На первый взгляд глупый вопрос — просто включить! Но, на деле оказывается, что невесомость доставляет неприятности не только космонавтам, долго остающимся в полёте, но и инженерам. Я думаю, все видели видео о том, как ведут себя жидкости в невесомости. Но, на борту космического корабля есть не только вода, которая красиво может летать в шариках.
В баках огромный объём топлива, который, при выключении двигателя, взлетает, пузырится, а главное — отходит от дна бака, где располагается заборное отверстие, через которое топливо должно утекать из бака. Поэтому запуск двигателя в невесомости осложнён не только тем, что для зажигания основных двигателей большинства ракет нужно подать сперва самовоспламеняющуюся смесь, и только потом подать основное топливо, но и тем, что перед началом запуска необходимо как-то заставить летающие в баке шары из топлива снова собраться у дна бака, при чём так, чтобы в заборное отверстие не попали пузыри.
Кто смотрел запуски SpaceX, то мог заметить, что перед запуском двигателя второй ступени (первым или повторным) плёночная оболочка вокруг двигателя шевелится. Скорее всего, это выхлоп маленьких двигателей, который дают небольшое ускорение ракете на протяжении нескольких секунд перед началом запуска основного двигателя.
Доставить Парашют Mk16 в полёт / Испытать ЖРД LV-T45 «Вертлявый» на воде
В американской ракете Сатурн-5 использовались твердотопливные двигатели для придания ускорения третей ступени перед первым запуском основного двигателя. Для повторных запусков основного двигателя в процессе миссии были использованы РСУ (реактивная система управления) — это маленькие двигатели, которые используются для ориентации корабля и манёвров при стыковке. Они работают на самовоспламеняющемся топливе, которое находится под давлением в баллонах, поэтому невесомость на них никак не влияет (а эти баллоны имеют форму шаров или закруглённых цилиндров).
Это называется «Осадка топлива в баках»
В известной игре-симуляторе Kerbal Space Program этот реализм добавляет мод «Realism Overhaul», также как и ограниченное количество запусков двигателей и невозможность их запускать мгновенно.
На видео видно внутренности кислородного бака второй ступени во время одной из миссий SpaceX.
Источник
Источник: pochemu42.ru
Reaction engine/ru
Реактивный двигатель (англ. Reaction Engine) использует кинетическую энергию отбрасываемого рабочего тела для создания тяги. В отличие от воздушно-реактивных двигателей, забирающих окислитель из атмосферы, ракетный двигатель может функционировать даже там, где кислород отсутствует, а все необходимые химические компоненты для его работы (топливо и окислитель) хранятся в топливных баках и могут быть поданы в двигатель при любых условиях (даже в вакууме).
Contents
- 1 Принцип работы
- 2 Твердотопливный ракетный двигатель
- 2.1 Преимущества
- 2.2 Недостатки
- 3.1 Преимущества
- 3.2 Недостатки
- 4.1 Преимущества
- 4.2 Недостатки
Принцип работы
Все реактивные двигатели «выталкивают» рабочее тело (газ) из сопел, при этом, согласно третьему закону Ньютона, «отталкиваясь» от него. Тем самым создаётся необходимое ускорение. Каждый двигатель в игре использует этот основной принцип, различаясь по:
- условиям, в которых они функционируют (воздушно-реактивным двигателям требуется кислородсодержащая атмосфера);
- по типу топлива, которое они используют (ионным двигателям требуются размещенные на аппарате баки с ксеноном);
- и по управлению в игре, которое их активирует (двигатели системы ориентации отвечают на клавиши направления, все остальные отвечают на управление дросселем).
Ракетные двигатели, в отличие от ВРД, могут работать вне атмосферы.
В игре представлено четыре типа ракетных двигателей:
- Жи́дкостный реактивный дви́гатель (ЖРД, Liquid Fiel Engine);
- Несмотря на то, что в реальной жизни ядерный раке́тный дви́гатель (ЯРД) выделяют в отдельный класс РД, в игре он является двухкомпонентным ЖРД.
Двигатели реактивной системы управления используют собственную схему управления. Все двигатели, за исключением ионного, можно причислить к химическим ракетным двигателям. Двигатели РСУ скафандра, скорее всего, используют азот в качестве рабочего тела.
Твердотопливный ракетный двигатель
→ Основная статья: Solid rocket booster/ru
Наиболее древний тип ракетных двигателей, РДТТ является также самым просто устроенным из них. Он использует неконтролируемый процесс окисления твердого топлива для создания тяги.
