|
Концепт челнока космос-поверхность
|
|
| IvGrad | Дата: Вторник, 08.10.2013, 17:16 | Сообщение # 181 |
Космический пилот
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 126
Награды: 1
Статус: Offline
| Цитата (SpaceEngineer) Кстати, насчёт этой гибридной силовой установки: где ещё можно про неё почитать?
КОМБИНИРОВАННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА
Основным проблемным вопросом создания ВКС М-19 было создание комбинированной силовой установки. На ней, как на главной идее, строилась концепция всего проекта. Схема силовой установки носила элементы новизны, и главное, с чем справились разработчики, это то, что был предложен специальный агрегат (теплообменник), благодаря которому радиоактивный контур был полностью изолирован, что исключало радиационное заражение атмосферы при включении двигателя у земли.
Кстати, идея подобной комбинированной силовой установки была запатентована, среди авторов изобретения были: В.М.Мясищев, Н.Д.Кузнецов, Н.Д.Барышов, А.А.Брук, М.А.Борчев, О.В.Гурко, И.М.Яцунский, А.Б.Чернышев.
Комбинированная двигательная установка включала в себя:
* маршевый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) включая ядерный реактор с радиационной защитой;
* десять двухконтурных турбореактивных двигателей (ДТРДФ) с теплообменниками во внутреннем и наружном контурах и с форсажной камерой;
* гиперзвуковые прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ГПВРД);
* два турбокомпрессора для обеспечения прокачки водорода через теплообменники ДТРДФ;
* распределительный узел с турбонасосными агрегатами, теплообменниками и вентилями трубопроводов, системы регулирования подачи топлива.
В качестве топлива для ДТРДФ и ГПВРД использовался водород, он же являлся и рабочим телом в замкнутом контуре ЯРД. Комбинированная двигательная установка ВКС М-19 предполагала поэтапное включение различных типов двигателей в зависимости от режима полета.
Работа комбинированной силовой установки ВКС регламентировалась оптимальными режимами работы на всех фазах полета и предусматривала следующие режимы:
* Режим «взлет» и «начальный разгон» до скоростей, соответствующих числам М=2,5-2,7 на высотах 12-15 км.
На этом режиме работает ДТРДФ с подогревом воздуха перед турбиной от замкнутого контура с реактором при включенной форсажной камере.
* Режим полета «разгон», соответствующий скоростям М=2,7-5,0 на высотах ~ 15 км.
На этом режиме работают только ДТРДФ в режиме авторотации с подогревом воздуха на входе в форсажную камеру от замкнутого контура с реактором при включенной форсажной камере.
В диапазоне скоростей, соответствующих числам М=3,5-4,5 к ДТРДФ подключаются ГПВРД, которые обеспечивают разгон аппарата до условий полета: высота -50 км, скорость М~16,0
РЕЖИМ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ЯРД
Только по достижении заданных высокоскоростных параметров происходит включение ЯРД. В этих условиях отстреливается хвостовой обтекатель и заглушка горловины сопла маршевого ЯРД, включается ЯРД.
На режимах полета с работающим воздушно-реактивным контуром мощность реактора могла изменяться в пределах 2100-4000 МВт. Тяга силовой установки на режиме ЯРД (Н~50 км, М=1б,0) должна была составлять около 280-300 тс, при эффективной мощности ядерного реактора порядка N~14800-15600 МВт.
Исследуя концепцию ВКС с комбинированной ядерной установкой, разработчики прекрасно понимали, какие проблемы и трудности стоят на пути создания подобной системы. В том числе, одной из них было создание новых конструкционных материалов, и особенно проблематичным было получение материалов для создания активной зоны реактора и теплообменников.
Так, например, максимальная температура воздуха перед турбиной ДТРДФ составляла 1600°К, а максимальная температура центрального тепловыделяющего элемента реактора доходила до 3300°К. В связи с этим рассматривался вопрос использования для изготовления теплообменников специального молибденового сплава, конструкции из которого для предотвращения интенсивного окисления имели специальное защитное покрытие.
В качестве входного устройства силовой установки был выбран регулируемый многорежимный двухскачковый воздухозаборник. При полетах на гиперзвуковых скоростях воздухозаборники переключались на гиперзвуковой режим путем изменения площади горла и углов стенок каналов воздухозаборников за счет поворотных плоских рамп.
Необходимо отметить, что при расчетах характеристик двигателя на турбопрямоточном, ракетно-прямоточном и гиперзвуковом режимах полета использовались результаты экспериментальных исследований, проведенных в ЦИАМ, ЦАГИ и ИТПМ СО АН СССР.
