↓
 ↑
Регистрация
Имя/email

Пароль

 
Войти при помощи
Jinger Beer
5 сентября 2017
Aa Aa
По сей день в дискуссиях о реальности американских лунных полетов задается вопрос: а что, разве были какие-то принципиальные научные проблемы, препятствовавшие созданию ракеты? И люди, получившие конструкторское образование в области ракетостроения, потупившись, отвечают: «Нет, вроде…»

На самом деле это существенно не так.

Автор этих строк может назвать по крайней мере 2 связанных между собой научные проблемы, которые обязательно должны были возникнуть у конструкторов маршевого двигателя Ф-1 первой ступени ракеты-носителя Сатурн-5. Это проблема физики жаропрочности использованного для стенки камеры сгорания жаропрочного никелевого сплава инконель. И проблема сверхадиабатической температуры горения богатой(керосином) топливной смеси в пристеночном слое.

Первая проблема выглядит так. Жаропрочность никелевых жаропрочных сплавов определяется объемной долей так называемой гамма-штрих фазы. Этот факт был выяснен к 1969 году. В период разработки двигателя Ф-1 с ним еще не разобрались. Но есть еще более интересная особенность. Количество гамма-штрих фазы может возрастать по действием механических напряжений. Вплоть до охрупчивания материала. Это выясняется наукой только сейчас. В частности, автор получил аналогичную фазу и закономерность ее изменения в экспериментах по лазерному облучению одного из сплавов в 1990 году. А в 2007 году уральскими металлофизиками на разрушившихся лопатках турбины Якутской ГРЭС было определено именно повышение твердости, накопление объемной доли и коагуляция(слияние) зерен гамма-штрих фазы. Ничего этого американцы в 60-х не знали. Инконель использовался ими не в форме литых изделий, а в форме прокатанных сваренных тонкостенных трубок, спаянных между собой. Каждая операция(прокатка, сварка, высокотемпературная пайка) - должна была изменять фазовый состав сплава в сторону охрупчивания. Закончить дело должен был пусковой разогрев трубок с плотностью потоков энергии на стенку масштаба единиц киловатт на квадратный сантиметр.

Вторая проблема возникает из-за высокого коэффициента диффузии водорода. Обогащенная избыточным керосином топливная смесь подавалась в пристеночную область в расчете на снижение теплового потока на стенку. Но после теплового разложения керосина на водород и углерод более подвижный водород уходил в сторону центра камеры, а энергия окисления углерода в расчете на атом - заметно больше энергии окисления водорода. Т.е. смесь, из которой диффундировал водород, заметно горячее(в опытах с октаном - процентов на 15), чем то, на что можно было рассчитывать. Дефицитный кислород используется энергетически эффективнее. Впервые вопрос был поднят в советской работе 1968 года. А исследование вопроса ведется сейчас.

Вот тебе и чисто технический вопрос! Масштабируем известную конструкцию двигателя. Пытаемся преодолеть проблему роста температуры стенки с помощью материала, свойства которого вроде бы хорошо расписаны в справочниках. А материал ведет себя не так. Да и предусмотренные конструкторами запасы температур пристеночного слоя - выбираются неизвестно по какой причине.

Автору по фото- и киноматериалу полета Аполлона-11(якобы впервые высадившего лунную экспедицию), удалось определить скорость ракеты-носителя Сатурн-5 в точке отделения первой ступени. Она оказалась в два раза ниже необходимой по графику полета(менее 1200 вместо 2400 м/с). И следовательно, необходимую для высадки нагрузку вывести к Луне американцам не удалось.

НО… шоу было все-таки организовано. Зачем?

А вот зачем. На сообщение о высадке американцев на Луну в СССР было произнесено: доказано, дескать, превосходство американской системы управления крупными научно-техническими проектами.

Все. Главный козырь советской науки - ее способность лучше справляться с постановкой и реализацией крупных программ масштаба всей экономики страны, - был назван битым. У американцев все, оказывается, легче и проще. Не героические усилия тысяч ученых, напряжение сил НИИ и КБ, многократные проверки, межотраслевые состыковки, ранняя седина и инфаркты, а просто правильное планирование, высокая культура производства, контролируемая не мозгами, а деньгами, - и никаких проблем. Хоть на Луну, хоть на Марс. Не то, что у наших чувствующих себя пупом земли ученых!

Наука оказалась отодвинута на вторые роли по отношению к политическому менеджменту. - На роль прислуги. Направление развития определяет Политбюро, ставит институтам задачи, которые надо исполнять. Сами институты могут только «нижайше просить не отказать в рассмотрении…».

Застой был предопределен. Душу и движитель прогресса советской экономики - просто выгнали взашей.

