Всё о соплах

[Lucum]

А если есть видеозапись старта Сатурна-5, Вы можете одновременно с секундомером сделать стоп кадр и по масштабу высоты ракеты определить путь, который она прошла за время на секундомере.

  Обычно в качестве масштаба берётся башня — она примерно одного роста с Сатурном-V:

Тогда из формулы S = at²/2 определим ускорение. А по ускорению и массе силу тяги.
Только надо в начальный момент, а то потом масса и вес уменьшаются, а сила тяги остается.
При тяге 3500 тс,  весе 2900тс, массе 290т Ускорение будет
(3500-2900)/290 = 2м/сек.
За две секунды она пройдет 2 метра.

  И так как её высота около ста метров, все знают, что ракета должна подняться на эту высоту за 10 секунд. Это время без вопросов сходится со всеми расчётами:



  Видно, за две секунды хвост поднялся на пять метров.

  p.s. 2×2²/2=4

 

[Dachnik]

      А если обрезать сопловые насадки по самое критическое сечение, то сколько тяги потеряется?

Вот тут я могу дать точное решение.
Если двигатель "критическим сечением" 0,65 кв.м. посадить на площадку, то тут уже простой третий закон Ньютона.
Двигатель давит на площадку с силой 700*0,65 = 455 тс. Соответственно на двигатель тяга 455 тс.
Но в полете такая схема абсурдная. Она полагает что в КС давление 70 атм, а в сечении дырки сзади по ходу давление нуль.
Проекция всех сил на ось Х и даст 455 тс.
Аэродинамика штука простая, но простых объяснений вы не найдете, все везде мудрят. И все их рассуждения по подъемной силе крыла гроша ломаного не стоят. Но как решили отцы основатели, так и повторяют. А профили крыла не рассчитывают, а методом тыка эмпирически подгоняют в аэродинамических трубах.
Основной фактор тяги паруса и конической насадки это центробежная сила.

[Dachnik]

 Обычно в качестве масштаба берётся башня — она примерно одного роста с Сатурном-V:
  Видно, за две секунды хвост поднялся на пять метров.
  p.s. 2×2²/2=4

А на сколько уменьшилась масса ракеты с уменьшением массы горючки?
Нелинейность Вы учитываете.?

[Вашкевич Виктор]

Вот тут я могу дать точное решение.
Если двигатель "критическим сечением" 0,65 кв.м. посадить на площадку, то тут уже простой третий закон Ньютона.
Двигатель давит на площадку с силой 700*0,65 = 455 тс. Соответственно на двигатель тяга 455 тс.
Но в полете такая схема абсурдная. Она полагает что в КС давление 70 атм, а в сечении дырки сзади по ходу давление нуль.
Проекция всех сил на ось Х и даст 455 тс.
Аэродинамика штука простая, но простых объяснений вы не найдете, все везде мудрят. И все их рассуждения по подъемной силе крыла гроша ломаного не стоят. Но как решили отцы основатели, так и повторяют. А профили крыла не рассчитывают, а методом тыка эмпирически подгоняют в аэродинамических трубах.
Основной фактор тяги паруса и конической насадки это центробежная сила.

А почему у самолетов нет раструба?

[Dachnik]

А почему у самолетов нет раструба?

Потому как сколько вам не показывай схему ЖРД самолетного, все бестолку.
У них внутри конус расширения сопла. Смотри внимательнее. В итоге то, что надо.

[Вашкевич Виктор]

Потому как сколько вам не показывай схему ЖРД самолетного, все бестолку.
У них внутри конус расширения сопла. Смотри внимательнее. В итоге то, что надо.

Сам смотри внимательно, где критическое сечение, где сопло самолетного двигателя,
и где сопло ракетного двигателя:


Re: НОУ ХАУ и ДЕЗА
« Ответ #621 : 21 Января 2013, 17:12:56 »

Цитата: Вашкевич Виктор от 21 Января 2013, 17:12:56
Спасибо за ссылку, но Вы не указали ее адрес.
Уберем  на этом графике всю конструкцию самолетного двигателя, - нас интересует только сопло, -
и на разрез сопла самолетного двигателя наложим разрез ракетного двигателя с конической насадкой
того же критического сечения kp.



Поскольку поток газов в коническом сопле получил повышенную скорость,
его давление на внутреннюю поверхность сопла уменьшилось до отрицательных величин,
а значит сила торможения  в совокупности с давлением  внешней среды на внешнюю
поверхность сопла увеличилась.

Тут мы воочию видим, что коническая насадка  ракеты служит тормозом.
И учитывая  сопернический характер взаимоотношений американской космонавтики с советской, 
напрашивается вопрос: каким образом американские  ЦРУшники
побудили советскую космонавтику ставить на ракеты тормоза?

[Lucum]

А на сколько уменьшилась масса ракеты с уменьшением массы горючки?
Нелинейность Вы учитываете.?

  Вот таким образом учитывается масса ракеты:


  Тяга:


  Коэффициент сопротивления:


  В результате вот таким получается ускорение:


  Скорость:


  Высота над уровнем моря:


  И место приводнения:

[Ost]

Основной фактор тяги паруса и конической насадки это центробежная сила.

