| От | Дмитрий Кропотов |
| К | Karev1 |
| Дата | 21.03.2005 16:53:52 |
| Рубрики | Прочее; |
Re: Давайте разберемся...
Привет!
>Про мобильные ПУ. Для чего «вывешивают» ПУ и автокраны? Во-первых, чтобы «развязаться» с автомобильной подвеской – рессорами, шинами и жестко встать на грунт. Но эта операция не избавляет оператора крана или ПУ от необходимости смотреть, что там попало под опору. Так же и американские астронавты, я полагаю, осматривали положение опор после посадки и, при необходимости, могли принять меры против опрокидывания ЛМ (например, вытащить камень из-под опоры). Если они, конечно, были на Луне.
Тут вопрос в том, что визуальный осмотр - не то же самое, что воздействие ударной нагрузкой во время старта.
>Во-вторых, встав на жесткую опору можно произвести прицеливание ракеты. В чем оно состоит? Обычно оно состоит из вертикализации ракеты и последующем развороте вокруг вертикальной оси до совмещения плоскости прицеливания с азимутом пуска. Но эти операции необязательны. Если стартовая тяговооруженность ракеты (отношение стартовой тяги двигателя к стартовому весу ракеты) велика – приблизительно больше 2 и вес ракеты небольшой – не более тонны (может быть нескольких тонн?), то пуск можно производить в наклонном положении (зенитные и тактические ракеты).
Да, это так.
>Разворот в направлении пуска современных ракет то же не производится. В систему управления ракеты вносится стартовое положение и азимут пуска, и она самостоятельно разворачивается во время полета в нужном направлении. Если вы внимательно смотрели репортажи с пусков «Шаттлов», то заметили, что он через несколько секунд полета совершает довольно быстрый поворот вокруг продольной оси и больше уже не вращается вокруг этой оси. Теперь вам должно быть понятно, почему операции вывешивания и горизонтирования для ЛМ не обязательны.
Дело в том, что установки запуска тактических ракет вывешиваются, поэтому непонятно, как это может служить аргументом. Да, достаточно тяговооруженная ракета может стартовать вертикально или немного наклонно. В обсуждении на форуме авиабазы привели отрывок из описания нашей Луны, где указано, что отклонение от вертикали может составлять до 25 градусов.
Однако это не решает вопроса с устойчивостью платформы ПУ. Резкий удар во время старта по ПУ может, на мой взгляд, привести к резкому же изменению векторя тяги и падению ЛМ, причем за такое время, что человек не сможет среагировать, чтобы двигателями компенсировать это изменение, тем более, что двигатели коррекции исключительно маломощные.
>>Представьте, что одна из опор ЛМ стоит на камне в положении неустойчивого >равновесия, которое не проявлялось, пока не дали старт ЛМ - ведь тяга его двигателя - >более 4 тонн. В этом случае камень может выскочить и ЛМ стартует не в зенит, а вбок, и >времени, чтобы исправить положение может не хватить.
>Во-первых, 4 Т – это тяга двигателя посадочной ступени, а взлетной, кажется, 1,5 Т.
Наоборот, при посадке тяга была меньше, а при старте дается полный "газ"
>Но в любом случае эта тяга приложена к взлетной ступени, а не к ПУ, которым является посадочная ступень.
В момент отрыва ЛМ от ПУ вся тяга приложена к ПУ - см. законы Ньютона. Пусть это достаточно небольшое время.
> Вы скажете, что реактивная струя дует на посадочную ступень. Вот тут-то возникает интересный вопрос к американцам: как они организовали истечение газов сквозь посадочную ступень?! Ведь, судя по их картинкам, двигатели посадочной и взлетной ступеней расположены один над другим и я нигде не читал и на картинках этого места не видно, как организовано протекание струи газа из двигателя взлетной ступени сквозь посадочную ступень. А это серьезный вопрос, ведь отразившись от посадочной ступени эта струя может повредить взлетную. Или могут взорваться остатки топлива в посадочной ступени. Можно было бы применить пиротолкатели, которые подбросили бы взлетную ступень вверх, а потом запустить двигатель, но это очень опасно, т. к. малейшая задержка с запуском двигателя привела бы к катастрофе.
Этот вопрос, насколько мне известно, нигде не освещен.
>Кроме того, совершенно не понятно, где на ЛМ можно было разместить «автомобиль». Я в третий раз прошу сообщить, видел ли кто-нибудь схему размещения «автомобиля» на ЛМ?
ТУт я вам помочь не могу.