#немного_истории
5 сентября 2017
20 комментариев
использование американцами сплава инконель Х-750 в качестве материала стенки камеры сгорания в годы разработки двигателя было невозможно. Просто ввиду закономерностей, объективно существующих и общих для всех сплавов соответствующей группы - никелевых. Их жаропрочное состояние зависит от выделения в материале новой фазы, имеющей специфическую физику. К моменту разработки двигателя даже сам понятийный аппарат, в рамках которого в дальнейшем изучалась физика жаропрочности, конкретно - теория дислокаций,- была научной экзотикой и только-только начала добиваться первых успехов в объяснении законов прочности и пластичности. Сами сплавы уже существовали, но управлять их свойствами еще не умели, не знали с какой стороны подступиться. А потому стенка камеры сгорания, изготовление которой включало множество операций с жаропрочным никелевым сплавом, при которых материал выводился на уровень напряжений масштаба пластической деформации, должна была разрушаться в непредсказуемых местах. Просто из-за неконтролируемых фазовых изменений в структуре материала. Неконтролируемых по тем временам в принципе, а не потому что лень или техника не позволяла. Неконтролируемых потому, что неясно было, а что собственно должно контролироваться. Не было научных оснований задавать материалу соответствующие вопросы.

Но в условиях современного состояния науки, в которой концептуальные обобщения не приветствуются, позиция защиты лунной аферы от разоблачения выглядит следующим образом. Технологи-материаловеды фирмы «Рокетдайн» очень старались и подбором режимов получили как раз такой материал, который и смог устоять перед тепловыми потоками в двигателе. Вы же не можете воспроизвести все манипуляции этих технологов, которые и составляют «ноу-хау» фирмы. Долго мучились, экспериментально проверяли работу камеры сгорания на огневых стендах, измеряли то, что получается. Производили изменения в материале и технологии его пайки. И наконец справились…

Обезьяна посидела за пишущей машинкой и таки написала «Войну и мир» - вероятность исчезающе малая, но она отлична от нуля...
Показать полностью
это копипаст, или вы сами занимались никелевыми сплавами?
Мне стало интересно. "Инконель использовался ими не в форме литых изделий, а в форме прокатанных сваренных тонкостенных трубок, спаянных между собой. Каждая операция(прокатка, сварка, высокотемпературная пайка) - должна была изменять фазовый состав сплава в сторону охрупчивания." - это да. Но ведь никелевые сплавы можно подвергать рекристаллизационной термообработке (если я правильно помню). В том числе и после пластической деформации, пайки и т.д. Внутренние напряжения при этом снимаются. Или именно этот сплав - нельзя?
nadeys Онлайн
Наркомания...
Сами сплавы уже существовали, но управлять их свойствами еще не умели, не знали с какой стороны подступиться.

Как показывает суровая практика авиационного двигателестроения, совсем не обязательно иметь адекватную теоретическую базу и математический аппарат моделирования для практического использования эффекта.
История британской ветви технологий никелевых сплавов, с их трубчато-деформируемыми лопатками турбин (и да, паяных колёс кое-где вместо ёлочных креплений), отработавшими уже даже к появлению замысла Сатурнов многие сотни тысяч часов...
И водород - это мелочи по сравнению с сульфидно-оксидной натрий-ванадиевой системой разрушения никелевых сплавов при высоких температурах, особенно при достаточном содержании ароматических углеводов в среде. Он конечно тоже опасен, но динамика процессов, сама скорость...

Вообще, не стоит переоценивать сложность собственно камеры сгорания у ЖРД. За исключением проблем "вибрационного горения" это относительно простой и ненагруженный агрегат - он даже не вращается в ходе работы :-)
Смотреть надо на турбонасосы в первую очередь. Вот там - истинный пир технологий...
использование американцами сплава инконель Х-750 в качестве материала стенки камеры сгорания в годы разработки двигателя было невозможно

Инконель 700 серии успешно применяется для камер сгорания ракетных двигателей аж с 1954 года, так что к 1967 уже был опыт был накоплен обширный, и по военным ракетам, и по цивильным.


Нетехнические вопросы этой копипасты принципиально не обсуждаю.
Опять эта конспирология.

А триста килограммов лунного грунта откуда появилась? Лунные модули Апполонов и отражатели до сих пор стоят на поверхности Луны. Как они там оказались?

Я понимаю еще тех, кто говорит, что часть фотоматериалов могли отретушировать. Но всерьез говорить о лунном заговоре смешно.