В конической насадке газ движется радиально по прямой и поэтому основного фактора - центробежной силы, там нет.

[Мастеров АВ]

  Вот таким образом учитывается масса ракеты:


  Тяга:


  Коэффициент сопротивления:


  В результате вот таким получается ускорение:


  Скорость:


  Высота над уровнем моря:

Хорошие графики.
Давно хоел на них посмотреть.

[Dachnik]

В конической насадке газ движется радиально по прямой и поэтому основного фактора - центробежной силы, там нет.

Извините. Опечатка.
 У меня на схеме гиперболическая насадка.
Тут вся фишка в том, что скорость газов относительно насадки не зависит от скорости ракеты.
Как скорость ветра относительно парусной яхты, когда она идет перпендикулярно ветру не зависит от скорости яхты.
Потому они ходят галсами, быстрее ветра. А когда яхта идет по ветру ее скорость не может превысить скорость ветра.

[Lons]

Не потеряется, а добавится.

  Мой вопрос был обращён к Дачнику, а не к вам.

  Озвучивают следующие величины (F-1):
  • Coefficient of Thrust sea level: 1.58709260839257.
  • Coefficient of Thrust vacuum: 1.815664036964.
  И рисуют вот такие графики:

Спасибо. Но что это за "отношение площадей" Ae/At ?

[Lons]

Вот тут я могу дать точное решение.
Если двигатель "критическим сечением" 0,65 кв.м. посадить на площадку, то тут уже простой третий закон Ньютона.
Двигатель давит на площадку с силой 700*0,65 = 455 тс. Соответственно на двигатель тяга 455 тс.
Но в полете такая схема абсурдная. Она полагает что в КС давление 70 атм, а в сечении дырки сзади по ходу давление нуль.

Не нуль, а минус. Про эту простейшую формулу я уж давно говорю, но почему-то все предпочитают сложные. Так вот, при давлении 75 атм. в камере сгорания двигателя F-1  тяга его получается около 500 тонносил. Значит, насадки дают дополнительно 40% тяги.

[Вашкевич Виктор]

Извините. Опечатка.
 У меня на схеме гиперболическая насадка.
Тут вся фишка в том, что скорость газов относительно насадки не зависит от скорости ракеты.
Как скорость ветра относительно парусной яхты, когда она идет перпендикулярно ветру не зависит от скорости яхты.
Потому они ходят галсами, быстрее ветра. А когда яхта идет по ветру ее скорость не может превысить скорость ветра.

Нет, это не опечатка.
Вы систематически даете схему, на которой не указываете вектор скорости истечения газа,
но произвольно рисуете вектор давления потока газа на внутреннюю поверхность конуса.

Это не опечатка, это ошибка.

[Dachnik]

Не нуль, а минус. Про эту простейшую формулу я уж давно говорю, но почему-то все предпочитают сложные. Так вот, при давлении 75 атм. в камере сгорания двигателя F-1  тяга его получается около 500 тонносил. Значит, насадки дают дополнительно 40% тяги.

Но если по срезу сопла площадью 0,65 кв.м. будет минус, например 0,5 кг/кв.см = то будет тормозная сила 5*0,65=3,25 тс
Если на выходе из КС давление уже ноль, то далее по сечению сопла тем более будет ноль, скорость истечения газа увеличивается.
За счет чего насадка будет увеличивать силу тяги, если не за счет центробежной силы.

А где посмотреть вашу простую формулу.

[Lucum]

Спасибо. Но что это за "отношение площадей" A_e/A_t?

[Dachnik]

Уважаемый Lucum
Какого форумного ребятенка эта картинка, которую Вы цитируете.
Где форсунки, подающие горючку в КС.
Неужели это труба слева. Слева в КС заглушка.
Раструб, это не прямой конус, но гиперболоид, как на моей картинке.
Вот тоже рисунок такого же происхождения
 
Уменьшить не могу. Скопировал Урлу и вставил в кнопку рисунок.
Такие рисунки говорят только о том, что ими дедишки (опечатки нет) балуются.

[Lucum]

Где форсунки…

  Напоминаю, Lons интересовался — что обозначают площади A_e/A_t? На эскизе хорошо видно: A_e — площадь выхода, A_t — площадь глотки.

  p.s. Настоятельно советую хотя бы несколько дней не общаться с Вашкевичем — возможно, это заразно.
  p.p.s. Для принудительного уменьшения отображаемого размера изображения без изменения размера самого рисунка нужно дописать желаемую ширину (width) в соответствующий тег.
  Например, [ img width=600]http://…[/img ]

[Ost]

[Вашкевич Виктор]

 

  p.s. Настоятельно советую хотя бы несколько дней не общаться с Вашкевичем — возможно, это заразно.
 

А в чем именно и как проявилась у Вас зараза от общения со мной?

[Dachnik]

Для принудительного уменьшения отображаемого размера изображения без изменения размера самого рисунка нужно дописать желаемую ширину (width) в соответствующий тег.
  Например, [ img width=600]http://…[/img ]

Ой спасибо. Поправил.