Вот что говорится на странице экспедиций Аполло
" It was stowed on the outside of the LM to the right of the ladder as you look at the hatch from the bottom of the ladder."
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru
Дмитрий Кропотов (21.03.2005 16:53:52)| От | Karev1 |
| К | |
| Дата | 24.03.2005 13:58:04 |
Дмитрию о силе взгляда
>Про мобильные ПУ. Для чего «вывешивают» ПУ и автокраны? Во-первых, чтобы «развязаться» с автомобильной подвеской – рессорами, шинами и жестко встать на грунт. Но эта операция не избавляет оператора крана или ПУ от необходимости смотреть, что там попало под опору. Так же и американские астронавты, я полагаю, осматривали положение опор после посадки и, при необходимости, могли принять меры против опрокидывания ЛМ (например, вытащить камень из-под опоры). Если они, конечно, были на Луне.
>Тут вопрос в том, что визуальный осмотр - не то же самое, что >воздействие ударной нагрузкой во время старта.
Да, уж сила взгляда – это не сила удара… И к чему это сказано?
.
>Разворот в направлении пуска современных ракет то же не производится. В систему управления ракеты вносится стартовое положение и азимут пуска, и она самостоятельно разворачивается во время полета в нужном направлении. Если вы внимательно смотрели репортажи с пусков «Шаттлов», то заметили, что он через несколько секунд полета совершает довольно быстрый поворот вокруг продольной оси и больше уже не вращается вокруг этой оси. Теперь вам должно быть понятно, почему операции вывешивания и горизонтирования для ЛМ не обязательны.
Дело в том, что установки запуска тактических ракет вывешиваются, поэтому непонятно, как это может служить аргументом. Да, достаточно тяговооруженная ракета может стартовать вертикально или немного наклонно. В обсуждении на форуме авиабазы привели отрывок из описания нашей Луны, где указано, что отклонение от вертикали может составлять до 25 градусов.
Дмитрий, мое терпение скоро кончится, и я начну ругаться как Pout. Вы читаете, что я пишу? «…Установки запуска тактических ракет вывешиваются», «чтобы «развязаться» с автомобильной подвеской – рессорами, шинами и жестко встать на грунт». У ЛМ нет ни шин, ни рессор, зачем ему вывешиваться? И с тяговооруженностью Вы не поняли: ракета с малой тяговооруженностью может стартовать только вертикально, а с большой – как угодно.
Однако это не решает вопроса с устойчивостью платформы ПУ. Резкий удар во время старта по ПУ может, на мой взгляд, привести к резкому же изменению векторя тяги и падению ЛМ, причем за такое время, что человек не сможет среагировать, чтобы двигателями компенсировать это изменение, тем более, что двигатели коррекции исключительно маломощные.
В третий раз повторяю, что человек не управляет взлетом ракеты.
>>Представьте, что одна из опор ЛМ стоит на камне в положении неустойчивого >равновесия, которое не проявлялось, пока не дали старт ЛМ - ведь тяга его двигателя - >более 4 тонн. В этом случае камень может выскочить и ЛМ стартует не в зенит, а вбок, и >времени, чтобы исправить положение может не хватить.
>Во-первых, 4 Т – это тяга двигателя посадочной ступени, а взлетной, кажется, 1,5 Т.
Наоборот, при посадке тяга была меньше, а при старте дается полный "газ"
У посадочной и взлетной ступеней разные двигатели: у посадочного – тяга 4 Т, у взлетного – 1,6 Т.
>Но в любом случае эта тяга приложена к взлетной ступени, а не к ПУ, которым является посадочная ступень.
В момент отрыва ЛМ от ПУ вся тяга приложена к ПУ - см. законы Ньютона. Пусть это достаточно небольшое время.
Согласно закону Ньютона сила действия – тяга двигателя – приложена к взлетной ступени, а сила противодействия – к струе истекающих газов. На ПУ действует только аэродинамическое давление струи газов из двигателя и эта сила зависит, в основном, от конструкции канала для истечения газов. В принципе можно так сконструировать ПУ, что давление газов из двигателя на ПУ будет нулевым. Например, ПУ РН «Союз» не испытывает никакого давления от струи газов из двигателей РН.
Ребята с «Авиабазы» квалифицированно ответили на все вопросы Дружинина. В общем-то, они написали то же, что и я, только более развернуто. Я, кстати, то же хотел привести ту же цитату из Левантовского, да время жалко было тратить. Советую Вам прочитать эту книгу, чтоб не задавать глупых вопросов. (Механика космического полета в элементарном изложении. Левантовский В.И.)