Впрочем, это как с любой религией. Профанической логикой сакральное нельзя поверить. А сакральное сердце лунного заговора это вовсе не скучные технические вопросы, а меряние ЧСВ. "Застой был предопределен. Душу и движитель прогресса советской экономики - просто выгнали" - вот он, вывод и финал текста. Кому интересен инконель Х-750 сам по себе? Да никому не интересен, кроме технологов. Зато очень важно доказать самому себе, что ты и твоя страна живет По-настоящему Правильно, а другие страны - нет. Если не можешь доказать, что правильно, можно хотя бы рационализировать причины поражения и сделать вывод, что оно было неизбежно, и было сделано все, что возможно.
Лично меня интересует только один вопрос - были ли американцы на Луне или нет. Уголковые отражатели и так можно установить, без человеческого вмешательства. Луноходы тоже, кстати, служат отражателями до сих пор.
Грунт лунный не знаю, откуда появился, но никто не может сказать - куда он пропал.
Еще копипаста:
29 г реголита советским учёным – не аргумент в пользу высадок

В СССР головной научной организацией по всем исследованиям лунного грунта был назначен Институт геохимии АН СССР. Эта роль закреплена за ним и сегодня (ныне - ГЕОХИ РАН). Заведующий отделом метеоритики этого института, доктор наук М.А. Назаров (илл.2) сообщает, что «американцами было передано в СССР 29,4 г лунного реголита из всех экспедиций «Аполлон», а из нашей коллекции образцов «Луны-16, 20 и 24» было выдано за рубеж 30,2 г» [19].

Илл.2. Доктор М.А. Назаров (информационный портал «LifeNews»)

Это очень важное сообщение. Хотя бы потому, что другой обобщающей информации на этот счёт у нас просто нет. Обратим внимание на то, что такая важная информация, исходящая из недр головной организации, опубликована пока только в Интернете. А сообщение в Интернете – строго говоря, не документ. Сегодня оно есть, а завтра может бесследно исчезнуть. Известный скептик Ю.И. Мухин пытался получить из ГЕОХИ письменный ответ на эту тему. Он обратился в ГЕОХИ с просьбой сообщить[7]:
«а) когда и сколько лунного грунта было прислано из США Вашему институту;
б) в каких изданиях были опубликованы результаты этих исследований и какова доступность для ознакомления отчетов Вашего института по этой теме;
в) кто еще в СССР получал из США пробы лунного грунта для исследований».
ГЕОХИ от письменного ответа на заданные вопросы уклонился.
Получается, что всё замыкается на уважаемого доктора М.А.Назарова. Итак, уважаемый доктор сообщил, что СССР получил от США 29,4г лунного реголита. Пусть так, но чем такой обмен доказывает наличие у американцев тех 380 кг, о которых они говорят?
Как получилось, что, по утверждению НАСА, западноевропейским учёным, которым нечего было предложить взамен, якобы выдавались целые лунные камни, а советским учёным, имевшим свой настоящий лунный грунт, вручались граммы и только реголита? По мнению автора, это говорит о том, что с американскими лунными камнями что-то не в порядке. Не передали якобы лунные камни тому, кто больше всего заинтересован в проверке их подлинности. А 29 г лунного реголита – это не аргумент. Ведь три советские автоматические станции в 1970-1976 гг. сообща доставили с Луны на Землю всего около 300 г реголита [20] и никто при этом не говорит, что советские космонавты высаживались на Луне.
Этот вывод совсем недавно получил любопытное подтверждение. Вот что написано в сообщении с интригующим названием: «Доставленный "Аполлоном-11" лунный камень оказался дешёвой подделкой» [21]: «Голландские специалисты провели анализ "лунного камня", официально, через Госдепартамент, подаренного премьер-министру Нидерландов Виллему Дризу послом США Вильямом Миддендорфом во время визита в страну астронавтов "Аполлона-11" - 9 октября 1969 года. После кончины г-на Дриза реликвия, застрахованная на $500 тыс., стала экспонатом музея Rijksmuseum в Амстердаме. И лишь теперь исследования "лунного камня" показали, что дар США оказался нехитрой подделкой - куском окаменевшей древесины».

Илл.3. Американский «лунный камень» - подарок от «Аполлона-11» голландскому премьер-министру оказался окаменевшим куском дерева; http://cnews.ru/news/top/index.shtml?2009/08/28/359642#
Прошёл всего месяц после вручения деревяшки голландскому премьер – министру, и США решили организовать массовое дарение «лунного грунта» всем странам – 135 членам ООН. В этой акции они уже предусмотрели, чтобы к «лунным образцам» можно было добраться, только разломав дар (а кто решится на такой скандал?). «В ноябре 1969 года, через четыре месяца после приземления Аполлона-11 - тогдашний Президент США Ричард Никсон распорядился, чтобы НАСА выделило около 250 фрагментов «лунной породы» и на их базе изготовило доски (шильды), на которые должны были крепиться акриловые шары с наглухо запаянными внутрь четырьмя образцами лунной породы». Теперь «лунные» камешки дарились в наглухо запаянных плексигласовых шарах (илл.4), а также в аналогичных цилиндрах [22]. Процедура дарения была повторена в 1972 году, когда по данным НАСА была осуществлена последняя «высадка на Луну» (А-17).
Но как-то так вышло, что «на сегодня известно местонахождение всего лишь около 13% подарочных “лунных камней” серий А-11 и А-17. (Это) беспрецедентная ситуация в мировой музейной практике» [22]. Как будто где-то включен мощный пылесос, уносящий именно американские «лунные камни» в никуда.

