Свети, пиша ти в Авиация, щото май Космонавтика не я посещаваш.

Я, като баш спец ме освети по следния въпрос:

Понеже от бая години ни дават по ТВто да се пулим в гъзовете, тъй де соплата на ракетите, забелязах, че има известна разлика между руските и хамериканските сопла:
Руските следват Лавал точ в точ, т.е. завършват на края си като права тръба.
Хамериканските сякаш са отсечени в коничната си част и като ги гледаш, сякаш пръскат струята? Не вярвам това да е недомислица, а обратното? Американските повече приличат на плитки конични кофи?
Ха сега обясни защо си ги изчислил такива?

Съдържаниет е скрито
Влезте за да го видите

Май сравняваш сопла на двигатели замислени за действие на различна височина.
Двигатели за ниско надморско ниво нямат нужда да "търкат" изхождащите газове (и да ги забавят, снижавайки тяга и ефикасност), защото заобикалящата атмосфера сама "стяга" струята от соплото. Двигатели за високо надморско ниво предпазват от преждевременно "разсейване" на струята.

Освен това, един и същи двигател, но сложен на различен носител, и оптимизиран за максимална тяга и ефикасност за различна височина, ще има различна форма на соплото. Ако двигателят има контролируема тяга, някой път вместо да бъде променяно соплото, просто бива контролиран горивния поток.

Всъщност, ракетната тяга се получава от два ефекта:
1. Запазване на инерция (целта е отходните газове да напускат гърлото на горивната камера максимално бързо), и
2. Налягането, упражнено от отходните газове върху соплото.

Двата ефекта до някъде си пречат; примерно, добиването на максимална газова скорост може да намали налягането върху соплото, и добиването на максимално налягане върху соплото може да забави газовата скорост. Някой път има спор дали газовата скорост трябва да бъде мерена в гърлото на горивната камера, или в изходната плоскост на соплото.

С други думи, има различни модели за оптимизация на формата на ракетни двигатели сопла. И след анализи и ръкомахания, истината се показва чрез изпитания. Но някой път за двигател да достигне до тяга изпитание, толкова пари са вляти в него, та даже ако изпитанието покаже не-перфектна оптимизация, следва ново ръкомахане и духане на топъл въздух за отчитане на други параметри, като леснота за производство, надеждност, и прочие.

Между впрочем, мекотяшът за изчисления на ракетни двигатели струи е пазен като промишлена тайна.

Да се върна обратно към въпроса Ви: разликата във формата на сопла между различни двигатели е функция на оптимизацията на двигателите. И там май всеки производител си има предпочитан метод.

Редактирано от Santo Modesto на 19.12.14 04:23.

Благодаря, Свети, за разясненията, от които става ясно, че нищо не е ясно. А аз си мислех, че от времето на великия Бернули всичко е станало просто като гъбена чорба.

По телевизора дават най-често кадри от излитане, така че моите сравнения са от атмосферната част от полета. Американските ракити бълват кълбета наляво и надясно, докато руското по прилича на струя, а пък китайското си е перфектна струя с периодични възелчета като бамбуково стъбло. Ама това сигурно са нежеланите акустични ефекти?
Понеже американците са най-пекани, ще заложа, че те са заложили повече на налягане, отколкото на скорост. Сигурно така е по-добре от гледна точка на усвояването на горивото? При малка скорост то има време да се размеси и да изгори вътре.

Тук съм за да разговарям с философи, овце си имам!

Големите кълбета дим от американските носители са от твърдо гориво двигатели, които са доста широко прилагани. Чистите стройни струи са обичайно произведени от течно гориво двигатели, и в тези струи се виждат "шок диамантите". До като в струите от твърдо гориво, заради "разнородните" съставки на отходната газ, и векторната "разбърканост" на газта още от преди да влезе в соплото, такива шок диаманти практически не се получават - или ако се получат, трудно се забелязват.

Отходните газове от течно гориво двигатели сравнително лесто могат да бъдат "изправени" и разширени / ускорени през соплото, и струята е съставена от почти перфектно успоредни поточни линий, заради което струята е стройна.

Отходните газове от твърдо гориво двигатели съдържат различни съставки, вкл. метални окиси (друга дума за пясък). Тези газове биват произведени в горивна камера която непрекъснато променя форма и обем, така че газовете когато влязат в соплото за да бъдат разширени / ускорени, те вече са така векторно разбъркани, че краткото време в соплото не успява да ги изправи. Отделно че твърдите частици в газовете постоянно ерозират соплото, особено шийката му, и това постоянно променя геометрията на разширение / ускорение. И ето я кълбестата струя.