Правда в ответах с Авиабазы есть интересные нюансы. Они ненавязчиво опускают советскую космическую программу и возвышают американскую. Вместо того, чтобы объективно анализировать.
Например.
Y.K.> Неверно! Скайлэбом управляли до конца и, изменяя ее ориентацию (и аэродинамическое сопротивление), "свалили" ее не на Австралию, а в Индийский океан.
Добавлю, что дружининское сравнение с "Миром" выглядит уже не столь лестно для последнего, если вспомнить про судьбу его предшественника, "Салюта-7". Тот шлёпнулся в Южной Америке совершенно неуправляемым, не было возможности, в отличие от "Скайлэба", хотя бы немного подправить его падение. И "Салют-7" был отнюдь не 1-й советской орбитальной станцией, а минимум 8-й. И было это не в 70-х, а в 90-х.
Вроде все правильно, кроме того, что Скайлэб упал-таки в Австралии (нашли довольно крупные куски), хотя, конечно, возможно что-то упало и в океан, ведь при входе в плотные слои атмосферы станция развалилась на множество частей, каждая из которых летела по своей траектории. Но каковы нюансы?! «Скайлэбом управляли до конца и, изменяя ее ориентацию (и аэродинамическое сопротивление)…» Если перевести это на нормальный язык, то это означает, что Скайлэб не имел корректирующей ДУ, а только систему ориентации. И не совершить маневр спуска в заданный район, ни поднять орбиту ожидания он не мог. Поэтому, когда стало ясно, что станция не долетает до запуска Шаттлов, умельцы-управленцы из американского ЦУПа (или баллистики из их КБ) придумали такую штуку. Если развернуть станцию так чтобы она имела максимальное аэродинамическое сопротивление, то траектория торможения станет более крутой, а чем круче траектория, тем точнее ее можно спрогнозировать. И вот «управляя» спуском, таким образом, им удалось посадить станцию в южном полушарии, хотя, возможно, им просто повезло. Эффективность такого управления можно сравнить с эффективностью управления автомобилем, путем поочередного торможения тапочками, то через левую дверцу, то через правую. Что касается Салюта, то он имел все системы, необходимые для управляемого спуска, но, проработав на орбите в несколько раз дольше расчетного срока, он получил неустранимые отказы, в результате чего и упал неуправляемо. Детали я подзабыл.
Как видите разница принципиальная. Одно дело у автомобиля отказало рулевое управление, и он улетел в кювет, другое дело, когда у авто нет руля и водитель, проявляя чудеса изобретательности, рулит совершенно неподходящими предметами.
Кстати, Салют шлепнулся тоже в южном полушарии, где-то в Андах, но ничего там не нашли.
Или следующий пассаж.
"Скайлэб" не имел ДУ не потому, что орбиту корректировать не умели, а потому, что его вывели на высокую орбиту, время существования на которой превышало тот срок, какой его планировалось эксплуатировать (менее года). СССР не мог выводить "Салюты" на столь высокую орбиту - возможностей "Протона" не хватало, - и приходилось снаблажть их ДУ для компенстации атмосферного торможения.
Та же песня. Можно подумать, что высота орбиты выбирается исходя из максимизации времени баллистического существования станции. На самом деле – это всего лишь один из параметров и не самый главный. Скайлэб не имел ДУ не потому, что она ему была не нужна, а потому, что для ее установки требовалась серьезная переделка третьей ступени РН «Сатурн-5», из которой станция и была сделана. Разумеется, не подлежит сомнению, что американцы смогли бы выполнить такую доработку. Но я уже писал, что вся программа Скайлэб была по сути дела отрыжкой лунной программы и делалась в спешке.
Далее.
При этом в 1973-м году лучшее, что имел СССР - это "Салют-3", который со "Скайлэбом" не идёт вообще ни в какое сравнение. Рекорды "Скайлэба" по пребыванию на станции (та самая долговременная эксплуатация), о которой сетует Дружинин, были побиты лишь в 78-м году, через 4 с хвостом года после прекращения экспедиций на "Скайлэб", и побиты были на "Салюте-6", 7-й советской орбитальной станции (можно сказать, фактически 8-й). Т. е. та долговременность, к которой СССР шёл 6 лет и 8 станций, была достигнута в США на первой же станции.
