И комментируем.
Раз уж мне прислали ссылку на этот замечательный текст, то с него и начнём, тем более, что почитать там есть что.
Я смотрю, автор слегка подредактировал типовой вариант, который в выверенном варианте выглядит так:
В СССР еще в 50-е году установили, если камера сгорания имеет диаметр более 430 мм, то невозможно достичь равномерного горения ракетного топлива, что неизбежно ведет к аварии. Поэтому советские двигатели имели диаметр камеры сгорания, как правило, 380 мм. Более того, у США до сих пор нет мощного двигателя для полетов в космос и они закупают советские двигатели РД-180, произведенные в России.
На мой взгляд от редактуры текст стал похуже. Но ладно.
А вот откуда взялась информация о том, что диаметр камеры сгорания имеет ограничение в 430 мм? Слово Аркадию Велюрову:
Глушко пытался сделать ЖРД РД-105 тягой всего 64тс и диаметром камеры сгорания 600мм. Это не вышло. Тогда он уменьшил диаметр камеры до 430мм, снизил отношение окислителя и горючего в главной камере до примерно 2,5 (вместо 2,7) - и у него все получилось.
Далее мне было любопытно вот что: допустим тогда, в начале 50-х годов Глушко не смог реализовать столь широкую камеру, но что было потом, уже в наши дни?
Как ни парадоксально будет звучать следующий тезис, но суть такова: в СССР не производили серийно двигатели с диаметром камеры свыше 430мм никогда!
Ага. У Глушко в начале пятидесятых не получилось быстро сделать двигатель с камерой сгорания большого диаметра, он мастерским произволом поменял размеры и отношение горючее/окислитель и всё заработало.
Уже теплее, но хотелось бы подробностей.
Для начала вспомним, что было в начале пятидесятых. Уже создан блок НАТО, американские военные базы в Европе и в Японии, и под пару сотен стратегических бомбардировщиков у США. При том, что в СССР нести свет и тепло в каждый американский дом было особо нечем. Советскому Союзу были нужны носители способные улететь далеко и утащить туда очень даже тяжёлый спецбоеприпас. Срок - вчера.
Теперь о том, что не клеилось с камерами сгорания большого размера.
Итог испытаний камеры тягой 60 тс оказался неблагоприятным: никакими способами, известными двигателистам в то время, не удалось обеспечить высокочастотную устойчивость процесса сгорания в камере без ухудшения его эффективности, т.е. без снижения основной характеристики - удельного импульса тяги. Спонтанное развитие высокочастотных колебаний давления газов в камере, за сотые доли секунды приводивших к большим разрушениям, - сложный процесс, который в то время только начинал проявляться и изучаться.
Преодоление этих неприятностей было возможно в те годы, в основном, путем проведения экспериментальных исследований. Было выяснено, что такой тип колебаний проявляется чаще при увеличении давления в камере и ее диаметра, в большой степени зависит от системы смесеобразования и чем оно лучше и полнота сгорания больше, тем вероятнее развитие таких колебаний. Далеко не сразу было выяснено, что природа этих колебаний - в развитии ударных детонационных волн, распространяющихся со звуковой скоростью - отсюда и высокая частота. С особенностями этого явления, ставшего серьезным препятствием при создании камер большой тяги, можно ознакомиться в специальной литературе. А при создании мощных ракет в 1950-е годы разработчики были вынуждены прибегнуть к конструированию двигателей с камерами меньшего диаметра, что неизбежно приводило к переходу от однокамерного к многокамерному двигателю.
"Эволюция конструкции камеры ЖРД для обеспечения полётов в космос" А.Д. Дарон, В.Ф. Рахманин.
Если простыми словами.
В камерах сгорания происходят вредные явления, побороть которые можно, но для этого нужно время и ресурсы. С ресурсами так себе (войно несколько лет как кончилась), да и со временем не сильно лучше (американские бомбардировщики покрывают 97% территории СССР, а ответки нет). И заказчик требования повышает, то ему надо в Америку три тонны отправить, то пять с лишним.
Заказчику можно сказать, что мы сделаем отличный однокамерный двигатель, но ни кто не знает когда. Только ведь "провинция-с, не поймут-с". А можно сделать то, что получается, объединить несколько камер сгорания меньшего размера в многокамерный двигатель.
Из минусов такой конструкции то, что несколько таких двигателей к одной ступени не прикрутишь. Плюс к этому не был отработан запуск второй ступени в полёте на большой высоте. Выкрутились применением пакетной схемы с запуском двигателей и первой и второй ступени на старте. С точки зрения военных получилось так себе в плане сроков подготовки к запуску, а в космической гонке прижилось.
По ту сторону океана со сроками и выделенными средствами было получше. В результате инженеры Рокетдайна делали двигатель H-1 на паре керосин-кислород с диаметром камеры сгорания 22,56 дюйма. Внезапно это 522 мм. А это явно больше тех самых глушковских 430-и при превышении которых "невозможно достичь равномерности горения".
Те двигатели H-1, которые не успели использовать на ракетах Saturn-1 и Saturn-1B модернизировали и с успехом выпускали и использовали в ракетах Delta ещё 1990-х годах. А в инкарнации RS-56 на ракетах Atlas-II и до начала 2000-х.
Таким образом, решение задачи устойчивого горения в камере большого диаметра является решаемой, а тезис о невозможности создания камеры сгорания диаметром больше 430 мм ложным.
