Статья №9 О превышении импульса ракеты над импульсом продуктов сгорания

Увы, зашоренные специалисты из уважаемых организаций пишут филькины грамоты вместо анализа расчётов Тандемного РД, и я не могу ни бросить эту идею, раз ошибка не найдена, ни протолкнуть её через психологический барьер зашоренных специалистов, которые несомненно блестяще знают свои очень узкие вопросы, но, к сожалению, судя по всему, уверены, что ничего принципиально нового в РД не может быть создано. Они, наверное, свято уверены, что импульс (количество движения) ракеты ВСЕГДА в точности равен импульсу продуктов сгорания, хотя бы потому, что именно на этом равенстве построен вывод знаменитой формулы Циолковского. Да и в школе нас учили, что, если бросить камень, то его импульс будет в точности равен импульсу человека, бросившего камень. Но недавно один молодой человек, которому я объяснял принципы работы РД, анализируя классическую формулу тяги, выяснил, что это не верно. Вот как он это сделал.

Рассмотрим классическую формулу тяги, отбросив в ней для упрощения внешнее давление:

R=Wa*m+Pa*Fa (1)

где:

R-сила тяги,

Wa-скорость истечения продуктов сгорания,

Pa-давление продуктов сгорания на срезе сопла,

Fa-площадь выходного сечения сопла,

m- секундный расход продуктов сгорания через сопло.

Умножим формулу (1) на некий интервал времени t:

R*t=Wa*m*t+Pa*Fa *t (2)

Представим силу тяги R как M*a (M-масса ракеты a-её ускорение):

M*a*t=Wa*m*t+Pa*Fa*t (3)

Если считать, что за время t ракета ускорялась от нулевой скорости до скорости V , то получим:

M*V= Wa*m*t+Pa*Fa*t (4)

Но m*t - это не что иное как масса продуктов сгорания, выброшенных за время t через сопло со скоростью Wa.  Так что импульс ракеты больше импульса продуктов сгорания на величину Pa*Fa *t

Можно было бы  сразу после написания формулы (2) сделать вывод о несоответствии импульса тяги импульсу продуктов сгорания, но формула (4) более наглядно демонстрирует на сколько далеки от реальности некоторые кажущиеся очевидными  представления о работе РД.

Конечно же, сказанное выше не свидетельствует о нарушении закона сохранения импульса. Просто внутри РД происходят такие хитрые взаимодействия газового потока и стенок, что указанное равенство импульсов практически никогда  не выполняется. Поэтому ничто не мешает пойти ещё дальше и создать такой РД, в котором импульс тяги будет значительно выше импульса продуктов сгорания .

Поэтому есть надежда, что Тандемный РД всё-таки работоспособен и, возможно, благодаря использованию в расчётах тяги метода интегрирования давления могут появиться ещё более интересные схемы.