Да, по размерам, по массе и по объему герметичных отсеков Скайлэб значительно превосходил Салют-3. Объем Скайлэба – 300 куб.м, а Салюта – 100. А вот по количеству аппаратуры для научных исследований и по загрузке космонавтов работой Скайлэб уступал Салюту. Да и рекорды продолжительности полетов были установлены без должной подготовки, астронавты долго болели возвратясь на Землю. Тогда даже возникло мнение, что дольше 3 месяцев в невесомости находиться нельзя. Сейчас при полетах на МКС американцы пользуются нашими наработками по обеспечению здоровья космонавтов в длительных полетах. Запасной стыковочный узел у Скайлэба был, но им не пользовались. Конечно, многие недостатки Скайлэба можно было бы устранить в процессе эксплуатации, но Апполон совершенно не подходил на роль транспортного корабля, а его переделка требовала денег и времени. США сделали ставку на Шаттлы и отказались от дальнейших работ по одноразовым кораблям и их носителям. И ошиблись.
Дальнейшую эксплуатацию Скайлэба НАСА планировало, иначе, зачем было держать ее на орбите еще 5 лет. Ведь на это нужны деньги.
В отношении ошибки в прогнозе времени баллистического существования Скайлэба. Ошибка в 2 года в таком деле – пустяк. Особенно в начале 70-х. Если б Вы знали, сколько малопредсказуемых факторов влияет на время существования!! Я в свое время хотел взять эту тему в качестве студенческой научной работы, но, почитав литературу, благоразумно отказался.
Далее.
"Сатурн" выводил более 140 тонн. "Энергия" - ок. 100-105. Её стартовая масса была несколько меньше 2,5 тыс. тонн.
Не совсем верно. 140 тонн – это масса 3-й ступени РН «Сатурн-5» вместе с КК «Апполон» после выведения на низкую околоземную орбиту. Реально полезного груза С-5 мог вывести на низкую орбиту порядка 80 тонн (масса Скайлэба).
Далее.
Сомневаться в правомочности включения в список космических жертв экипаж «А-1» можно. (Они погибли в КК на стартовой позиции при тренировке, а не в полете). Но включать в этот список Бондаренко, погибшего в барокамере, хоть и при пожаре как американцы, никак нельзя. Иначе придется всех погибших на пожаре причислить к «космическим жертвам».
Там есть еще камешки в огород «Союза», но это – в другой раз.
Karev1 (24.03.2005 13:58:04)| От | Дмитрий Кропотов |
| К | |
| Дата | 25.03.2005 09:26:04 |
Об испытаниях под нагрузкой и без
Привет!
>>Тут вопрос в том, что визуальный осмотр - не то же самое, что >воздействие ударной нагрузкой во время старта.
>Да, уж сила взгляда – это не сила удара… И к чему это сказано?
К тому, что астронавты могли осмотреть ЛМ после посадки на предмет - не попал ли камень под опору, устойчиво ли она стоит на местности.
Но такой осмотр не равносилен испытанию устойчивости под нагрузкой, которая возникала в момент старта ЛМ с поверхности.
>Дело в том, что установки запуска тактических ракет вывешиваются, поэтому непонятно, как это может служить аргументом. Да, достаточно тяговооруженная ракета может стартовать вертикально или немного наклонно. В обсуждении на форуме авиабазы привели отрывок из описания нашей Луны, где указано, что отклонение от вертикали может составлять до 25 градусов.
>Дмитрий, мое терпение скоро кончится, и я начну ругаться как Pout. Вы читаете, что я пишу? «…Установки запуска тактических ракет вывешиваются», «чтобы «развязаться» с автомобильной подвеской – рессорами, шинами и жестко встать на грунт». У ЛМ нет ни шин, ни рессор, зачем ему вывешиваться?
Для тех же целей - "жестко встать на грунт" и "развязаться" с возможными проблемами неустойчивого положения опор.
>И с тяговооруженностью Вы не поняли: ракета с малой тяговооруженностью может стартовать только вертикально, а с большой – как угодно.
Здесь согласен.
>Однако это не решает вопроса с устойчивостью платформы ПУ. Резкий удар во время старта по ПУ может, на мой взгляд, привести к резкому же изменению векторя тяги и падению ЛМ, причем за такое время, что человек не сможет среагировать, чтобы двигателями компенсировать это изменение, тем более, что двигатели коррекции исключительно маломощные.
>В третий раз повторяю, что человек не управляет взлетом ракеты.
Хотелось бы подтверждений. Посадкой - управляет, а взлетом - нет?
>>>Представьте, что одна из опор ЛМ стоит на камне в положении неустойчивого >равновесия, которое не проявлялось, пока не дали старт ЛМ - ведь тяга его двигателя - >более 4 тонн. В этом случае камень может выскочить и ЛМ стартует не в зенит, а вбок, и >времени, чтобы исправить положение может не хватить.