Источник http://www.testpilot.ru/russia/myasishchev/m/19/m19_1.htm
В завершенном виде концепция М-19 выглядит так. Взлет и первоначальный разгон 500-тонный ВКС совершает как атомный самолет с двигателями замкнутого цикла, причем в качестве теплоносителя, передающего тепло от реактора к турбореактивным двигателям (10 х 25,0 т), служит водород. По мере разгона и набора высоты, водород начинает подаваться в форсажные камеры ТРД, а потом - и в прямоточные двигатели. Наконец, на высоте 50 км, при скорости полета, большей 16 М, включается атомный ракетный двигатель (схемы «А») тягой 320 т, завершающий выход на рабочую круговую 185-км орбиту. Полезный груз предполагался в 40 т!
Кстати, использование водорода (конечно, жидкого) и как рабочего тела ЯРД, и как теплоносителя, решает еще одну проблему: водород в реакторе не активируется, и, соответственно, радиоактивного заражения не создает. Естественно, те же 40 т М-19 мог и спустить с орбиты, и, опять-таки, в режиме атомного самолета, вернуться на свою базу с любого витка. Мог и выполнить тот пресловутый «нырок» в атмосферу с маневром по курсу и возвращением на орбиту, который так никогда и не совершил «Шаттл», и которого так боялись наши военные.
При некотором уменьшении полезного груза, аппарат без труда достиг бы любой точки околоземного космоса вплоть до окололунной орбиты. И неотъемлемой частью корабля оставалась ядерная энергоустановка, позволяющая решать в космосе такие задачи, которые потенциальным заказчикам и во сне не снились...
Конечно, угроза загрязнения местности при падении аварийного самолета оставалась, и для ее предотвращения корпус реактора с круговой защитой должен был мяться, но не терять герметичности при ударе о землю со скоростью 300 м/с, что значительно превышает скорость падения обломков на землю с любой высоты при любой аварии...
АТОМНЫЙ ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКИЙ САМОЛЕТ М-19: длина (без сбрасываемого хвостового отсека) - 69,0 м; размах крыла - 50,0 м; площадь несущей поверхности - 1000 м2; высота - 15,2 м; размеры грузового отсека - 20.0х4.0х4.0 м; объем - 320 м3; стартовая масса - 500.0 т; полезный груз - 40.0 т на орбиту 185 км; запас жидкого водорода - 220.0 т; мощность ядерного реактора в зависимости от режима полета - 2100 - 15600 МВт; турбореактивные атомные двигатели - 10х25.0 т; ядерный ракетный двигатель - 1х320.0 т; потребная длина ВПП - 4.0 км; экипаж - 3-7 чел. Цифрами обозначены: 1 - кабина экипажа; 2 - двигатели системы ориентации; 3 - манипуляторы; 4 - створки грузового отсека; 5 - полезный груз; 6 - водородные баки; 7 - теплозащитные панели; 8 - запасы топлива двигателей ориентации; 9 - шасси; 10 - баки системы орбитального маневрирования; 11 - сопло ядерного ракетного двигателя; 12 - двигатель орбитального маневрирования; 13 - реактор с защитой; 14 - ядерные турбореактивные двигатели; 15 - элементы конструкции; 16 - жилой отсек.
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КОМБИНИРОВАННОЙ ДВИГАТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ М-19: 1 - турбореактивный двигатель; 2 - водородная турбина; 3 - водородный компрессор; 4 - ядерный реактор; 5 - водород из бака; 6 - гиперзвуковое сопло; 7 - форсажная камера; 8 - гиперзвуковой прямоточный двигатель; 9 - турбина; 10 - теплообменник; 11 - компрессор; 12 – воздухозаборник.
Источник http://technicamolodezhi.ru/rubriki....letyi-2
Сообщение отредактировал IvGrad - Среда, 09.10.2013, 05:25 |
|
|
| |
| mikeZ83 | Дата: Вторник, 22.10.2013, 18:35 | Сообщение # 182 |
Наблюдатель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 18
Награды: 0
Статус: Offline
| SHW,конвертоплан-шаттл шикареен.Очень изящно и эргономично.Вот только вертикальное оперение в нижней полусфере подвергнется запредельным нагрузкам при входе в атмосферу.Может нижее оперение сместить к внешнему краю двигател;я,с возможностью отклоняться градусов так на 35 вниз при гиперзвуке и так же вверх для входа в атмосферу. Добавлено (22.10.2013, 18:35)
---------------------------------------------
Spaceengineer,чего вы так сохните по атмосферным ЯРД.Вам одной фукусимы мало,так еще и рассеять эту бяку по всем континентам хотите?
|
|
|
| |
| mr-coloboc | Дата: Воскресенье, 03.11.2013, 14:31 | Сообщение # 183 |
|
Исследователь
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 268
Награды: 0
Статус: Offline
| mikeZ83, это единственный вариант мощных двигателей использующих почти в несколько раз меньше топлива за ту же мощность. Более того: ТЯРД может увеличить мощность в разы при том же потреблении топлива. Еще вопросы имеются? ЯРД и ТЯРД это самые перспективные движки из всех
|
|
|
| |
| SpaceEngineer | Дата: Воскресенье, 03.11.2013, 14:37 | Сообщение # 184 |
Автор Space Engine
Группа: Администраторы
Российская Федерация
Сообщений: 5547
Награды: 55
Статус: Offline
| Ещё есть вариант двигателей на энергии фазового перехода, например металлического водорода в обычный. Но пока это фантастика.
