA/: PATH?3 путь (строка: <обязательно>) — указывает путь к секрету для чтения. Это указывается как часть URL-адреса.
версия (целое: 0) — указывает возвращаемую версию. Если не установлена последняя версия возвращается.
Эта конечная точка создает новую версию секрета в указанном месте. Если значение еще не существует, токен вызова должен иметь разрешение политики ACL создает возможности . Если значение уже существует, токен вызова должен иметь политику ACL, предоставляющую возможность обновления .
cas (int: <необязательный>) — этот флаг обязателен, если установлен cas_required значение true либо в секрете, либо в конфигурации движка. Для того, чтобы написать чтобы быть успешным, cas должен быть установлен на текущую версию секрета. Если для cas установлено значение 0, запись будет разрешена только в том случае, если ключ не существует.
данные (карта: <обязательно>) — содержимое карты данных будет сохранено и возвращается при чтении.
Эта конечная точка предоставляет возможность исправить существующий секрет в указанное время. расположение. Секрет нельзя ни удалять, ни уничтожать. Вызывающий токен должен иметь политику ACL, предоставляющую исправление возможности. В настоящее время только Патч слияния JSON поддерживается и должен быть указан с использованием значения заголовка Content-Type приложение/слияние-патч+json . Новая версия будет создана после успешного применение патча с предоставленными данными.
cas (int: <необязательный>) — этот флаг обязателен, если cas_required имеет значение true на любом секрет или конфиг движка. Для успешной записи необходимо установить cas к текущей версии секрета. Операция исправления должна быть предпринята на существующем ключ, поэтому предоставленное значение cas должно быть больше 0,
данные (Карта: <обязательно>) — Содержимое карты данных будет применяться как частичное обновить существующую запись с помощью патча слияния JSON для существующей записи.
Эта конечная точка предоставляет подразделы в существующей секретной записи по запрошенному пути. Секретная запись по этому пути будет получена и лишен всех данных путем замены базовых значений листовых ключей (т.е. ключи без карты или ключи карты без базовых подразделов) с ноль .
Method
Path
GET
/secret/subkeys/:path
»Parameters
path (string: ) — указывает путь к секрету для чтения. Это указывается как часть URL-адреса.
версия (целое: 0) — указывает возвращаемую версию. Если не установлена последняя версия возвращается.
depth (int: 0) — определяет самый глубокий уровень вложенности для предоставления в выходных данных. Значение по умолчанию 0 не накладывает никаких ограничений. Если не ноль, ключи, находящиеся в указанное значение depth будет искусственно обработано как листья и, таким образом, будет равно null даже если существуют дополнительные базовые подразделы.
Эта конечная точка выполняет обратимое удаление последней версии секрета в указанное место. Это помечает версию как удаленную и останавливает ее возвращаются из чтения, но базовые данные не удаляются. А удаление можно отменить с помощью восстановить путь.
Method
Path
DELETE
/secret/data/:path
»Parameters
path (string: ) — указывает путь секрета для удаления. Это указывается как часть URL-адреса.
Эта конечная точка выполняет обратимое удаление указанных версий секрета. Этот помечает версии как удаленные и предотвращает их возврат из чтения, но базовые данные не будут удалены. Удаление можно отменить с помощью восстановить путь .
Метод
Путь
POST
/secret/delete/:path 0509
»Параметры
путь (строка: <обязательно>) — указывает путь секрета для удаления. Это указывается как часть URL-адреса.
версии ([]int: <обязательно>) — Версии для удаления. версия данные не будут удалены, но они больше не будут возвращены в обычном get Запросы.
Восстанавливает данные для указанной версии и пути в хранилище «ключ-значение». Это восстанавливает данные, позволяя возвращать их по запросам на получение.
Метод
Путь
POST
/секрет/восстановить/:путь
»Параметры
путь (строка: <обязательно>) — указывает путь к секрету для восстановления. Это указывается как часть URL-адреса.
версии ([]int: <обязательно>) — Версии для восстановления. Версии будут будут восстановлены, и их данные будут возвращены при обычных запросах на получение.
Эта конечная точка возвращает список имен ключей в указанном месте. Папки с суффиксом /. Вход должен быть папкой; список в файле не вернет ценность. Обратите внимание, что для ключей не выполняется фильтрация на основе политик; не кодировать конфиденциальная информация в именах ключей. Сами значения недоступны через эта команда.
Метод
Путь
СПИСОК
/secret/metadata/:path
»Параметры
path (string: ) — указывает путь к списку секретов. Это указывается как часть URL-адреса.
В приведенном ниже примере показаны выходные данные для пути запроса секрет/ когда есть секреты по адресу secret/foo и secret/foo/bar ; обратите внимание на разницу в двух записи.
{
"данные": {
"ключи": ["фу", "фу/"]
}
}
»Чтение метаданных секрета
Эта конечная точка извлекает метаданные и версии секрета на указанный путь. Метаданные не зависят от версии.
Метод
Путь
ПОЛУЧИТЬ
/secret/metadata/:path
»Параметры
path (строка: <обязательно>) — указывает путь к секрету для чтения. Это указывается как часть URL-адреса.
Эта конечная точка создает или обновляет метаданные секрета в указанном месте. Он не создает новую версию.
Метод
Путь
POST
/secret/metadata/:path
»Parameters
max_versions количество версий для каждого ключа (0.4 8 0) Если не установлен, используется настроенная максимальная версия бэкэнда. Как только ключ имеет более настроенные разрешенные версии, самая старая версия будет постоянно удален.
cas_required (bool: false) — если true, для ключа потребуется кас параметр, который будет установлен для всех запросов на запись. Если false, серверная часть конфигурация будет использоваться.
delete_version_after (строка: «0s») — Установить значение delete_version_after на продолжительность, чтобы указать время удаления для всех новых версий записывается на этот ключ. Если не установлено, delete_version_after бэкенда будет использовал. Если значение больше, чем delete_version_after бэкенда, бэкэнд 9Будет использоваться 0481 delete_version_after
. Принимает продолжительность Go форматная строка.
Эта конечная точка исправляет существующую запись метаданных секрета в указанном месте. расположение. Токен вызова должен иметь политику ACL, предоставляющую исправление . способность. В настоящее время поддерживается только исправление слияния JSON, и его необходимо указать. с использованием Content-Type значение заголовка application/merge-patch+json . Оно делает не создавать новую версию.
Method
Path
PATCH
/secret/metadata/:path
»Parameters
max_versions (int: 0) – Количество версий для каждого ключа. Если не установлен, используется настроенная максимальная версия бэкэнда. Как только ключ имеет более настроенные разрешенные версии, самая старая версия будет постоянно удален.
cas_required (bool: false) — если true, для ключа потребуется cas параметр, который будет установлен для всех запросов на запись. Если false, серверная часть конфигурация будет использоваться.
delete_version_after (строка: «0s») — Установить значение delete_version_after на продолжительность, чтобы указать время удаления для всех новых версий записывается на этот ключ. Если не установлено, delete_version_after бэкенда0482 будет использовал. Если значение больше, чем delete_version_after бэкенда, будет использоваться бэкенд delete_version_after . Принимает продолжительность Go форматная строка.
Единственный McLaren, сбалансированный и спроектированный , построил двигатель для M838 и M840. Мощность до 2000 л.с. | Обновление до 4,0 л или 4,2 л
Контекст
Еще в 2018 году мы были первыми с модернизированным турбо. После надлежащего разбора мы нашли самое слабое звено – шатуны . В частности, у нас было два погнутых стержня, что привело к потере компрессии. На распутье у нас было два варианта — купить новый короткий блок у McLaren и вернуть его в сток. Или построить двигатель еще большей производительности и надежности ; что, насколько нам известно, никогда не было сделано. Мы выбрали последний вариант.
В то время мощность McLaren на колесах составляла около 715 л.с., а мы стремились к 1000 л.с. Мы построили двигатель для этой цели и никогда не оглядывался назад .
Перенесемся на несколько лет вперед, и мы получим , превзошедший наши первоначальные проектные параметры и ожидания . На этом двигателе мы установили ряд мировых рекордов. Однако сейчас мы производим более 1000 л.с. и помогаем другим делать то же самое. Это означает, что пришло время переосмыслить, как мы подходим к нашей программе двигателей к следующей вехе ….1750 л.с. (кривошип 2000 л.с.).
Как обычно, мы обратились к лучшим партнерам в отрасли, чтобы разработать пакет, который поможет нам перейти к следующей главе нашей истории….
РАЗРАБОТКА (Версия 2)
Используя то, что мы узнали из нашей первой конструкции двигателя, мы начали с того же Pauter 4340 Шатуны из сплава . Теперь доступен с дополнительными титановыми шатунами Pauter для еще меньшей вращающейся массы. Эти шатуны были разработаны для работы с двигателем мощностью 250 л.с./цилиндр и с легкостью выдержали все наши испытания. В том числе много-много низких оборотов, тяга с высокой нагрузкой, более 40 фунтов на квадратный дюйм наддува и спина к спине на 1/2 мили. Для болтов шатуна мы использовали болты лучшего производителя и материал : ARP Custom Age 625+
Для поршней нам сказали, что CP является лучшим в отрасли , и мы работали с ними, чтобы получить полная круглая ковка, которую мы чувствовали комфортно при 9250 об / мин, чтобы соответствовать нашим головкам цилиндров ABSOLUTE McLaren CNC Race. Кроме боковых газовых портов и подвенечная фреза , мы включили защиту юбки и керамическое покрытие для снижения рабочих температур под коронкой . Для соединения поршня с шатуном мы выбрали поршневые пальцы из инструментальной стали толщиной 0,255 дюйма и покрыли их DLC-покрытием .
Коренные подшипники McLaren M838 и M840 имеют уникальный размер коренных подшипников, поэтому никакие современные решения для вторичного рынка нам не подойдут. Это было особенно больным местом, так как нам нужно было несколько вариантов классов подшипников чтобы иметь возможность правильно набирать зазоры для чертежей. Понимая это, мы обратились за помощью к лучшему производителю подшипников , Mahle Motorsports . Изучив их варианты материалов, мы пришли к выводу, что их спецификация VP2 была лучшим компромиссом для уличных/гоночных приложений. VP2 также включает в себя свинец для максимальной встраиваемости, , поэтому мы также выбрали его для наших изготовленных на заказ шатунных подшипников и упорных шайб .
Для увеличения смещения двигателя теперь мы предлагаем наш Absolute - Stroker 4,2 л Callet Crankshaft для тех, кто хочет побить рекорды мира:
. Стальные вкладыши M838 и в M840 доказали свою пригодность для конструкции с мокрыми рукавами. Однако по мере того, как давление в цилиндре продолжает увеличиваться (более высокий наддув, закись азота), они, несомненно, начнут деформироваться и пропускать газы сгорания в систему охлаждения. В качестве дополнительной страховки мы решили обновить оба лайнера до ковкий чугун . Ковкий чугун является выбором по умолчанию для двигателей высокой мощности, поскольку он намного лучше сопротивляется деформации, чем любой другой обычно используемый материал. Меньшая деформация цилиндра означает более высокую мощность.