>>Во-первых, 4 Т – это тяга двигателя посадочной ступени, а взлетной, кажется, 1,5 Т.
>Наоборот, при посадке тяга была меньше, а при старте дается полный "газ"
>У посадочной и взлетной ступеней разные двигатели: у посадочного – тяга 4 Т, у взлетного – 1,6 Т.
Тут непонятный момент. По-моему, двигатель - один -
вот как говорится об этом на скептик.нет
"
Поговорим о тяге двигателя посадочной ступени. Действительно, его максимальная тяга составляет 4530 кГс. Но "в полную силу" этот двигатель работает только только при переходе с окололунной орбиты на траекторию снижения, когда надо изменить скорость лунного корабля на значительную величину. А при маневрировании вблизи поверхности и при посадке двигатель работает в режиме малой тяги, в котором его тяга изменяется в пределах 10-65% от максимальной.
Непосредственно перед посадкой двигатель развивает тягу в несколько раз меньше максимальной - он всего лишь компенсирует вес посадочного модуля, чтобы тот не упал. Масса посадочного модуля - 15065 кг, его вес на Луне - 15065 кг * 1,62 м/c2 = 24405,3 Н ~=2440 кГс. А если учесть что в момент подхода к самой поверхности Луны почти все топливо посадочной ступени, которое имеет массу 8217 кг, уже израсходовано, то тяга получается примерно (15065 - 8217) кг * 1,62 м/c2 = 11093,76 Н ~= 1109 кГс - в четыре с лишним раза меньше максимальной.
Подсчитаем давление на лунный грунт, которое создает вытекающая из двигателя газовая струя. Силу давления мы уже знаем - она равна весу лунного модуля в момент посадки, т.е. примерно 1100 кГ. Диаметр сопла двигателя составлял 137 сантиметров, а его площадь - 14775 см2. Будем считать, что газовая струя, выходящая из двигателя, не расширяется в стороны, т.е. площадь соприкосновения ее с лунной поверхностью такая же. Разделив 1100 кГ на 14775 см2, получим, что давление составляло менее одной десятой атмосферы - вполне достаточно, чтобы сдуть пыль из-под двигателя, но явно маловато для того, чтобы вырыть кратер - особенно в лунном грунте. Этот грунт достаточно твердый: Армстронг и Олдрин не сумели как следует воткнуть в него флагшток.
А вот то, что при взлете с Луны летели камни, вам показалось, а уж то, что камни эти были весом в десятки килограмм - явно приснилось :)
При старте мотор взлетной ступени работает действительно на все свои 1590 кГс - на старте двигатели всегда работают на полную мощность, чтобы как можно эффективнее использовать топливо. Это раза в полтора раза больше, чем силя тяги посадочного двигателя в момент посадки. Но между посадкой и взлетом лунной кабины есть гораздо более существенная разница.
"
Тут непонятно - все же один это двигатель или нет - посадочный и взлетный. Из текста это ясно не видно. Получается, было два двигателя - один над другим ?
>>Но в любом случае эта тяга приложена к взлетной ступени, а не к ПУ, которым является посадочная ступень.
>В момент отрыва ЛМ от ПУ вся тяга приложена к ПУ - см. законы Ньютона. Пусть это достаточно небольшое время.
>Согласно закону Ньютона сила действия – тяга двигателя – приложена к взлетной ступени, а сила противодействия – к струе истекающих газов. На ПУ действует только аэродинамическое давление струи газов из двигателя и эта сила зависит, в основном, от конструкции канала для истечения газов. В принципе можно так сконструировать ПУ, что давление газов из двигателя на ПУ будет нулевым. Например, ПУ РН «Союз» не испытывает никакого давления от струи газов из двигателей РН.
Согласен, что основной момент нагрузки на ПУ - от истекающих газов. Однако, в процессе самого старта, когда нагрузка на ПУ установку варьируется - возможны перекосы ввиду неустойчивого положения ее на поверхности.
>Ребята с «Авиабазы» квалифицированно ответили на все вопросы Дружинина. В общем-то, они написали то же, что и я, только более развернуто. Я, кстати, то же хотел привести ту же цитату из Левантовского, да время жалко было тратить. Советую Вам прочитать эту книгу, чтоб не задавать глупых вопросов. (Механика космического полета в элементарном изложении. Левантовский В.И.)
Дмитрий Кропотов, www.avn-chel.nm.ru