Даже астронавтам, которые якобы и привезли для НАСА с Луны эти самые камни, НАСА не доверяет их хранение. (Вдруг передарят какому-то любознательному исследователю?). Вот интересное сообщение на эту тему [23]: «Во вторник исполняется 35 лет со дня первой высадки человека на Луне. Годовщина будет отмечена церемонией в вашингтонском Аэрокосмическом музее, на которой участникам трех американских программ освоения космоса - "Меркьюри", "Джеминай" и "Апполон" и освещавшему их легендарному тележурналисту Уолтеру Кронкайту будут вручены осколки камня, привезенного астронавтами с Луны. С 1961 по 1973 год в рамках этих программ в космос летали 34 американца. 25 из них до сих пор живы. Лунные осколки, заключенные в диски из плексигласа и установленные на мемориальных табличках, будут вручены лишь символически. Американский закон запрещает частным лицам владеть привезенным с Луны материалом, но у астронавтов будет право выбрать музей или другое учреждение, в котором осколок будет выставлен от их имени».
А чтобы у слишком настойчивых и слишком наивных учёных совсем отбить охоту просить у НАСА лунные камни не для разглядывания через плексиглас, а для научных исследований, была придумана следующая интересная легенда.
Показать полностью
Возможно, их не было там так часто, как они об этом говорят. Но один-то раз точно слетали.
Весёлая Соня
Вот и я склоняюсь к тому, что они уж очень раздули свои успехи. Но сказать, что они вообще туда не долетали, точно нельзя.
Джин Би
Вот как раз в то, что в плексиглас закатали простые камешки, а не лунные, я бы легко поверил. Хотя мне не особенно-то интересно, что это было на самом деле. По сравнению с тем, что бывает проворачивают политики, это так, мелкое жульничество. Ну или "символический подарок", про который всем все было ясно с самого начала.

Учитывая стоимость запуска, каждый грамм, доставленный с Луны, стоит довольно дорого. Так что ничего удивительного нет в том, что НАСА постаралось все, что можно, у астронавтов отобрать, и СССР выдать как можно меньше.
Заяц
Из 300 кг можно было и поболе дать.
А теперь смотрим, что принесли с Луны наши. И сколько раздали.
Не правда ли, похоже?
Похоже на то, что на Луну летали не астронавты, а луноходы американские и привезли по 300 грамм грунта.
А теперь блестят оттуда уголковыми отражателями.
> после теплового разложения керосина на водород и углерод

wut ?
Джин Би
Если оценить стоимость грунта как 1% стоимости всей программы, то грамм стоит примерно 850 долларов. В ценах 1973 года. Они там совсем не коммунисты, поэтому дали не сколько могли, а сколько не могли не дать.
Заяц
Чтобы доказать подавляющее преимущество СГА надо СССР им нужно было дать килограмм. Вот тогда бы - ах.
Но что-то мне говорит, что у них нет этого килограмма.
Джин Би
Неа, это так не работает. Если бы они сами, без просьбы, отдали килограммчик, получилось бы, что СССР доказал всем свой подавляющий авторитет.

Вместо этого они отдали 25 миллиардов долларов, чтобы доказать себе и всему миру, что хотя советский человек первым вышел в космос, но и США тоже кое-что может. А килограмм оставили себе.
Заяц Тайна лунной эпопеи еще не раскрыта. Хотя в моем оридже есть об одной малоизвестной ее странице.
"Определена причина невозможности создания необходимого маршевого двигателя первой ступени Сатурна-5. Применен новый материал класса жаропрочных никелевых сплавов Инконель, физика жаропрочности которого была к тому времени не исследована, жаропрочные свойства материала меняются под воздействием температуры и пластических деформаций. Результат доложен на конференции в РосНоУ 25 апреля 2008 г. на секции "Нанотехнологии". Материал опубликован."
Джин Би
...
на секции "Нанотехнологии"
...

Ох уж эти нанораспильщики, такие забавники... Особенно в нулевые.
Знаем мы эти конференции.
Если бы в рецензируемом журнале была статья, тогда бы еще куда ни шло.
ПОИСК
ФАНФИКОВ











Закрыть
Закрыть
Закрыть