Последняя проблема, на которую мы хотели обратить внимание, - это распространенная «проблема с подъемом головы », которую многие видят, толкая двигатель McLaren (распыление охлаждающей жидкости в моторном отсеке). Чтобы смягчить это, мы не только разработали комплект для переоборудования шпилек головки, но и использовали тот же материал, что и болт шатуна, ARP Custom Age 625+. Этот материал имеет «9Модуль упругости 0007» аналогичен инконелю , что означает, что он очень хорошо сопротивляется «растяжению». Это лучший материал шпильки головки, который ARP производит для уличных/гоночных приложений , и он очень дорог в обработке и доставке. Тем не менее, у нас есть бескомпромиссный подход к разработке . По той же причине мы решили обновить резьбу шпилек головки вставками из нержавеющей стали, чтобы мы могли увеличить усилие зажима головок цилиндров без риска сорвать резьбу. Мы уверены, что эти меры позволят нам раздвинуть границы дальше, чем кто-либо другой.
В дополнение к этому мы также работали с ARP над изготовлением комплекта для переоборудования основного шпильки из материала ARP2000 . Эти болты не будут воспринимать тот же тип нагрузки, что и шпильки головки. Тем не менее, они также считаются «излишними» для варианта использования приложения.
Чтобы завершить предложение, мы восстанавливаем поверхность поверхностей цилиндров двигателя для надлежащей герметизации и шлифуем блок парами, чтобы он выглядел так же хорошо, как и работает.
ПРОЦЕСС СОСТАВЛЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ
Мы принимаем те же меры, что и McLaren (Ricardo), чтобы обеспечить соответствие каждого компонента спецификации перед повторной сборкой. Например, мы измеряем каждую коренную шейку коленчатого вала с помощью калиброванного микрометра и записываем размеры, мы измеряем каждое отдельное отверстие коренного корпуса с помощью бороскопа, на основе этих двух измерений мы сверяемся с таблицей классов подшипников, которая говорит нам, какой подшипник будет получен. в желаемом зазоре и допустимом диапазоне зазоров.
Мы также затягиваем наши нестандартные стержневые болты с помощью двух параллельных тензодатчиков ARP, а не с использованием фут-фунтов! Это более точное измерение, исключающее любые потери на трение. Устанавливаем железные втулки, проверяем высоту (выступ) вкладыша от палубы, зазоры колец, необходимые для типа топлива, и т.д. и т.п.
Мы также балансируем компоненты наших поршневых двигателей с точностью до 1/10 грамма. Где сами McLaren (Рикардо) балансируют только с точностью до 3 граммов или около того. Это означает, что наши двигатели работают на холостом ходу и работают более плавно, чем заводские двигатели .
В этом разница между «шатунами и поршнями» и тщательно собранным, полностью спроектированным двигателем .
Прорыв компонента
Внутри вашего Absolute - Balued и Blueprinted Engine.
Паутер Шатуны (эксклюзивный)
Mahle Motorsports Шатунные подшипники VP2 Racing (эксклюзив)
Mahle Motorsports Коренные подшипники VP2 Racing (эксклюзив)
Mahle Motorsports Упорные шайбы VP2 Racing (Exclusive)
ARP — индивидуальная конверсия гвоздика для возраста 625+ (эксклюзивный)
ARP – 2000 Основной шпиль, преобразованный (эксклюзивный)
ARP – Изготовленные на заказ болты шатуна возраста 625+
Гильзы цилиндров из ковкого чугуна – ABSOLUTE Spec (Exclusive)
Software downloads, updates, and manuals for Engine DJ software solutions
Desktop
Latest release: v2. 3.1 |
Загрузить для Mac
Загрузить для Windows
Загрузить руководство пользователя для v2.3.1
OS
Последняя версия: v2.3.2 |
Выберите свое устройство
Что нового?
Платформы Engine DJ постоянно развиваются, регулярно предоставляя новые возможности и расширяя возможности подключения. Откройте для себя все новые функции и улучшения последних обновлений ниже. Для наилучшего опыта мы рекомендуем обновить до последней версии.
Engine Desktop
Engine OS
v2.3.1
• 9.09.2022
Улучшения и исправления
Исправлена проблема, которая предотвращала новые треки или списки воспроизведения в коллекцию
Ссылки:
Engine Desktop v2.3.1
Engine. v2.3.0
• 24.08.2022
Новые функции
Добавлен новый параметр Drive Preference для параметра Beat Jump Size по умолчанию
Улучшения и исправления
23
Повышена точность определения ключей при анализе. Чтобы использовать улучшенное обнаружение ключей, выберите нужные дорожки и выберите «Повторно проанализировать дорожки».
Улучшено время экспорта Диспетчера синхронизации для больших библиотек и вложенных списков воспроизведения
Различные улучшения экспорта «перетаскиванием» если название альбома или исполнителя превышает 255 символов
Исправлена проблема, из-за которой сообщение «Доступно обновление» отображалось, когда уже была установлена последняя версия. то же имя
Исправлена проблема, из-за которой треки, импортированные из iTunes, могли иметь неверные метаданные
Исправлена проблема, из-за которой кнопка «Синхронизировать с движком» в Sync Manager неправильно отображала состояние синхронизации
Исправлена проблема диспетчера синхронизации, из-за которой треки «только для чтения» не удалялись, когда плейлист не синхронизировался/распаковывался с диска
Исправлен редкий сбой при удалении треков из коллекции
Другое разное улучшения и улучшения стабильности
Загрузки:
Engine Desktop v2. 3.0
v2.2.2
• 16.06.2022
20003
Исправлена ошибка, из-за которой некоторые треки/плейлисты не отображались после обновления до версии 2.2.0
Исправлен сбой при подключении некоторых Bluetooth-устройств к Engine DJ
Другие улучшения стабильности и стабильности Загрузки:
Двигательный рабочий стол V2.2.2
v2.2.1
• 24.05.2022
Улучшения и исправления
Фиксированная проблема, где не могли быть упакованы.0003
Other various stability enhancements & improvements
Downloads:
Engine Desktop v2.2.1
v2.2.0
• 4/20/2022
New Features
Active Петли - Петли теперь могут автоматически активироваться, когда головка воспроизведения входит в область петли. Все восемь сохраненных лупов могут быть установлены как активные лупы. Просто установите флажок «Активный цикл» в названии сохраненного цикла и цветовой палитре. Активные циклы имеют шаблон зебры на панели области цикла, чтобы отличать их от стандартных сохраненных циклов.
Метроном . Чтобы облегчить редактирование сетки ударов, Engine DJ теперь имеет встроенный метроном. Звуковой сигнал метронома будет воспроизводиться каждый раз, когда головка воспроизведения проходит маркер доли. Чтобы включить метроном, откройте панель редактирования сетки ударов. На этой панели также можно настроить уровень громкости метронома.
Улучшения и исправления
Улучшения времени переупаковки Sync Manager
Улучшено время заполнения трека при смене плейлистов
Улучшено время операций «Удалить с диска» и «Удалить из коллекции»
Улучшен процесс просмотра дисков/папок Dropbox для папок Dropbox на разбитых на разделы дисках
Неподдерживаемые дорожки теперь отображаются красным цветом
3
3
3 Исправлена ошибка, из-за которой Engine DJ не закрывался, если основная база данных была повреждена
Исправлена ошибка, из-за которой тег «Длина» для треков, импортированных из сторонних библиотек, не обновлялся после анализа
Исправлена ошибка, из-за которой при подключении внешнего диска фокус библиотеки менялся с текущего выбранного списка на локальную коллекцию. в «Остальные»
Исправлена ошибка, из-за которой перетаскивание папки под «Коллекцию» на панели «Диски» не создавало плейлист со второй попытки
Исправлена ошибка, из-за которой столбец «Упакованный» был скрыт по умолчанию
Исправлена проблема, из-за которой обложка альбома для сторонних библиотек исчезала после загрузки дорожки в деку
Исправлена проблема, из-за которой изменение порядка показать неправильную подсветку дорожки
Исправлена проблема, из-за которой приложение могло зависнуть после принудительного извлечения диска во время упаковки
Исправлен редкий сбой, который мог произойти при импорте сторонней фонотеки
Фиксированные прерывистые сбои при редактировании дорожных метаданных
Фиксированные возможные сбои применения во время запуска и выключения
Улучшенное время перепаки присутствие в базе данных Engine DJ
Исправлен сбой, который мог произойти при удалении списка воспроизведения несколько раз в быстрой последовательности
Исправлена ошибка, из-за которой выделение дорожки не сохранялось после перетаскивания в другой список воспроизведения. неудачная миграция базы данных
Исправлена ошибка, из-за которой сценарий Engine Lighting не экспортировался
Другие различные улучшения и улучшения стабильности
Загрузки:
Двигательный рабочий стол V2. 1.0
v2.0.2
• 11/10/2021
Улучшения и исправления
! синхронизация после прохождения головки воспроизведения
Исправлены проблемы миграции, которые вызывали поврежденные и несовместимые диалоги дисков для некоторых пользователей после перехода на Engine DJ v2.0.0
Другие различные улучшения и улучшения стабильности
Загрузки:
Двигательный настольный компьютер v2.0.2
v2.0.1
• 10/22/2021
Новые функции
Immipe Immipe Travit
Диалоговое окно удаления дорожек с устройства отображается каждый раз, когда для внешних коллекций используется параметр «удалить из коллекции/диска»
Улучшения и исправления
Исправлена проблема, из-за которой цвета волновой формы инвертировались при первой загрузке дорожки в деку
Исправлена проблема, из-за которой данные об исполнении не сохранялись, если они были добавлены к дорожке, которая воспроизводилась менее 30 секунд
Исправлена ошибка, из-за которой анализ импорта библиотеки Serato завершался ошибкой, если папки библиотеки Serato находились на внешнем диске
Исправлена проблема, из-за которой потоковые дорожки исключались из списка истории после закрытия и повторного открытия приложения
Исправлена ошибка, из-за которой плейлисты Dropbox отображались пустыми, если импорт плейлиста был поставлен в очередь. выбор нескольких потоковых дорожек не был правильно выделен
Исправлена проблема, из-за которой файл Dropbox отображался как отсутствующий, если дорожка проигрывалась и была упакована на диск
Исправлены различные нестабильности приложений, которые вызывали сбои у некоторых пользователей
Другие различные улучшения и улучшения стабильности
Загрузки:
Двигательный рабочий стол V2.0.1
v2.0.0
• 10/6/2021
Новые функции
9. New Playlist единый всеобъемлющий список (списки воспроизведения), объединяющий лучшие аспекты обоих типов списков. Списки могут быть вложенными, переупорядоченными и содержать дорожки с нескольких дисков. Треки в списке воспроизведения можно сортировать и менять порядок по мере необходимости. Упакованные треки со сменных носителей больше не отображаются как дубликаты в домашней коллекции.
Новая база данных . База данных версии 2.0 была полностью перестроена, чтобы обеспечить ускоренный просмотр, молниеносный анализ песен, повышенную стабильность системы и значительно меньший размер базы данных. Эти новые внутренние настройки предлагают пользователю упрощенный опыт управления, просмотра и воспроизведения любимой музыки. Обновленный пользовательский интерфейс — интерфейс 2.0 был переработан, чтобы обеспечить более интуитивно понятный и творческий рабочий процесс. Компоновка и расположение элементов управления в основном остались прежними, но было внесено несколько визуальных изменений для улучшения общего пользовательского опыта.
Обновления истории игр — списки истории с подключенных дисков теперь автоматически добавляются в домашнюю коллекцию, и их можно просмотреть на новой вкладке «История» без подключенного диска. По умолчанию списки истории названы датой исполнения, но их можно переименовать по желанию. Списки истории включают время начала воспроизведения трека на устройстве с ОС Engine и могут быть легко импортированы в виде списков воспроизведения с помощью щелчка правой кнопкой мыши. В дополнение к времени начала в списки истории добавлена еще одна новая опция метаданных для счетчика воспроизведения, чтобы помочь пользователям определить самые популярные треки из своих списков истории ОС Engine.
