Vraag:
Waarom was de V-2 geen solide raket en / of wat is de wetenschappelijke geschiedenis van vaste raketten?
DrZ214
2015-08-15 03:25:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Waarom is de V-2-raket gemaakt met ethanol en vloeibare zuurstof, die een specifieke impuls had van 215 seconden op zeeniveau, terwijl een vaste raket die APCP gebruikt 237 seconden?

Bovendien zou een solide raketmotor bijna geen bewegende delen hebben, dus het zou een stuk goedkoper en sneller te vervaardigen zijn.

Ik vermoed dat wat ik Ik vraag eigenlijk: waarom was APCP (of een vergelijkbare vaste brandstof) op dat moment niet beschikbaar of niet ontwikkeld? Wat is de ontwikkelings- / wetenschappelijke geschiedenis van vaste raketten?

Deze vraag heeft een bijbehorende [metavraag] (http://meta.hsm.stackexchange.com/questions/237/does-hsm-also-include-the-history-of-technology) erover.
Een antwoord:
Alexandre Eremenko
2015-08-15 06:41:42 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In tegenstelling tot de korteafstandsraketten die allemaal op vaste brandstof werken, is het maken van een langeafstandsraket met vaste brandstof een hele uitdaging. Het belangrijkste technische probleem is dat het brandstofblok, dat erg groot is, onder mechanische en thermische belasting een scheur kan ontwikkelen. De vlam zal zich onmiddellijk verspreiden in de scheur, en het hele ding zal ontploffen.

Het tweede moeilijke probleem is hoe het mondstuk moet worden afgekoeld. In de door vloeistof aangedreven raketten wordt het gekoeld door de brandstof. Bij korteafstandsraketten werkt de motor erg kort en is er geen koeling nodig.

Voor de geschiedenis van Duitse raketten, en in het algemeen voor de vroege raketgeschiedenis (tot eind jaren 40) is er een uitstekende klassiek boek: Willey Ley, Rockets, Missiles and Space travel. (Sterk aanbevolen) .De Russische kant van het verhaal wordt beschreven in de boeken van Chertok (4 delen in het Russisch). in de Sovjet-Unie.

Alle vroege Sovjet-langeafstandsraketten, zelfs de raketten die vanaf onderzeeërs werden gelanceerd, werden met vloeibare brandstof aangedreven. Omdat de Sovjets geen vaste brandstoftechnologie konden ontwikkelen die nodig was voor motoren die groot genoeg waren. (Stelt u zich eens een raket met vloeibare brandstof voor die wordt gelanceerd vanuit een onderzeeër !!) Eerdere modellen konden niet van brandstof worden voorzien in een onderzeeër, dus moesten ze onmiddellijk voor de lancering een lange en uiterst gevaarlijke tankprocedure ondergaan. Als de lancering werd afgebroken nadat het tanken was begonnen, moest de raket gewoon overboord worden gedempt :-)

Dit toont aan dat het probleem hoogst niet-triviaal is. Ruwweg moet het brandstofblok mechanisch sterk en elastisch zijn En de straalpijp moet relatief lang een enorme temperatuur kunnen weerstaan.

Ik ben bang dat er nog geen volledig wetenschappelijk verhaal van (lange afstand, intercontinentale) raketten met vaste brandstof is geschreven: de Russen gebruikten vloeibare brandstofraketten tot voor kort, en misschien gebruikt u er nog steeds enkele.

BEWERK. 1. Ik moet vermelden dat raketten met vloeibare brandstof ook enkele voordelen hebben: je kunt het motorvermogen tijdens de vlucht regelen. Het is veel moeilijker met vaste brandstof.

  1. In feite alle drie de momenteel operationele, op de Russische onderzeeër gebaseerde ICBM-vloeibare brandstof, waarvan er één vloeibaar en vast is op verschillende trappen. Zie Wikipedia-artikel "Onderzeeër gelanceerde ballistische raketten".
+1 voor korrelbreuken, maar 2 punten: (1) afkoelen in vaste raketten is eigenlijk eenvoudig omdat ze gewoon een ablatief hitteschild in de motor toevoegen (bijvoorbeeld Shuttle SRB's). Dit is een niet-bewegend onderdeel, in tegenstelling tot extra sanitair. (2) Ik heb alle vier de delen van Rockets and People van Boris Chertok gelezen en ik kan me niet herinneren dat hij een doorbraak van Caltech over vaste raketten noemde. Kunt u een jaargang en paginanummer opgeven? Ook Sovjet Project Gnom (1958 - 1965) gebruikte vaste raketten voor een nucleaire raket. https://en.wikipedia.org/wiki/Air-augmented_rocket en http://www.astronautix.com/lvs/gnom.htm
@DrZ214: Het is in deel 3, "Hot days of Cold War". Paragraaf 1.6, "Correctie van de fouten van de groten", niet ver van het begin van dit gedeelte. Ik kan het paginanummer niet vertellen omdat ik een elektronische kopie lees die geen paginanummers heeft.
@Dr214: Over koelingsprobleem, mijn info komt ook van Chertok. Bij het beantwoorden van deze vraag zocht ik in dit bestand op de woorden "vaste brandstof" (in het Russisch natuurlijk). Hij schrijft veel over het probleem.
Bedankt, ik heb zojuist dat hele hoofdstuk gelezen en er meer over geleerd. Het beschrijft ook hoe ze een solide raket hebben gekregen ICBM, de RT-2, ontwikkeld midden en eind jaren '60. Het gebruikte geen APCP, maar iets anders dat blijkbaar vergelijkbaar was dat de Russen ontwikkelden.
Bij het zoeken naar verwijzingen naar deze vraag was ik verrast om te ontdekken dat zoveel moderne Russische raketten nog steeds vloeibare brandstof gebruiken. Meer dan ik dacht.
Hoogstwaarschijnlijk komt dit doordat vloeibare brandstoffen kunnen worden gesmoord en gemakkelijk kunnen worden uitgeschakeld, zodat u een variabel bereik kunt bereiken - niet alleen 6.000 km bijvoorbeeld, maar 1.000 tot 6.000 km. Met een solide raket is de enige manier om een ​​variabel bereik te bereiken, door de lanceerhoek te veranderen naar bijna 90 graden omhoog (in plaats van 45 graden), zodat de afstand veel korter wordt. Dit steile pad geeft de vijand een langere waarschuwingstijd en leidt ook tot hogere g-spanningen bij terugkeer, waardoor zwaardere hitteschilden nodig zijn. Ik geloof echter dat vaste stoffen goedkoper en betrouwbaarder zijn. Ze hebben bijna geen bewegende delen (geen complexe turbopomp in de motor).
Ik geloof dat het belangrijkste voordeel van vaste raketten hun lage onderhoudskosten en korte reactietijd is. Wat ze nu ook gebruiken als vloeibare brandstof en vooral oxidatiemiddel, dit is nogal een smerig spul ...
Chertok's boeken zijn vertaald naar het Engels en zijn o.a. beschikbaar hier: https://www.nasa.gov/connect/ebooks/rockets_people_vol1_detail.html


Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 3.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...