|
|
|
| |
| mikeZ83 | Дата: Понедельник, 04.11.2013, 12:08 | Сообщение # 185 |
|
Наблюдатель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 18
Награды: 0
Статус: Offline
| Да я в курсе,что у ЯРД высокий удельный импульс и тяга достаточная.Я говорю о невозможности использования на обитаемых планетах. А то,что,мол, реактор будет в защитной капсуле на случай аварии, не внушает доверия(см.закон Мерфи)
|
|
|
| |
| mr-coloboc | Дата: Вторник, 05.11.2013, 11:09 | Сообщение # 186 |
|
Исследователь
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 268
Награды: 0
Статус: Offline
| mikeZ83, извиняйте, но корабль защищен настолько же насколько и ЯРД, выходит, кого будет волновать ядерный взрыв, если челнок и так разобьется вдребезги и все и так подохнут без ЯРДа?
|
|
|
| |
| mikeZ83 | Дата: Среда, 06.11.2013, 06:43 | Сообщение # 187 |
|
Наблюдатель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 18
Награды: 0
Статус: Offline
| Лол  Весма эгоистичное решение:Я умру,значит прблемы станут вашими
|
|
|
| |
| mr-coloboc | Дата: Среда, 06.11.2013, 14:49 | Сообщение # 188 |
|
Исследователь
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 268
Награды: 0
Статус: Offline
| Да я не про то: после разрушения корабля деструктивная сила будет почти такая же, как у реактора. Ну и смысл?
|
|
|
| |
| mikeZ83 | Дата: Среда, 06.11.2013, 16:33 | Сообщение # 189 |
|
Наблюдатель
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 18
Награды: 0
Статус: Offline
| Деструктивная сила будет почти такая же,как у реактора.  И какая "деструктивная сила" была у шаттла Колумбии?
|
|
|
| |
| Krep_Kospit | Дата: Понедельник, 14.07.2014, 12:09 | Сообщение # 190 |
Космический турист
Группа: Пользователи
Соединенные Штаты
Сообщений: 39
Награды: 0
Статус: Offline
| [Археолог mode]
http://www.dailytechinfo.org/space....ru.html
[/Археолог mode]
Сообщение отредактировал Krep_Kospit - Понедельник, 14.07.2014, 12:13 |
|
|
| |
| User | Дата: Суббота, 19.07.2014, 14:36 | Сообщение # 191 |
|
Наблюдатель
Группа: Новички
Беларусь
Сообщений: 2
Награды: 0
Статус: Offline
| Цитата Krep_Kospit (  ) Магнитно-плазменный парашют позволит космическим аппаратам мягко садиться на поверхность планет, имеющих атмосферу
Инопланетяне давно уже так летают.
|
|
|
| |
| DIMON99 | Дата: Суббота, 19.07.2014, 15:16 | Сообщение # 192 |
Исследователь
Группа: Пользователи
Беларусь
Сообщений: 277
Награды: 7
Статус: Offline
| User, это они вам лично рассказали?
Карась любит, чтобы его жарили в сметане. Это знают все кроме карася.
Его даже и не спрашивали не только насчет сметаны, но и любит ли он
поджариться вообще.
Такова сила общего мнения.©
|
|
|
| |
| MikailllKavkaz | Дата: Суббота, 20.09.2014, 18:47 | Сообщение # 193 |
Исследователь
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 239
Награды: 1
Статус: Offline
| Просто концепт, который наел где-то на просторах...
Сообщение отредактировал MikailllKavkaz - Суббота, 20.09.2014, 18:48 |
|
|
| |
| Вольвокс | Дата: Воскресенье, 08.02.2015, 00:27 | Сообщение # 194 |
Исследователь
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 241
Награды: 1
Статус: Offline
| Вопрос по теме: можно ли посадить челнок самолётного типа на океаниду, при это ещё и взлететь?
|
|
|
| |
| Aerospacefag | Дата: Воскресенье, 08.02.2015, 10:53 | Сообщение # 195 |
Строитель Миров
Группа: Пользователи
Российская Федерация
Сообщений: 1019
Награды: 3
Статус: Offline
| Вольвокс, естественно.
Более того, можно предполагать что челонок из более современных материалов (на момент 500+ лет вперед) будет иметь достаточно низкую плотность чтобы держаться на плаву так что ему не требуется специальной площадки для посадки.
Win7
Intel Core i5-2310 2.9 Ghz
4 Gb DIMM DDR3
Asus GeForce GTX760, 2 Gb GDDR-5
|
|
|
| |
ENG
Новый сайт