Экспорт данных SoundSwitch — пользователи SoundSwitch теперь могут экспортировать данные о своих площадках и световых шоу через диспетчер синхронизации. После включения опции экспорта в библиотеке будет доступен столбец метаданных SoundSwitch. Треки с автоматическим или настроенным световым шоу (сценариями) будут отмечены точкой в этом столбце.
Совместимость с Apple M1 — Engine DJ 2.0 теперь совместим с моделями компьютеров Apple с процессорами M1.
Обновления сторонних библиотек — Сторонние музыкальные коллекции теперь можно полностью импортировать, щелкнув правой кнопкой мыши соответствующий список коллекций. Порядок воспроизведения Crate/Playlist, а также цвет Cue/Loop теперь сохраняются при импорте.
Импорт обновлений rekordbox — теперь у пользователей есть возможность импортировать метки/лупы памяти или метки быстрого доступа/лупы при импорте треков rekordbox в Engine DJ.
Импорт папки перетаскиванием — Перетаскивание папки файловой системы с подпапками в Engine DJ теперь создает новое дерево списка воспроизведения, отражающее структуру и содержимое папок.
Улучшения и исправления
Оптимизированный диспетчер Sync Manager Times
Панель устройства теперь показывает внутренний жесткий диск
Прыжки / петля больше не сгруппированы на треке
Фиксированные. Фиксированный размер. проблема, которая вызывала постоянную проверку файлов при анализе
Диалоговое окно «Вы хотите выйти» фокусируется на кнопке «Нет» переключается на отсутствие фокуса в течение 2 секунд local
Исправлена ошибка, из-за которой треки не загружались игроками, если они содержали определенные символы при экспорте через Sync Manager
Исправлена ошибка, из-за которой при наведении курсора на диск в свернутом состоянии структура коллекции дисков не раскрывалась
Исправлена ошибка, из-за которой анализ/повторный анализ не работал после импорта одной и той же библиотеки Serato во второй раз за один сеанс. выбранная дорожка
Исправлена ошибка, из-за которой кнопка «Переход вперед» оставалась выделенной при использовании сочетания клавиш
Исправлена проблема, из-за которой значок блокировки сетки ударов на деке определялся последней загруженной в деку дорожкой
Маркеры сетки ударов могут быть установлены перед маркером сетки ударов, установленным последним пользователем
Исправлена проблема, из-за которой Dropbox нельзя было включить после импорта файлов, которые уже были упакованы в Dropbox
Исправлена проблема где метаданные дорожки не отражались в данных ID3 файла дорожки при загрузке дорожки в деку
Треки с неподдерживаемых дисков не могут быть загружены в деку
Исправлена проблема, из-за которой свернутое состояние списков воспроизведения не сохранялось выбор нового диска на панели Sync Manager
Исправлена ошибка, из-за которой двойной щелчок для раскрытия списка воспроизведения делал его недоступным для щелчка. обозреватель файловой системы отображал неправильное имя диска после извлечения/подключения диска
Устранена проблема, из-за которой перетаскивание папок/списков в список коллекций не работало должным образом, если список коллекций верхнего уровня превышал доступное пространство
Исправлена ошибка, из-за которой кнопки редактирования сетки с половинными/двойными долями не отображались серым цветом в конце диапазона при установке привязки.
Устранена проблема, из-за которой петли, созданные в rekordbox, импортировались в качестве контрольных точек
Устранена проблема, из-за которой при присвоении списку воспроизведения одного имени — Sync Manager удваивал список воспроизведения, если он был вложенным списком воспроизведения другого списка воспроизведения
Устранена проблема, из-за которой данные о производительности не синхронизировались с внешнего диска, если перед упаковкой была проанализирована дорожка из сторонней библиотеки. проанализированные дорожки были импортированы через браузер файловой системы
Исправлена проблема, из-за которой повторный импорт информации о дорожках занимал очень много времени из-за проверки файлов
Исправлена проблема, из-за которой всплывающие подсказки Sync Manager отображались, когда у вас открыты настройки диска
Устранена проблема, из-за которой отсутствовала визуальная индикация при перемещении по элементам диспетчера синхронизации
Устранена проблема, из-за которой ползунок предупреждения о конце дорожки фиксировался на курсоре/прокрутке мышью без щелчка
Устранена проблема, при которой дорожка список был недоступен после запуска EP, если был включен Dropbox
Исправлена проблема, из-за которой просмотр списка треков был недоступен во время импорта или обновления сторонней библиотеки
Исправлена проблема, из-за которой списки воспроизведения отсутствовали в коллекции, но в контекстном меню отображались параметры удаления/переименования
Исправлена проблема, из-за которой при выборе заголовка столбца с точками сетки в качестве первого выбора в множественной сортировке был выбран второй столбец. помечен 3 вместо 2
Другие различные усовершенствования и улучшения стабильности
Важные примечания
База данных Engine DJ 2.0 была перестроена для повышения стабильности и производительности. Диски, экспортированные из Engine Desktop 2.0, будут работать только с Engine OS 2.0.
При первом использовании Engine DJ 2.0 Engine DJ перенесет более ранние базы данных в новый формат, сохранив при этом структуру коллекции и базу данных 1.x.x.
Этот процесс миграции может занять некоторое время в зависимости от размера вашей коллекции. Для больших баз данных на съемных дисках рекомендуется использовать Engine DJ на рабочем столе для более быстрой миграции базы данных.
Обратите внимание, что сохраненная база данных 1.x.x по-прежнему может использоваться в более ранних версиях Engine OS 1.x.x, однако изменения данных о производительности, внесенные в базу данных 2.0, не имеют обратной совместимости с предыдущими базами данных Engine PRIME или аппаратным обеспечением Engine OS. под управлением ОС 1.x.x.
Для совместимости с Engine DJ 2.0 микшерам серии PRIME требуются следующие обновления прошивки: X1800 v1.6 и X1850 v1.5. Прошивку микшера можно загрузить с сайта denondj.com/downloads
Для работы Engine Lighting требуется фирменный интерфейс SoundSwitch DMX-USB. Сторонние интерфейсы DMX в настоящее время не поддерживаются.
Оборудование MCX8000 не поддерживает новую базу данных Engine DJ v2.0. Пользователям MCX8000 следует продолжать использовать окончательную сборку Engine PRIME (v1.6.1) для подготовки дисков.
Загрузки:
Двигательный настольный компьютер v2.0.0
v1.6.1
• 4/14/2021
Исправленные и усовершенствования:
Fixestes и Fielders Exprency:
. содержит специальные символы
Загрузки:
Engine Desktop v1.6.1
The Soaring Engine V2
THE SOARING ENGINE Volume Two
Автор: Джи Дейл
Волна и конвергенция
Общее описание
Парящий двигатель V2 - Волна и конвергенция — Первый том освещал основы использования гребня и теплового подъема для парения как на равнине, так и в горах.
Том 2 продолжает описывать более продвинутые методы, необходимые при полетах в конвергентных или волновых системах.
Эта книга, иллюстрированная четкими и простыми диаграммами, представляет собой учебник для пилотов, летающих в парящих полетах на чем угодно, от параплана до высокопроизводительного планера.
Парящий двигатель — это серия учебников, в которых объясняется, как небо вырабатывает энергию, которую пилоты могут использовать для полета по пересеченной местности. Первый и второй тома посвящены различным формам подъемной силы: гребенчатой, термической, волновой и конвергентной, а также тому, как лучше всего их использовать на равнине или в горах. Первый том также доступен на немецком языке. Третий том посвящен пилоту: что ему нужно знать и как лучше всего распоряжаться личными ресурсами, столь необходимыми для спортивного успеха. Четвертый том является учебником для пилотов, которые учатся управлять изящными, но сложными высокопроизводительными планерами, которые сейчас доступны.
С сотнями простых четких диаграмм и последовательным макетом страницы, который предоставляет информацию небольшими порциями, эта серия является простым руководством для любого пилота, интересующегося тем, как работает небо и как его использовать.
Цена парящего двигателя V2 зависит от выбора. Используйте раскрывающийся список выше для выбора и окончательной цены. Бесплатная внутренняя и международная доставка для всех книг Soaring Engine.
Автор
Г Дейл
Размеры
5,98" X 9,01"
Количество страниц
144 страницы
Издание
Первое издание
Copyright 2016
Конвергенции
Умеренный морской бриз
Ковровое схождение ветра
Конвергенция между подобными воздушными массами
Конвергенция на подъеме: сводка
Волна
Введение в парение на волне
Как работает волна
Восхождение на волну
Закрепиться на волне
Парящий кросс на волне
Узоры в небе
Парящий кросс под волной
Осложнения и любопытства
Парение и полет по волнам
Взлет волн: сводка
После детства, проведенного в сборке (и разбивании) моделей самолетов, Джи Дейл наконец начал учиться летать в возрасте 20 лет в Дорсетском клубе планеристов. Десять лет спустя он получил свою первую работу по планеризму в Lasham Gliding Society и быстро продвинулся до роли инструктора по пересеченной местности благодаря поддержке Фила Филлипса, менеджера LGS в то время. С Janus C для полета и постоянным набором увлеченных учеников, а также с помощью национальных тренеров Британской ассоциации планеристов Джона Уильямсона и Криса Роллинза он смог быстро развить необходимый набор навыков, чтобы стать той редкой птицей: парящим тренером.
С тех пор он следит за бесконечным летом, работая в Британской ассоциации планеристов, Ассоциации планеристов Новой Зеландии и Федерации планеристов Австралии, всегда обучая полетам по пересеченной местности. Он также летал и работал в различных планерных клубах по всему миру: в Nympsfield в качестве главного летного инструктора, снова в Booker в качестве CFI, в Lasham в качестве DCFI и тренера по парению, а также в Glide Omarama в качестве главного тренера с визитами в Минден, Серрес, Такиккава. , Narromine, Lake Keepit и многие другие клубы в качестве странствующего инструктора по парению и тренера по полетам в горах.
Все это способствовало карьере гонщика: выиграв несколько национальных чемпионатов Великобритании, он в настоящее время является членом британской команды планеристов. Он участвовал в чемпионате Европы по планерному спорту 2019 года, где заработал свою первую серебряную медаль, а его партнер по команде Том Арскотт занял первое место. G также является тренером британской женской сборной по планерному спорту и британской юношеской сборной.
Движущаяся карта может сбить вас с толку
Упрощенный эскиз зоны полета
Стабильность: DALR по сравнению с ELR
Температурный профиль колеблющейся воздушной массы на ложбине и гребне
Задняя часть триггера генерирует волну
Термики перед хребтом Rotor Therals
Международные клиенты : Чтобы сократить расходы на доставку при заказе только книг The Soaring Engine, выберите «Международная доставка» выше. Если в вашей корзине больше товаров, выберите «Доставка по стране». В противном случае стоимость доставки удвоится.
Проект
Есть много книг о том, «как летать на планере», и даже несколько о полетах по пересеченной местности или гонках, но мало о том, как парить. Я хочу привлечь тех людей, которые страстно интересуются тем, как солнце, ветер, местность и воздушная масса объединяются, чтобы создать все разнообразные модели движения воздуха, которые мы все вместе называем «подъемной силой». Гребневая, термальная, волновая и конвергентная подъемная сила знакомы летящим пилотам, но смотреть в небо и предсказывать, что произойдет во время полета, всегда было трудно приобрести. Не бойтесь, это не черная магия и никакого таланта не требуется, кроме жажды знать, что происходит. Существует солидная, хорошо изученная совокупность знаний и набор проверенных техник, которые вы можете использовать, чтобы успешно и безопасно играть в великую игру парения на любой местности и во всех типах подъемной силы.