Преимущества
- Высокая тяговооружённость (TWR, Thrust-To-Weight ratio);
- Двигатель и резервуары компонентов объединены в один ускоритель, что понижает количество частей, упрощает структуру ракеты.
В связи с этим РДТТ используются в основном на первых ступенях запуска, где важна большая тяга, а о массе ракеты можно не беспокоиться.
Недостатки
- То, что является преимуществом, является и недостатком. Двигатель и резервуары для топлива/окислителя нельзя разнести по разным частям ракеты.
- Реакция, проходящая в двигателе, по сути неуправляемая, двигатель будет работать, пока не закончится топливо. По этой же причине двигатель можно включить только один раз.
Доступные РДТТ:
Жидкостный ракетный двигатель
ЖРД использует для создания тяги самовоспламеняющееся жидкое топливо и окислитель. В реальной жизни ЖРД обычно используют водород (в жидком состоянии, что требует наличия охлаждения и добавляет сопутствующие проблемы)и керосин в качестве топлива, а жидкий кислород или тетраоксид азота — в качестве окислителя (само собой, используются и друге компоненты). Все ЖРД используют сопло в форме колокола (кроме КВРД (Aerospike Engine)).
ЯРД LV-N является, в сущности, обычным ЖРД, так как имеет в качестве топлива всё те же жидкое топливо с окислителем.
Преимущества
- Модульная конструкция: топливо и окислитель жидкие, что означает, что их можно перемещать по ракете, и даже переливать в состыкованные корабли по трубопроводам. Двигатель и баки можно разносить хоть по разным концам ракеты, главное — обеспечить подачу топлива в двигатель.
- Реакция (в большинстве случаев) управляема, тягой можно управлять, к тому же двигатель можно включать и выключать (в реальной жизни, однако, только несколько раз. Двигатели тоже не резиновые);
- У многих (не всех!) двигателей сопло можно отклонять, что повышает манёвренность корабля. особенно в безвоздушном пространстве;
- Эффективность зависит от конструкции двигателя. Вы можете, например, использовать низкоэффективные, но мощные маршевые двигатели для подъёма из атмосферы, а затем маломощный, но эффективный LV-909 для орбитальных манёвров.
Недостатки
- Тяговооружённость несколько меньше, чем у РДТТ;
- Конструкция среднего ЖРД значительно сложнее, чем у аналогичного РДТТ, а для сохранения топлива должны применяться дополнительные технологии (к примеру, охладители);
- Больше деталей, больше нагрузка на компьютер, большая вероятность что-нибудь сломать/оторвать.
Доступные ЖРД:
Доступные топливные баки (заметьте, нет баков для топлива или окислителя):
Ионный двигатель
Представлен в игре только одним двигателем. Рабочее тело — ионизированный газ, в KSP это ксенон. Атомы газа ионизируются, а затем ускоряются в электростатическом поле и этим создают тягу.
Преимущества
- Очень высокий удельный импульс (и эффективность);
- Имеет все преимущества ЖРД: возможность перемещения топлива, контроль уровня тяги, повторные включения;
Недостатки
- Обладает очень низкой тягой (настолько, что даже не сможет поднять лёгкий КА со стартового стола);
- К тому же, не имеет управления направлением тяги;
Всё это предрасполагает к использованию ионного двигателя как двигательной установки лёгких КА для совершения орбитальных манёвров.
Доступные ионные двигатели:
Двигатели реактивной системы управления
Эти миниатюрные двигатели обладают малой тягой, поэтому используются как инструмент для задания положения и точного перемещения в пространстве корабля (например, при стыковке).
В сущности, являются однокомпонентными ЖРД, поэтому не станем рассматривать их преимущества или недостатки — они аналогичны таковым у ЖРД. Отметим лишь, что двигатели РСУ обладают настолько малой тягой (и настолько же неэффективны, особенно в атмосфере), что не смогут поднять даже очень лёгкий корабль. Также, игрок (в отличие от встроенного SAS) не может управлять тягой, двигатели можно только включать/выключать.
Источник: wiki.kerbalspaceprogram.com
Как починить планетоход в Kerbal Space Program
Kerbal Space Program — это популярный космический симулятор, который позволяет игрокам разрабатывать свои собственные космические программы. Одной из важных частей этой игры является возможность отправлять на планеты и спутники различные аппараты, включая планетоходы.
К сожалению, планетоходы могут испытывать различные проблемы, такие как поломки, повреждения или сбои в работе. Однако не отчаивайтесь, потому что в этой статье мы расскажем вам, как быстро и легко можно починить планетоход в Kerbal Space Program.