Возможно, это знание уже существует, но оно не получило широкого распространения.
Как сделать электропривод для велосипеда своими руками
Велосипедисты, спускаясь с горки, используют свойство обгонной муфты, установленной на оси заднего колеса – она позволяет колесу крутиться в то время, когда педали остановлены. Используя такую муфту, можно изготовить небольшой электропривод, который будет двигать велосипед вперед тогда, когда сам велосипедист отдыхает.
Материалы и инструменты
В процессе работы понадобятся следующие расходные части и инструменты:
Электромотор со штатной ступицей – лучше всего подойдет стартерный двигатель от малолитражного автомобиля или мотобайка.
Ведомая («малая») звездочка.
Педальный узел с ведущей звездочкой.
Цепь.
Аккумулятор на 12 В, емкостью 35-40 А\ч.
Отрезки электропроводов, сечением от 5 кв.мм.
Болты для крепления электромотора.
Стальная пластина для создания крепежного фланца мотора.
Две больших гайки для изготовления втулок-проставок на переднюю ось.
Отрезок доски или ДСП для основы под аккумулятор.
Отрезки стальной ленты для хомутов, крепящих аккумулятор.
Малогабаритный переключатель.
Втулки-проставки, устанавливаемые на переднюю ось, можно сделать из больших гаек, высверлив у них резьбу, или подобрать готовые.
Процесс изготовления простого электропривода для велосипеда
Выбирают подходящий электромотор – его можно взять от авто или большого мотоцикла. Мощность мотора должна составлять не менее 350 Вт, при напряжении 12 В.
Для сборки привода приваривают ведомую звездочку к штатной ступице электромотора.
Приложив мотор к передней вилке велосипеда, определяют размер отрезка металла, необходимого для крепления мотора. Вырезают пластину нужного размера и прикрепляют её к мотору.
Изготавливают ведущее колесо:
от педального узла отрезают звездочку;
к этой звездочке приваривают обгонную муфту;
снимают с велосипеда переднее колесо;
прикладывают к нему звездочку с муфтой и намечают отверстия в звездочке.
Места сверления отверстий выбирают так, чтобы крепежный болт проходил в треугольнике, получившемся между двумя соседними спицами.
Приложив колесо к вилке, замеряют размер, на который нужно раздвинуть переднюю вилку. Домкратом разгибают вилку и установив колесо с втулками, закрепляют его.
Приложив мотор с пластиной к месту будущей установки, измеряют длину цепи. При необходимости, укорачивают цепь. Надевают её на звездочку колеса, затем на звездочку мотора и приваривают крепление к вилке колеса. Закрыв мотор листом бумаги, зачищают и красят место сварки.
На раме велосипеда, под сиденьем, делают площадку для установки аккумулятора, и закрепляют его на ней хомутами. Короткий отрезок провода от «минуса» аккумулятора присоединяют к раме велосипеда, очистив место крепления от краски, создав тем самым, «массу» («минус» электроцепи).
На руле велосипеда закрепляют переключатель и соединяют все элементы электроцепи – «плюс» мотора, переключатель, «плюс» аккумулятора.
Смотрите видео
Как своими руками сделать велосипед с бензиновым мотором
Из этой пошаговой инструкции вы узнаете, как установить бензиновый мотор на обычный велосипед, то есть из велосипеда сделать мотоцикл, который способен на одном литре бензина преодолеть более сотни километров.
Шаг 1: Что необходимо для создания самодельного велосипеда с бензиновым мотором.
Чтобы сделать самодельный мотоцикл из велосипеда нам понадобятся:
велосипед;
отвёртка;
два хомута;
мотор Grubee 66cc;
бензин;
молоток;
бак;
дроссель;
аварийный выключатель;
глушитель;
звёздочка;
цепь;
выжимка цепи;
топливопровод;
масло;
тёплое рабочее место.
Шаг 2: Установка бензинового мотора на велосипед.
Установите мотор на раму велосипеда над кареткой с помощью хомутов.
Мотор крепится над кареткой одновременно на две трубы рамы. Если крепления мотора не достают до труб рамы, то в этом случае потребуются кронштейны. Чтобы добиться идеального положения двигателя, сначала установите его на подседельную трубу как можно ниже, а затем прикрепите к нижней трубе.
Шаг 3: Установка второй цепи и звёздочки.
Задняя звёздочка имеет диаметр центрального отверстия 35,9 мм и крепится перпендикулярно на ось втулки с левой стороны. Покрутите заднее колесо и проверьте не болтается ли оно — из-за этого может слетать цепь.
Задняя звёздочка на втулке выпуклой стороной должна быть обращена в сторону колеса.
Вырежьте из резины прокладку, чтобы с её помощью защитить пространство вокруг спиц и оси. Прикрепите её с помощью девяти болтов к стопорной стальной пластине, которая обычно идёт в комплекте с звёздочкой.
На некоторых велосипедах без ножного тормоза с целью выравнивания цепи может потребоваться установить изолятор с обеих сторон звёздочки.
Задняя звёздочка должна соответствовать с точностью до 0,5 см звёздочке на двигателе. При необходимости укоротите цепь до необходимой длины. Чтобы удалить лишние звенья, потребуется такой инструмент, как выжимка цепи. В идеальном варианте натяжение обоих цепей (цепи от педалей и цепи от мотора) должно быть примерно одинаковым.
Снимите защитную панель с левой задней стороны мотора.
Мотор поставляется со звёздочкой, которая соответствует цепи из комплекта. Если вас не устраивает идущая в комплекте стандартная велосипедная цепь и вы хотите заменить её на байкерскую цепь, например, 415 HD, то вы должны также заменить и звёздочку на моторе. Вместо узкой звёздочки купите звёздочку с более широкими зубьями.
С помощью гаечного ключа и свечи зажигания поверните звёздочку коленчатого вала двигателя, чтобы протянуть цепь вокруг неё.
Чтобы добиться необходимой длины цепи, измерьте её и удалите лишние звенья. Длина приводной цепи правильная, если её верхнюю часть можно отклонить на 0,25 — 0,5 дюймов и при этом натянута её нижняя часть.
Установите назад замок цепи и защитную панель на двигатель.
Регулировка натяжения цепи происходит путём смещения заднего колеса. Если вы сможете добиться одинакового натяжения обоих цепей, то в этом случае можно будет не устанавливать холостой ролик. Если же вам не удалось натянуть цепь к мотору также сильно, как цепь к педалям, то придётся установить холостой ролик.
Установите идущую в комплекте защиту цепи, присоединив её к мотору и трубе рамы.
Шаг 4: Бак.
Прикрепите к баку спускной кран для топлива. Для герметизации места резьбового стыка используйте тефлоновую ленту.
Подсоедините топливопровод к баку и карбюратору. Используйте качественный топливопровод, например, GoodYear. Идущий в комплекте топливопровод из прозрачной пластмассы со временем становится твёрдым и жёстким.
Так как двигатель является двухтактным, то в бензин приходится подмешивать моторное масло. Вначале, пока не израсходуете первые четыре литра бензина, следует поддерживать соотношение 18 — 20 частей бензина к одной части масла. В дальнейшем это соотношение можно увеличить до 20 – 25 к одному.
Шаг 5: Сцепление, дроссель, аварийный выключатель и свеча зажигания.
Установите рычаг сцепления на руль и заправьте тросик в рычаг мотора. При нажатии на рычаг сцепления мотор расцепляется от заднего колеса, чтобы он мог запуститься. Отрежьте остаток кабеля, чтобы во время педалирования вы не поранились об его очень острый конец. Проверьте, что вы хорошо закрутили винт, чтобы он не потерялся.
Снимите старую ручку с велосипеда и с помощью универсального гаечного ключа установите дроссель на велосипед справа. Протяните тросик от дросселя к карбюратору так, чтобы при натяжении кабеля ощущалось небольшое сопротивление.
Красный провод от дросселя присоедините к раме, а чёрный провод к белому проводу, который идёт от мотора. При нажатии на аварийный аварийный выключатель двигатель должен заглохнуть, а не просто остановиться.
На двигателе на крышке чёрного ящика с выходящими из него проводами должна быть белая «свеча зажигания». Соедините чёрно-белый провод с чёрным, голубой провод с голубым.
Шаг 6: Как запустить двигатель.
Перед тем, как запустить двигатель самодельного мотоцикла, нажмите кнопку подачи топлива и откройте карбюратор. Потяните сцепление вниз до упора и начинайте крутить педали, пока не наберёте хотя бы небольшую скорость. Затем отпустите и поверните дроссель. Вращайте педали, пока не заведётся двигатель. Далее с помощью дросселя можете просто регулировать скорость велосипеда.
Двигатели для электрических велосипедов | Запчасти для электровелосипеда
Вы слышали (или, возможно, уже владеете) об электронном велосипеде, двухколесном транспортном средстве, которое помогает вам крутить педали с помощью двигателя. Велосипеды с батарейным питанием стали более распространенными (и менее дорогими!) с годами. Но они по-прежнему вызывают некоторые вопросы о том, как именно работает двигатель и что это значит для опыта вождения. Поэтому мы исследовали растущую индустрию электронных велосипедов, чтобы узнать все, что могли, о двигателях и о том, как они взаимодействуют как с велосипедом, так и с гонщиком.
При этом мы поговорили с тремя экспертами: Джастином Лемир-Элмором, основателем и владельцем Grin Technologies, инжиниринговой компании из Ванкувера, которая специализируется на комплектах для электровелосипедов своими руками; Понтус Мальмберг, основатель Blix Bikes и соавтор моторов со ступичным приводом SpinTech; и Джонатан Вейнерт, доктор философии, директор по стратегическому маркетингу глобальной мобильности в корпорации Gates, работающий над велосипедами и электронными велосипедами. Вот все, что вам нужно знать о двигателях для электровелосипедов.
4 лучших электровелосипеда, которые вы можете купить прямо сейчас
Customized Cruiser
Electric Bike Company Model X
Купить сегодня
Заказ онлайн, поставляется полностью собранным.
Электровелосипед Best Value E-Bike
Aventon Pace 350
КУПИТЬ СЕГОДНЯ
Дешевый и надежный проходной.
Compact E-Cargo
Rad Power Bikes RadRunner
КУПИТЬ СЕГОДНЯ
Доступный, мощный и доставляется немедленно.
Отличный пригородный автомобиль
Aventon Level Commuter
КУПИТЬ СЕГОДНЯ
Кредит: Предоставлено
Мощный и идеальный для поездок на работу.
В этом руководстве
В следующем объяснении мы рассмотрим следующие темы, посвященные двигателям электровелосипеда:
Как работают моторы электровелосипеда
Как моторы работают с остальной частью электровелосипеда
Отличия Типы двигателей
Двигатели среднего привода и моторы-втулки
Двигатели-втулки с прямым приводом и моторы-втулки с редуктором
Что означают номинальные мощности
На что еще обратить внимание
Мы надеемся, что вы уйдете с лучшим пониманием технологии, хотя бы для того, чтобы удовлетворить ваше любопытство по поводу велосипедов, которые жужжат.
По существу, электродвигатели преобразуют электрическую энергию в механическую. В электронных велосипедах используются бесщеточные двигатели постоянного тока или двигатели BLDC, что означает, что они не используют щетки для изменения направления тока, протекающего к двигателю, как это делали старые электродвигатели. Эти щетки снижали эффективность двигателей и со временем изнашивались, поэтому бесщеточные двигатели были стандартом уже более десяти лет.
Бесщеточные электродвигатели используют постоянные магниты и электромагниты для преобразования электрической энергии в механическую.
Wikimedia Commons
Откройте двигатель BLDC, и вы увидите пучок проводов, намотанных на круглые ряды полюсов. Это статор; он становится электромагнитом, когда контроллер мотора пропускает ток от батареи по проводам. Вы также увидите круглую серию постоянных магнитов либо непосредственно внутри, либо снаружи статора. Ориентация магнитов относительно статора зависит от типа двигателя BLDC, но в любом случае это ротор.
Понимание взаимодействия между ротором и статором имеет решающее значение для понимания того, как работают двигатели электровелосипеда. Когда ток проходит через электромагниты статора в круговой последовательности, эти электромагниты отталкивают и притягивают постоянные магниты на роторе, заставляя его вращаться. Статор прикреплен к валу. На двигателе со средним приводом вал вращается для создания крутящего момента, и этот крутящий момент помогает вам крутить педали через небольшую переднюю звезду, соединенную с валом. В ступичных двигателях вал становится осью и поэтому не вращается. Вместо этого вращается сам ротор, заставляя вращаться весь двигатель (ступицу), тем самым создавая крутящий момент для вращения переднего или заднего колеса.
В дополнение к двигателю все электронные велосипеды имеют контроллеры двигателя и аккумуляторы. Контроллеры модулируют количество энергии, подаваемой на двигатель, который использует ваш ввод для передачи желаемого количества тока от батареи к двигателю. «Что делает электровелосипед электровелосипедом, так это то, как распределяется мощность», — говорит Лемир-Элмор.
Электровелосипеды с педалями могут использовать датчик скорости (также известный как частота вращения педалей), который регулирует электронную помощь, определяя частоту педалирования водителя, или датчики крутящего момента, которые определяют, какой крутящий момент велосипедист вкладывает в педали. У некоторых электронных велосипедов есть дроссели, которые позволяют вам использовать двигатель независимо от педалирования, хотя региональные законы определяют, где вы можете и не можете использовать электронные велосипеды с дросселем.
Связанная история
Как освоить ход педали
Несмотря на то, что они используют одну и ту же базовую технологию, двигатели, которые вы увидите на современных электронных велосипедах, выпускаются в трех основных вариантах. Двигатели среднего привода расположены в центре рамы велосипеда, где обычно находится каретка. Электровелосипеды с приводом от ступицы имеют двигатели в передней или задней ступице, и существует два типа ступичных двигателей.
Присоединяйтесь к Bicycling All Access для получения дополнительной информации о велосипедах
Втулочные двигатели с прямым приводом, кроме подшипников, не имеют движущихся частей: двигатель просто вращается вокруг оси, которая закреплена на дропауте рамы. В мотор-редукторах используется ряд планетарных передач для снижения частоты вращения двигателя и увеличения выходного крутящего момента.
Вы также найдете комплекты для вторичного рынка электровелосипедов, которые позволяют оборудовать стандартный велосипед двигателем со средним приводом или ступицей, а среди комплектов для вторичного рынка есть фрикционные приводы, в которых используется вращающееся колесо, контактирующее с задним колесом. создать тягу.
Промежуточные приводы
Двигатель среднего привода Bosch в разобранном виде.
Предоставлено Bosch
Двигатели среднего привода расположены между кривошипами электровелосипеда. Электродвигатель создает крутящий момент, который вращает вал, соединенный с передней звездой. Таким образом, двигатель дополняет вашу мощность педалирования в цепном приводе велосипеда, а не добавляет дополнительный источник энергии. В моторном блоке также есть система редуктора. Электродвигатели Bosch со средним приводом вращаются сотни раз в минуту — намного быстрее, чем вы могли бы крутить педали, — поэтому внутренняя передача двигателя снижает число оборотов на валу, тем самым оптимизируя производительность системы до удобной для водителя частоты вращения педалей от 50 до 80 об/мин. — говорит Вейнерт из Bosch. Все системы среднего привода, кроме самых дешевых, включают датчики переключения передач, которые отключают питание двигателя, когда вы переключаете передачи, чтобы избежать разрыва цепи, когда велосипед не включен.
Моторы-втулки с прямым приводом
Разобранный двигатель с прямым приводом. Ступица и ротор (левый элемент с магнитами) вращаются вокруг статора (центральный элемент с проводкой).
Джастин Лемир-Элмор
Втулочные электродвигатели с прямым приводом — это самые простые двигатели для электровелосипедов. Вал двигателя становится задней осью. Поскольку вал зафиксирован на месте, двигатель (также известный как ступица) вращается вокруг вала, толкая вас вперед. По словам Лемира-Элмора из Grin Technologies, двигатели с прямым приводом, как правило, имеют больший диаметр, чем двигатели с редуктором, потому что большие ступицы означают повышенный рычаг и более высокий выходной крутящий момент, что необходимо для обеспечения достаточной мощности при более низких оборотах. Электровелосипеды с прямым приводом также могут генерировать электроэнергию во время торможения в процессе, называемом рекуперативным торможением.
«Двигатели идеально двунаправлены», — говорит Лемир-Элмор. «Они могут двигаться вперед и назад с одинаковой эффективностью». Когда вы нажимаете на тормоз, выключатель отсечки сообщает контроллеру мотора стать генератором, а сопротивление вырабатывает электрическую энергию. Энергия, полученная от рекуперативного торможения, минимальна — YouTuber Том Стэнтон обнаружил, что его рекуперативная система увеличивает запас хода на 3,5%, хотя прирост энергии увеличивается на холмистых трассах, — но основное преимущество заключается в снижении тормозной способности на длинных спусках, поскольку энергия торможения поглощается электронным способом, а не за счет трения.
Мотор-редуктор
Разобранный мотор-редуктор. Планетарные шестерни (вторая слева) замедляют скорость ступицы (справа).
Justin Lemire-Elmore
Мотор-редуктор с редуктором работает так же, как мотор-редуктор с прямым приводом, за исключением того, что внутри ступицы находится электродвигатель, который вращается с гораздо большей скоростью. Вал этого двигателя соединяется с рядом планетарных шестерен, которые соединяются со ступицей, вращая ступицу с более низкой скоростью. Этот метод генерирует больший крутящий момент, но меньшую максимальную скорость.
Мотор-редуктор с редуктором, как правило, имеет меньший диаметр, чем мотор с прямым приводом, потому что им не нужен двигатель такого же размера, чтобы генерировать такой же крутящий момент на колесе, но планетарные редукторы также делают ступицы шире. Двигатели также имеют механизм свободного хода: это означает, что потенциал для рекуперативного торможения отсутствует, но они будут двигаться свободно, вместо того, чтобы создавать незначительное сопротивление, когда они не находятся под напряжением, что делает электровелосипеды с мотор-редукторами более похожими на традиционные велосипеды. .
Friction Motors
Электровелосипеды с фрикционным приводом кажутся архаичными по сравнению с современными мотор-колесами и системами среднего привода, но недорогая конструкция имеет преимущества для велосипедистов, которые хотят переоборудовать традиционный велосипед с минимальными усилиями. Мотор с болтовым креплением приводит в движение небольшое колесо, которое контактирует с шиной, обычно под нижними перьями или над перьями сиденья, хотя некоторые комплекты крепятся к креплению тормоза вилки. Колесо мотора раскручивает шину, толкая вас вперед. Трение означает повышенный износ шин, но плюс в том, что комплекты легко заменяется между велосипедами . Вы не найдете фрикционных приводов на новых электровелосипедах, потому что они, как правило, громоздки и менее эффективны, но комплекты «все в одном», такие как , этот от Alizeti , являются одними из самых простых способов электрифицировать стандартный велосипед.
Самодельные системы
Если вы технически подкованы и не боитесь испачкать руки, вы можете дооснастить практически любой велосипед мотор-колесом или системой среднего привода. Выберите двигатель, метод помощи педалям и размер батареи в соответствии с вашими потребностями в комплектах вторичного рынка для электронных велосипедов. 9Например, системы 0108 Bafang G310 с редукторным двигателем являются фаворитами среди производителей электронных велосипедов, и весь комплект для самостоятельной сборки стоит от 479 до 2393 долларов США, в зависимости от вашего выбора компонентов.
4 складных электровелосипеда
Лучшее соотношение цены и качества
Rad Power Rad Power RadMini
1499 долларов США в Rad Power Bikes
Толстые шины и дисковые тормоза для удовольствия от бездорожья.
Лучшее для любителей автофургонов
Aventon Aventon Sinch
1699 долларов США в Aventon Bikes
Веселый складной фэтбайк почти всегда в наличии.
Лучший вариант для поездки с другом
Складной электрический велосипед Tern GSD S10
5 399 долларов США в REI
Складной электрический грузовой велосипед с пассажирскими подножками? Черт, да!
Колеса Real Mag
e-Joe e-Joe Epik Carbon
1699 долларов США на ejoebike.net
Колеса Mag и скрытый аккумулятор приоритеты в велосипеде. Имея это в виду, это плюсы и минусы каждого дизайна.
Плюсы и минусы среднего привода
Вообще говоря, средние приводы поднимаются по крутым склонам более эффективно, чем электровелосипеды с приводом от ступицы, потому что они могут использовать существующую зубчатую трансмиссию велосипеда, чтобы использовать более высокую передачу для подъема на низкой скорости. вместо того, чтобы дополнять его в качестве дополнительного нередукторного источника питания. (Недостаток эффективности возникает, когда мотор-втулка не вращается с оптимальными оборотами — мощный мотор-редуктор должен быть столь же эффективным, как и средний привод.) Центральное положение на велосипеде также обеспечивает более сбалансированную езду. Это, в сочетании с преимуществом при лазании, делает их идеальным двигателем для электронных горных велосипедов.
Заменить шины на электровелосипедах со средним приводом проще, потому что между рамой и ступицей нет проводки, что позволяет пользователям использовать любую колесную пару.
Система среднего привода Shimano STEPS обеспечивает центрированное распределение веса.
Предоставлено Shimano
Недостатком добавления двигателя среднего привода к велосипеду с цепным приводом является повышенный износ цепи. Респектабельные производители электровелосипедов не будут экономить на качестве цепей, но дополнительный крутящий момент означает, что вы можете чаще заменять цепи. Средние приводы также дороже, потому что они содержат больше механических компонентов и более высокую передачу, что увеличивает стоимость.
Плюсы и минусы ступичного привода
Поскольку ступичные двигатели работают вне цепного привода велосипеда, они не изнашивают цепи и зубья, как это могут делать промежуточные приводы. Они также дешевле, потому что производятся серийно в гораздо больших количествах и не требуют от производителей изменения рамы для соответствия конкретному двигателю.
Втулочный мотор-редуктор на Aventon Pace 500.
Trevor Raab
Втулочные моторы, особенно с прямым приводом, не так эффективно набирают высоту, как средние приводы. «Если вы едете в гору на низкой скорости, а двигатель также вращается на низкой скорости, вы превращаете большую часть этой мощности в тепло, а не в движение вперед», — говорит Вайнерт. Более высокая мощность, необходимая для двигателей-втулок с прямым приводом, означает более крупные двигатели и батареи, что увеличивает вес.
Распределение веса также неравномерно, хотя влияние на управляемость мотоцикла зависит от веса двигателя. Наконец, замена шин может быть утомительной, потому что вам нужно будет отсоединить провода, которые питают и управляют ступичным двигателем.
4 Электровелосипеды Fat Tire
Rad Power Bikes RadRover 5
1599 долларов США в Rad Power Bikes
Этот вездесущий электронный жир сочетает в себе доступность и качество.
Sondors X
1899 долларов США на сайте sondors.com
Массивные шины и закрытый аккумулятор обеспечат вам бездорожье.
Rad Power Bikes RadRunner 1
1 499 долларов США в Rad Power Bikes
Этот электровелосипед имеет переднее, центральное и заднее отделения для хранения вещей.
Aventon Sinch
1699 долларов США в Aventon Bikes
Инновационный встроенный в раму аккумулятор позволяет складывать этот велосипед пополам.
Если вы рассматриваете электровелосипед с приводом от ступицы, узнайте, какой у него редукторный или прямой привод. У каждой конструкции есть свои плюсы и минусы.
Вообще говоря, мотор-редукторы лучше подходят для низкоскоростных применений с высоким крутящим моментом, а двигатели с прямым приводом лучше подходят для высокоскоростных применений. «[Двигатели с редуктором] могут весить вдвое меньше, чем двигатель с прямым приводом, который имеет такой же крутящий момент», — говорит Лемир-Элмор, из-за более высоких внутренних оборотов двигателя с редуктором.
Однако из-за пониженного крутящего момента мотор-редукторы с трудом достигают той же максимальной скорости, что и системы с прямым приводом, которые могут работать на более высоких скоростях и большей мощности без перегрузки. Мотор-редукторы выбегают с меньшим сопротивлением, чем двигатели с прямым приводом, хотя дополнительное сопротивление выбегу двигателя с прямым приводом минимально; это эквивалентно добавлению еще одного комплекта шин, — говорит Лемир-Элмор.
Двигатели с прямым приводом, подобные этому, имеют тенденцию быть высокими и узкими. Рычаг, обеспечиваемый большим статором, делает их подходящими для высокоскоростных приложений.
Justin Lemire-Elmore
Двигатели с прямым приводом, как правило, больше и тяжелее, потому что им требуется больше магнитного материала для создания крутящего момента на низких скоростях, но эта дополнительная мощность и механическая простота помогают им хорошо работать на более высоких скоростях. Они также, как правило, тише, чем мотор-редукторы, хотя более новые мотор-редукторы с косозубыми шестернями (а не с прямозубыми) также практически бесшумны. Прямые приводы также могут выиграть от небольшого увеличения запаса хода и снижения износа тормозов за счет рекуперативного торможения.
Связанная история
6-недельный план тренировок на скорость и выносливость
Попытка сравнить номинальную мощность электровелосипеда — отличный способ потерять рассудок. Это связано с тем, что «номинальная мощность», используемая некоторыми производителями метрика, не равна фактической выходной мощности двигателя или максимальной потенциальной выходной мощности. «Фактическая выходная мощность двигателя полностью зависит от того, насколько сильно он загружен в данной ситуации, и от максимальной электрической мощности, которую контроллер пропускает в двигатель», — говорит Лемир-Элмор. «Это практически не имеет ничего общего с рейтингом где бы то ни было».
Номинальная мощность может указывать, сколько энергии вы получаете в течение определенного периода времени, хотя не существует универсального стандарта для продолжительности пиковой или номинальной мощности. «Это может быть 10 или 30 секунд, — говорит Вайнерт. «Некоторые двигатели указывают пиковую мощность в 750 Вт, но вы можете получить ее только в течение 1–2 секунд».
Вот как разобрать жаргон производителя. «Мощность» — это мера того, насколько быстро выполняется работа . Крутящий момент, показатель, указанный некоторыми производителями, представляет собой измерение силы вращения. Чтобы определить мощность двигателя в ваттах, вы должны знать, как быстро он вращается: крутящий момент, умноженный на скорость вращения, равен мощности. Таким образом, выходная мощность двигателя достигает пика при определенном количестве оборотов в минуту, и даже если бы вы знали число оборотов в минуту для пиковой мощности (удачи вам в получении этой цифры), вы бы не занимались этой математикой в середине поездки.
Вы можете получить представление о том, какую максимальную мощность вы на самом деле ощущаете, если производитель указывает напряжение батареи электронного велосипеда и (постоянную) силу тока от контроллера двигателя. Это лучший показатель, чем мощность двигателя, потому что оценки произвольны, но что касается электроэнергии, вы можете умножить вольты на амперы, чтобы получить ватты. Например, Juiced Bikes CrossCurrent X рассчитан на 750 Вт, то есть 1 лошадиную силу. Аккумулятор рассчитан на 52 вольта, а контроллер двигателя выдает 20 ампер тока. Следовательно, 52 В x 20 А = 1040 Вт, но вы не почувствуете 1040 Вт, потому что двигатели BLDC не эффективны на 100%. «Это, вероятно, 75-процентная эффективность [при таком более высоком уровне мощности]», — говорит Лемир-Элмор о двигателе Bafang. Если двигатель имеет КПД 75 процентов, математика говорит, что вы почувствуете максимальную пиковую мощность 780 Вт, что довольно близко к номинальной мощности двигателя 750 Вт.
Blix Vika Travel использует двигатели передней ступицы, рассчитанные на непрерывную мощность 250 Вт.
Предоставлено Blix
Для сравнения, складной электронный велосипед Blix Bikes Vika Travel имеет двигатель мощностью 250 (постоянно) Вт, но аккумулятор рассчитан на 36 вольт, а контроллер двигателя показывает 18 ампер. Даже если двигатель теряет 25 процентов входной мощности из-за неэффективности, теоретическая максимальная выходная мощность должна составлять 486 Вт, что почти вдвое превышает номинальную мощность в 250 Вт. Важно отметить, что Бликс отмечает, что 250 Вт велосипеда непрерывны, в то время как Juiced Bikes не говорит, как долго может поддерживаться его показатель в 750 Вт.
Крутящий момент менее субъективен. Если производитель указывает пиковый или постоянный крутящий момент электронного велосипеда в ньютон-метрах, придерживайтесь этого. Еще лучше, проценты поддержки (как списки Bosch ) говорят вам, насколько мотор помогает вам на данном уровне электронной помощи. В противном случае, если вам не терпится узнать, какую мощность ваш велосипед может производить в течение длительного периода времени, мы рекомендуем обратиться к производителю и узнать значение номинальной мощности велосипеда перед покупкой.
4 Great Power Meters
Quarq Quarq DZero Dub Power Meter Spider Black, BCD 130 мм
Скидка 19%
330 долларов на Amazon
Простота в использовании и точность. Что вы хотите от измерителя мощности.
4iiii Измеритель мощности Precision Shimano Ultegra R8000
Скидка 20%
278 долларов США на probikekit.com
4iiii Компании Precision и Shimano объединились, чтобы создать один из самых доступных и точных измерителей мощности.
двухсторонний измеритель мощности Shimano Dura-Ace 9100
Теперь скидка 15%
849 долларов США в Jenson USA
Кредит: Stages Cycling
Точность в пределах +/- 1,5%, а также возможность подключения Bluetooth и ANT+.
Педали Garmin Vector 3S Power Meter
600 долларов США на Amazon
Предоставлено: Garmin
Обеспечивает мощное отслеживание данных, очень прост в установке и представляет собой взаимозаменяемый формат для велосипеда.
Есть еще несколько вещей, которые нужно знать об электровелосипедах, которые повлияют на ваш опыт вождения в долгосрочной перспективе. Вот что еще вы должны отметить.
Тип датчика
Электровелосипеды используют датчики для определения уровней помощи педали на основе действий водителя. Существуют датчики скорости, также известные как датчики частоты вращения педалей, которые распределяют электронную помощь в зависимости от частоты вращения педалей. Мальмберг из Blix Bikes говорит, что датчики доступны по цене, не требуют особого ухода и обеспечивают расслабленную езду, которую ценят многие велосипедисты. «Если вы хотите ехать быстрее, крутите педали быстрее, а не сильнее», — говорит Мальмберг. Поэтому ускориться так же просто, как увеличить частоту вращения педалей, независимо от того, сколько усилий вы прикладываете. Датчики скорости распространены на электронных велосипедах с приводом от ступицы.
Датчики крутящего момента, напротив, определяют надлежащее значение крутящего момента двигателя, измеряя крутящий момент, который вы прикладываете к педалям. Чтобы ехать быстрее, нужно сильнее крутить педали. Опыт больше похож на езду на традиционном велосипеде. Датчики крутящего момента популярны на велосипедах со средним приводом, особенно на электронных горных велосипедах, потому что они предлагают гонщикам больший контроль над применением электронной помощи: вам не нужны тонны мощности сразу при преодолении сложного участка трассы.
Дроссель или нет
Некоторые электровелосипеды оснащены дроссельной заслонкой, которая позволяет водителям получить доступ к электронной помощи велосипеда, не крутя педали. Дроссели — это вопрос предпочтений гонщика, хотя они становятся особенно полезными на велосипедах со ступичным приводом, если ваша трансмиссия выходит из строя во время езды. Это также вопрос законности: некоторые штаты определяют электровелосипеды по классам . Электровелосипед класса 1 имеет только вспомогательную педаль и развивает максимальную скорость 20 миль в час, электронный велосипед класса 2 имеет вспомогательную педаль и дроссельную заслонку и достигает максимальной скорости 20 миль в час, а электронный велосипед класса 3 имеет вспомогательную педаль, которая может развивать скорость до 28 миль в час. Могут ли электронные велосипеды класса 3 иметь дроссели, зависит от того, кого вы спросите: Aventon Pace 500 поддерживает дроссельную заслонку до 20 миль в час и педаль до 28 миль в час. Другими словами, ознакомьтесь с местными законами, прежде чем покупать электровелосипед с дроссельной заслонкой (или электровелосипед, скорость которого превышает 20 миль в час).
Дроссель на Aventon Pace 500 разгоняет байк до 20 миль в час, хотя педаль помогает разогнаться до 28 миль в час.
Trevor Raab
Вопросы качества и гарантии
По мере снижения цены на электровелосипед становится все более важным проверять информацию о гарантии перед покупкой. (На самом деле это всегда хорошая идея.) Вот одна из причин: электронные велосипеды более низкого уровня могут не иметь теплового отката, функции, которая измеряет внутреннюю температуру двигателя, чтобы предотвратить его перегрев. Думайте об этом как о ограничителе оборотов в двигателе внутреннего сгорания автомобиля. «[Компании, производящие дешевые электронные велосипеды] делают ставки на то, что большинство людей не пытаются перелезть через горный перевал с двигателем на полной мощности», — говорит Лемир-Элмор. «Скажем, вы тянете трейлер в гору с двумя детьми, система может самоуничтожиться».
Когда двигатель перегревается, защитная эмаль, окружающая провода статора, может расплавиться. Проще говоря, слишком продолжительный подъем на низкой скорости может поджарить двигатель без теплового отката, а его отсутствие в велосипеде — это не то, что производители с готовностью раскроют (хотя новые электровелосипеды без теплового отката обычно имеют двигатели, которые могут выдерживать большую мощность, чем производители указывают их в). Тем не менее, в Интернете есть много документации о перегреве двигателей электровелосипедов 9.0109 . Это лишь одна из многих вещей, которые могут выйти из строя с мотором, аккумулятором или контроллером мотора, поэтому очень важно знать, во что вы ввязываетесь, прежде чем покупать.
Мы надеемся, что теперь вы лучше подготовлены, чтобы купить подходящий вам электровелосипед. Если у вас есть дополнительные вопросы, которые мы не рассмотрели, задайте их в комментариях, и мы сделаем все возможное, чтобы обновить эту статью всей необходимой информацией, которую вам нужно знать о двигателях для электрических велосипедов.
Похожие статьи
Почему гонщикам не хватает электровелосипедов
Как электровелосипеды вернули этих гонщиков в седло
Этот контент импортирован из OpenWeb. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.
Optibike Электродвигатель среднего привода мощностью 2500 Вт обеспечивает сумасшедшую мощность
Компания Optibike, производящая электрические велосипеды из Колорадо, разработала новый высокомощный электродвигатель, который, по ее словам, может превзойти любой другой электровелосипедный двигатель в своей весовой категории.
Двигатель называется Optibike Powerstorm MBB, или моторизованный нижний кронштейн.
Как и многие другие моторы среднего привода, он устанавливается в месте типичного каретки велосипеда, прямо там, где кривошипы педалей встречаются с рамой.
Двигатель весом 4 кг (8,8 фунта) интерпретирует нажатие педали водителя и выдает значительно больше помощи, помогая водителям набирать мощность и преодолевать сложные препятствия на бездорожье.
В данном случае Optibike MBB заявляет о максимальной выходной мощности 2500 Вт, или около 3,3 лошадиных сил. Даже постоянная номинальная мощность 1,75 кВт или 2,3 лошадиных силы является ведущей в отрасли на рынке электрических велосипедов.
Возможно, что еще более важно, чем просто чистая мощность, двигатель утверждает, что он также избегает проблем с перегревом. Компания заявляет, что может поддерживать 1750 Вт непрерывного энергопотребления при подъеме по крутым холмам в жаркую погоду без перегрева.
Новый Powerstorm имеет самую высокую мощность по весу и объему среди всех двигателей среднего привода электровелосипеда в мире. Благодаря компактной и легкой конструкции электронные велосипеды лучше управляются и имеют большие батареи.
Аккумуляторы большей емкости звучат правильно, поскольку для питания этого прожорливого двигателя требуется аккумулятор серьезной емкости.
Например, батарея электровелосипеда Optibike R22 имеет поразительные 3,26 кВтч. Это примерно в 5 раз больше емкости аккумулятора, чем у обычного электрического велосипеда.
Каждый MBB собирается на месте на заводе Optibike в Колорадо, где корпус, внутренние детали и шестерни изготавливаются из цельной алюминиевой заготовки 6061. В двигателе и коробке передач нет литья, что увеличивает общую прочность.
Как объяснил основатель и генеральный директор Optibike Джим Тернер:
Наш новый Powerstorm MBB представляет собой кульминацию более чем 25-летнего опыта проектирования электронных велосипедов и показывает, что американское творчество живо и хорошо.
Велосипеды, такие как Optibike R22, укрощают крутящий момент двигателя 190 Нм с помощью втулки Rohloff Speed 500 с внутренним зацеплением и 14 передаточными числами. Говорят, что на самой высокой передаче комбинация мотоцикла и двигателя развивает максимальную скорость 36 миль в час (58 км / ч), что делает R22 электронным велосипедом только для бездорожья с точки зрения законов США.
Электродвигатели в электровелосипедах для рынка США часто действовали быстро и свободно с нормативными требованиями, иногда выходя далеко за пределы максимально допустимых 750 Вт.
В случае таких двигателей, как Optibike MBB, обозначение для бездорожья означает, что он фактически не должен соответствовать пределу мощности 750 Вт.
Во многих случаях электровелосипеды с мощными двигателями имеют ограничители, которые позволяют водителям снижать мощность до допустимых пределов для использования на дороге.
Другие электрические велосипеды пересекли территорию мопедов и даже предлагали VIN с сертификатами производителя о происхождении (MCO), которые позволяют водителям регистрировать велосипеды как мопеды или мотоциклы в местном DMV.
Большинство райдеров предпочитают поддерживать статус электрического велосипеда с законными ограничениями мощности, чтобы избежать хлопот с лицензией, регистрацией и страховкой, которые сопровождают транспортные средства класса мопедов и мотоциклов.
Вы бы поехали на мощном электровелосипеде с мощностью в несколько киловатт? Или вы довольны уличными электрическими велосипедными двигателями? Давайте послушаем ваши мысли в разделе комментариев ниже!
FTC: Мы используем автоматические партнерские ссылки, приносящие доход. Еще.
Подпишитесь на Electrek на YouTube, чтобы получать эксклюзивные видеоролики и подписаться на подкасты.
Будьте в курсе последних новостей, подписавшись на Electrek в Новостях Google.
Вы читаете Electrek — экспертов, которые день за днем сообщают новости о Tesla, электромобилях и экологически чистой энергии. Обязательно заходите на нашу домашнюю страницу, чтобы быть в курсе всех последних новостей, и подписывайтесь на Electrek в Twitter, Facebook и LinkedIn, чтобы оставаться в курсе событий.
Рассмотрим устройство двигателя автомобиля и его базовые части: блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.
Для будущего автомобильного механика, диагноста устройство двигателя автомобиля является одной из ключевых тем. Именно двигатель обеспечивает транспортное средство энергией, которая нужна для его движения.
Чаще всего механизм запуска устройства двигателя автомобиля возможен за счёт применения бензина или дизеля (дизельного топлива). Сгораемое внутри мотора топливо продуцирует тепло, что приводит к увеличению температуры газов внутри цилиндра двигателя и росту давления газов. Подвижные части двигателя под их влиянием вступают в работу, и тепловая энергия преображается в механическую.
Базовые части двигателя
Чтобы хорошо понимать устройство двигателя автомобиля, важно разбираться, что из себя представляет блок, цилиндр, поршень, поршневые кольца и шатун.
Блок
Металлическую основу мотора, остов называют блоком. Это корпусная деталь. Именно к блоку крепятся механизмы и отдельные части мотора и его систем.
Иногда можно встретиться с термином «блок», иногда – с терминами «блок двигателя», «блок цилиндров». Всё это одно и тоже. Блок двигателя берёт на себя серьёзные нагрузки. Поэтому контроль качества при его изготовлении должен быть предельно высок. Огромное внимание уделяется как материалу, так и уровню точности изготовления детали. Для производства используются высокоточные станки.
Раньше блоки изготавливали из перлитного чугуна с легирующими добавками. Популярность чугуна при изготовлении блоков легко объяснима тем, что материал износостоек, стабилен по своим свойствам, малочувствителен к перегреву, адаптивен к ремонту. Сейчас некоторые производители также выпускают блоки из алюминиевого, магниевого сплава. В этом случае есть выигрыш, связанный с весом мотора. Это очень актуально для блоков моторов спорткаров.
Цилиндр
Рядом с понятием «блок» стоит понятие «цилиндр». Под цилиндром подразумевается цилиндрическое отверстие, высверленное в блоке. То есть это рабочая камера объёмного вытеснения.
Уплотнение верхней стороны цилиндра обеспечивает головка. Именно в ней находятся:
Клапаны. Обеспечивают (в процессе открытия-закрытия) поступление в цилиндр воздуха, топливовоздушной смеси. Также среди функций клапанов обеспечивают очистку камеры сгорания цилиндра от отработавших (выхлопных) газов. Закрытие клапанов и удержание их в таком состоянии обеспечивают клапанные пружины.
Распредвалы (элементы привода клапанов). От них зависит то, как открываются клапаны, сколько времени они находятся в открытом состоянии
Механизмы привода клапанов. Функция идентична. И, как видно, из названия – это привод клапанов. Но сами механизмы могут быть разными. Всё зависит от мотора: например, бензиновый, дизельный.
Цилиндр играет роль направляющего для поршня.
Поршень, поршневые кольца и шатун
Цилиндрическая деталь или совокупность деталей, которая преобразует энергию горения топливо в механическую энергию, называется поршнем.
В проточках на боковой поверхности поршня вставлены поршневые кольца. Благодаря им между поршнем и стенкой цилиндра создаётся уплотнение. Задача поршневых колец заключается в создании барьера для перетекания из камеры сгорания в картер коленчатого вала газов.
Среди задач поршня:
Оказание силового воздействия на шатун.
Отвод тепла от камеры сгорания.
Герметизация камеры сгорания.
Подвижное соединение между поршнем и коленчатым валом обеспечивает шатун. Именно шатун передаёт силу движущегося поршня к вращающемуся коленчатому валу.
Коленчатый вал
Коленчатый вал – это важная составляющая кривошипно-шатунного механизма. Кривошип коленчатого вала создает возвратно-поступательное движение поршня через шатун (подвижный элемент), то есть возвратно-поступательное движение поршня превращается в крутящий момент. Физически коленвал расположен в нижней части двигателя. Снизу коленвал прикрыт картером – самой внушительной неподвижной и полой частью двигателя, закреплённой на блоке сбоку. Визуально картер напоминает поддон.
Конструкция коленчатого вала состоит из несколько шеек (коренных и шатунных). Они соединены щеками, соединенных между собой щеками. Место перехода от шейки к щеке всегда является самым нагруженным у коленвала.
На коленчатый вал приходятся переменные нагрузки от сил давления газов. Для того, чтобы не возникало осевых перемещений коленчатого вала, используется упорный подшипник скольжения. Он устанавливается на одной из шеек (средней или крайней).
Несколько важных терминов, касающихся устройства двигателя автомобиля
Камера сгорания –замкнутое пространство, где осуществляется воспламенение и горение топливовоздушной смеси. Сверху камера сгорания ограничена нижней поверхностью головки цилиндра, сбоку – стенками цилиндра, снизу –днищем поршня. Толкатели клапанов, подъёмники –промежуточное звено, необходимое для передачи движения от распределительного вала к остальным частям механизма привода клапанов. Коромысла (рокеры). Детали двигателя, функции которых заключаются в передаче движения от распределительного вала к клапанам.
Маховик. Деталь, ответственная за обеспечение равномерного вращения коленчатого вала. На цилиндрической устанавливается зубчатый венец. Он помогает провести пуск электростартера.
На схеме представлено расположение основных частей двигателя при рассмотрении его со стороны его задней части. На фланце коленчатого вала видны отверстия под болты, с помощью которых к фланцу крепится маховик с зубчатым венцом, или платина привода гидравлического трансформатора автоматической трансмиссии. Источник: Ford.
Автомобильные двигатели
Большинство двигателей автомобилей многоцилиндровые. Это значит при работе используется два или несколько цилиндров и два или несколько поршней.
Автопром выпускает машины с 2-; 3-; 4-; 5-; 6; 8-; 10- и 12-цилиндровыми двигателями. Чем больше цилиндров у мотора, тем больше возможностей для увеличения мощности двигателя. Если нужен двигатель, предназначенный для езды по бездорожью либо машина, развивающая сверхвысокие скорости, актуально именно устройство двигателя автомобиля, ориентированное на большое количество цилиндров. Устройство двигателя с большим количеством цилиндров обеспечивает отличную равномерность вращения коленчатого вала, ведь угол поворота коленчатого вала при 10, 12 цилиндрах – очень небольшой.
Но у 2-х цилиндровых двигателей есть другое преимущество: самые лучшие показатели топливной эффективности.
Циклы двигателя
Устройство двигателя автомобиля всегда рассматривается в купе с его рабочим циклом. Физически цикл – это периодически повторяющиеся процессы в каждом его цилиндре. Достаточно подробно разница между работой четырёхтактного и двухтактного двигателя отражена в нашей статье о двигателе внутреннего сгорания.
Сегодня мы остановимся на работе четырёхтактных моторов. Именно по четырёхтактному циклу работает большинство современных автодвигателей. Хотя сам принцип двигателя был изобретён Николаусом Отто в 19-м веке.
Поршень четырёхтактного двигателя совершает нисходящее и восходящее движение. Эта работа укладывается в один оборот коленчатого вала. При втором обороте коленчатого вала вновь повторяют эти движения.
1. Такт впуска (всасывания). Поступление в цилиндр двигателя свежего заряда: воздуха- от дизельного мотора бензинового двигателя с прямым вспрыском или топливовоздушной смеси, от газово-топливного двигателя, мотора с распределенным или центральным впрыском топлива, или газо-топливные двигатели). В результате разрежения, созданного поршнем, перепад давления между давлением в цилиндре и давление окружающего воздуха, заряд втягивается непосредственно в цилиндр.
2. Такт сжатия. Шатун толкает поршень. Поршень сжимает газообразный свежий заряд в цилиндре. Устройство дизельного двигателя настроено на то, чтобы температура сжатых газов должна достигла температуры воспламенения топлива. Если же речь идёт об устройстве газо-топливного, бензинового двигателя температура в конце такта сжатия достигать температуры воспламенения топлива не должна. Воспламенение производится от электроискрового разряда свечи зажигания.
3. Такт рабочего хода. Температура газов в цилиндре снижается, энергия горящих газов преобразуется в механическую энергию.
4. Такт выпуска отработавших газов. Поршень движется снизувверх. Отработавшие газы выходят из цилиндра через выпускной клапан.
Устройство двигателя автомобиля устроено так, что четыре такта повторяются циклично. Посредством маховика механическая энергия превращается во вращательное движение коленвала.
Модульное обучение автоосновам доступно при изучении электронных программ по профессиям. Удобный дистанционный формат обучения.
Устройство современного двигателя
Устройство двигателя
Двигатель – энергосиловая машина, преобразующая какой-либо вид энергии в механическую работу. Еще двигатель называют «мотором», что было позаимствовано из немецкого языка. Различают различные типы двигателей из которых широкое распространение получили двигатели внутреннего сгорания и электрические двигатели. Существует более подробная классификация двигателей внутреннего сгорания.
Устройство двигателя внутреннего сгорания состоит из двух механизмов:
1) Кривошипно-шатунного механизма (КШМ) — преобразует прямолинейное возвратно-поступательные движения поршней, воспринимающих давление газов, во вращательное движение коленчатого вала. Детали КШМ делят на две группы: подвижные детали КШМ и неподвижные детали КШМ.
Неподвижные детали КШМ: блок цилиндров, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, гильзы цилиндров, крышка блока, крепежные детали, кронштейны, прокладки.
2) Газораспределительного механизма (ГРМ) — служит для своевременного открытия и закрытия впускных и выпускных клапанов двигателя, обеспечивая качественное наполнение цилиндров двигателя свежим зарядом, их очистку от отработавших газов и герметизацию цилиндров при сжатии и рабочем ходе поршня.
Неисправности двигателя автомобиля
Как запустить двигатель, если он не заводится?
Замена ремня ГРМ своими руками
Двигатель состоит также из пяти систем:
Система охлаждения — предназначена для поддержания оптимального теплового режима двигателя, чтобы он не перегревался и не переохлаждался.
Система смазки — служит для подвода масла к трущимся поверхностям деталей двигателя, частичного отвода теплоты и продуктов изнашивания.
Система питания — служит для приготовления горючей смеси из паров топлива и воздуха в определенных пропорциях, подачи ее в цилиндры двигателя и отвода из них отработавших газов.
Система зажигания — служит для создания тока высокого напряжения и распределения его по цилиндрам двигателя и воспламенения рабочей смеси в камере сгорания в определенные моменты.
Система пуска — служит для первоначального вращения коленчатого вала, что обеспечивает запуск двигателя.
Поршневые двигатели внутреннего сгорания классифицируют по следующим признакам:
1) По назначению:
-транспортные
-стационарные
2) По способу осуществления рабочего цикла:
-четырехтактные
-двухтактные
3) По способу смесеобразования: (внешнее и внутреннее)
4) По способу воспламенения:
-с принудительным воспламенением от свечи зажигания (конструкция карбюраторного двигателя)
-с воспламенением от сжатия (самовоспламенение) (конструкция дизельного двигателя)
5) вид применяемого топлива:
-бензин
-дизельное топливо
-газ
6) по числу цилиндров: одноцилиндровые и многоцилиндровые
7) по расположению цилиндров: однорядные, двухрядные,V-образные.
8) по способу наполнения свежим зарядом:
-без наддува
-с наддувом
9) по охлаждению: жидкостное и воздушное
Для изучения общего устройства автомобиля и остальных его элементов заходите в раздел «Устройство и ремонт автомобиля«.
Как сделать
капитальный ремонт
двигателя самому?
Запресовка
поршневых пальцев.
Диагностика двигателя Не дорого!
Ремонт головки блока
цилиндров двигателя
шаг за шагом
Механический цех и поставщик запчастей для двигателей
Механический цех и поставщик запчастей для двигателей
Спасибо уважаемый клиент.
Условия COVID-19 продолжают заставлять всех нас вносить изменения в нашу повседневную жизнь.
В целях постоянной безопасности наших клиентов и сотрудников E&E изменила часы работы следующим образом: открыт с понедельника по пятницу с 8:30 до 15:30; закрыт на обед ежедневно с 12:30 до 13:30 CST.
Мы ценим вашу работу и поддержку, пожалуйста, оставайтесь в безопасности. — Группа E&E
Механический цех
Поставщик запчастей
Сборка Блоки Головки Стержни Шатуны
Поршни Кольца Подшипники Комплект заглушек Распределительный вал
E&E Services (список прокручивается вниз, много!) Наш механический цех и прилавок запчастей готовы к самым сложным работам по восстановлению, переналадке и восстановлению двигателей; Команда E&E поможет определить лучший план для ваших индивидуальных потребностей и бюджета.
Головки цилиндров • рабочие клапаны • шлифовка кубических нитей • установка направляющих и гильз клапанов • установка жестких седел клапанов • испытание под давлением • сборка высоты и давления пружины для рабочих кулачков • камеры сгорания cc • установка винта с шестигранной головкой шпильки и направляющие пластины • оклейка стекла • ремонт сварных швов • ремонтный болт и резьба свечи зажигания • головки Magnaflux • вакуумные испытательные головки • ремонт трещин литья • увеличение седел клапанов
Шатуны • проверить и отполировать шатуны • изменить размер шатунов • проверить и выровнять шатуны • запрессовать поршневые пальцы • установить и изменить размер втулки пальца
Позвоните нам (210) 225-1141 или нажмите здесь, чтобы запросить дополнительную информацию
Моторные головки
Готовы начать (и успешно завершить) свой проект двигателя?
Основными аспектами проектов восстановления являются переход на неэтилированное топливо и компенсация недостатка цинка в большей части современного масла (плоские толкатели)
Повышение производительности начинается в первую очередь за счет увеличения сжатия и/или повышения производительности кулачков
Сколько компрессия начинается с вопроса за какое октановое число вы хотите платить за
Выбор распределительного вала в значительной степени зависит от вашего стиля вождения, желаемого звука, требований к буксировке и общих ходовых качеств автомобиля
Команда E&E поможет вам быстро
Перестроить
E&E обрабатывает ваш проект и поставляет все необходимые детали; вы (motorhead) собираете двигатель.
Перезарядить
E&E custom строит ваш проект с учетом производительности, обеспечивая руководство, машинную работу, детали и сборку. Если замена имеет больше смысла, мы можем поставить двигатель в ящике премиум-класса.
Восстановить
E&E обеспечивает машинную работу, детали и сборку для восстановления вашего классического проекта двигателя; оставайтесь в пределах заводских спецификаций или обновляйте для повышения производительности.
Позвоните нам (210) 225-1141 или нажмите здесь, чтобы запросить дополнительную информацию
Авторемонтные мастерские
Нужна точная обработка двигателя и быстрая обработка деталей?
Обработка
E&E предлагает полную обработку головки блока цилиндров, коленчатого вала и блока цилиндров; жизнь двигателя начинается с точной работы станка
Детали
E&E является складским дистрибьютором основных производителей деталей двигателей, обслуживающих отечественные, импортные, грузовые и большегрузные двигатели
Восстановление
E&E создает двигатели в соответствии с потребностями ваших клиентов, для всех имеющихся моторных головок Rebuild, Repower и Restore
Двигатели
E&E продает высококачественные восстановленные двигатели с трехлетней безотказной гарантией на пробег 100 000 миль
С Team E&E легко обеспечить качество и ценность
Специалисты по двигателям с полным спектром услуг и универсальный магазин двигателей, деталей, механической обработки и сборки; E&E — лучшее предложение для высококачественного обслуживания двигателя
Наши складские цены обеспечивают конкурентоспособность для вас и ваших клиентов
Дружелюбные, знающие специалисты за прилавком и в магазине, готовые помочь решить ваши проблемы с механической обработкой и изготовлением деталей
На складе или в кратчайшие сроки на Clevite • Hastings • Icon • Mahle • Melling • Perfect Circle • Безопасность • SBI • Silv-o-lite и многое другое!
Позвоните нам (210) 225-1141 или нажмите здесь, чтобы запросить дополнительную информацию
Команда E&E
Сан-Антонио Семейный бизнес с 19809
Машинисты с 40-летним опытом
Ультраперивые инструменты обработки
Сетевые поставщики
9000. 0005
2019 Детали двигателя E&E, все права защищены Веб-сайт Автор: CDT
Механическая обработка и ремонт промышленных двигателей
Надежность, качество и обслуживание
Сервисный центр мирового класса для восстановления крупных дизельных и газовых двигателей с механическим цехом, возможностями контроля размеров с помощью лазерного трекера, анализом вибрации, балансировкой коленчатого вала, установкой и центровкой .
Обработка на месте раззенковки блока цилиндров квалифицированными мастерами.
Полевая обработка нижних отверстий блока цилиндров. Обработка большого блока двигателя на месте. Стоимость удаления блока значительна, и у нас есть возможность завершить механическую обработку на месте, не удаляя и не устанавливая блок после завершения работы.
Полная сборка портативной генераторной установки.
Prime Machine предоставляет необходимые инструменты с квалифицированными мастерами для полного ремонта двигателей.
Обработка больших блоков двигателей
CNC-обработка отверстий, зенкеров и поверхности деки на большом блоке цилиндров.
Лазерное измерение основных отверстий большого блока цилиндров после линейного расточного блока для определения положения и размера отверстий.
Коленчатые валы
Радиус обработки большого коленчатого вала на нашем 5-осевом токарно-фрезерном обрабатывающем центре с ЧПУ.
Полировка шеек коленчатого вала. Все отделки цапф измеряются электронным профилометром и сообщаются заказчику.
Коленчатый вал двигателя с динамической балансировкой в двух плоскостях.
Полная реконструкция
Выпрямление
Шлифование
Магна-флюс
Кривошипы компрессора и пресса также обслуживаются
Полный осмотр коленчатого вала
Проверка размеров размера и биения.
Частичный неразрушающий магнитный контроль коленчатых валов включает размагничивание
Правка пресс-кривошипами.
Шлифовка и полировка шеек коленчатого вала
Динамическая балансировка коленчатого вала лучше, чем стандарты OEM
Компрессор, насос и кривошипы также обслуживаются.
Ремонт противовеса
Сменные валы
Также доступны для сварки валов или распыления металла
Адаптеры для шестерен и маховиков
Ремонт резьбы
Головки цилиндров
CNC-обработка головки блока цилиндров и лазерных измерительных отверстий кулачкового вала.