Почитал у вас форум и вопрос про Ф-1 меня здорово заинтересовал. Поскольку я не любитель писать много на форумах, да и на тему набрел считай случайно, узнавал про Севастополь. Строго не судите. Считайте первый опыт. Я внимательно посмотрел ссылки предоставленные Oleg Korney про Ф-1, кое-что сам нагулил… Немного в этом деле понимаю. В начале девяностых работал зам. начальника БТК цеха по сборке ТНА на "Пермских моторах". Ну я скажу, намутили там пендосы будь здоров. Куча чертежей в сотни мегабайт и на лохов должно действовать. Вот вам картинки, вот таблицы, вот описания. А суть-то в чем? А суть в том, что результат получился, мягко скажу, неожиданным. Теперь понятно, почему в наших вузах конструкцию Ф-1 не изучают совсем. А ограничиваются только упоминанием о таком двигателе (вот RS-25 изучают). Схемные решения Ф-1 просто вызывают оторопь!
И не в форсунках дело как тут представляет некий Ходжа. Первое, на что я обратил внимание - это клапаны окислителя камеры сгорания. Схема путанная, но мне показалось, что для управления клапанами, в качестве рабочего тела для командного давления использовался…керосин!
Кроме изумления такое конструктивное решение ничего вызвать не может . Попробую объяснить. Клапан это такая штука, где открытие расхода основного компонента ( в данном случае окислителя), осуществляется перемещением штока. А он вызывается воздействием командного давления другого компонента. У нас это всегда газ (азот или гелий). Керосин в качестве командного тела применять нельзя! Это ясно любому грамотному инженеру. Во-первых: абсолютной герметичности не бывает. При газе - если есть маленькая негерметичность между полостями командного давления и расходной частью клапана критических последствий не будет – давление подбирается гарантировано меньшее, чем в гидравлической полости. А что у пендосов? Попадание керосина в жидкий кислород – это гарантированный взрыв! Причем, тут даже миллиграммы будут фатальными. Если даже не рванет корпус, то клапан искорежится однозначно! Во-вторых, как я понял, полости двигателя заливались компонентами при заправке, значит клапан должен охлаждаться до весьма низких температур. Вопрос: почему не замерзал керосин в командной полости? Если мне не изменяет память, у нас в РД-107, при аналогичной схеме заправки, было предусмотрено специальное устройство для проворота ротора ТНА, только для того, что бы не замерзал керосин в полости насоса горючего… А как от подобной неприятности страховались америкосы? Никаких объяснений я не нашел.
Дальше в лес – толще партизаны
. Пристальное изучение компоновки двигателя вызвало еще больше вопросов. Общим правилом компоновки любых одновальных ТНА (турбонасосных агрегатов) ЖРД является следующее – насосы окислителя и горючего размещаются на валу так, что бы полости низкого давления соседствовали. Оно и понятно, проще обеспечить надежное разделение компонентов по вращающему валу, когда давления низкие. Но это правило не соблюдается у Ф-1! Там, почему-то рядом друг с другом расположены именно полости высокого давления! Но это еще цветочки! Другим обязательным правилом является следующее – полость высокого давления насоса компонента на избытке, которого работает газогенератор, обязательно соседствует с турбиной. Но тут проще показать.
8Д43
Полость высокого давления насоса окислителя по валу ТНА соседствует с полостью газа перед турбиной. При этом давление в полости насоса выше, чем давление газогенераторного (окислительного) газа перед турбиной. Вот чертеж РД-180
Полость высокого давления насоса окислителя по валу ТНА соседствует с полостью газа перед турбиной. При этом давление в полости насоса выше, чем давление газогенераторного газа перед турбиной.
РД0120
Полость высокого давления насоса окислителя по валу ТНА соседствует с полостью газа перед турбиной. При этом давление в полости насоса выше, чем давление газогенераторного (в данном случае восстановительного) газа перед турбиной.
РД-170
Та же ситуация. И везде принцип одинаковый. Объясняется это просто – очень сложно создать надежное уплотнение на вращающемся, со скоростью в десятки тысяч оборотов, валу ТНА. Решают эту проблему так – рядом с газовой полостью перед турбиной размещают полость высокого давления насоса того компонента топлива с избытком которого работает газогенератор. Для того, что бы возможные утечки, вследствие негерметичности уплотнения вала, были в виде утечек жидкого компонента в газовую полость, а никак не наоборот. Потому, что немного окислителя или горючего просочившегося по валу в полость окислительного или восстановительного газа ровным счетом ни на что ни влияют, а давление в полости высокого давления насоса всегда выше чем давление в газогенераторе. В отличие от обратной ситуации – когда попадание газовых включений в поток компонента гарантировано приведет к катастрофическим последствиям. А что мы видим у Ф-1? А видим мы совершенно парадоксальную картину:
У него полость низкого давления насоса горючего соседствует с полостью высокого давления газогенераторного газа!!! Почему так получилось можно только гадать. Можно сделать предположения, что для того, что бы избежать сложностей с балансировкой массивного ротора ТНА, колеса центробежных насосов разместили как можно ближе к центру масс ротора. Оборотной стороной такого решения явилось соседство полости низкого давления насоса горючего двигателя с полостью высокого давления газогенератора, со всеми неприятностями такой компоновки… Принципы проектирования и примеры, которые я привел – универсальные для любого ЖРД.
Читая скудные материалы в сети по Ф-1, я обратил внимание вот на что, согласно чьим-то мемуарам, уж не помню, каждый экземпляр двигателя испытывался трижды – два раза автономно и один раз в составе ступени. Объясните, зачем его нужно было испытывать дважды автономно? Одного раза вполне достаточно. А вот посмотрев на его компоновку, могу дать только одну версию – второй раз его ПОДНАСТРАИВАЛИ, исходя из оценки работоспособности уплотнения между турбиной и насосом горючего. Причем, единственным вариантом обеспечения работоспособности уплотнения по результатам первого испытания является снижение оборотов вала ТНА. А это значит и снижение всех параметров двигателя, в том числе и ТЯГИ. С учетом этих соображений заявленные характеристики Ф-1 - это МИФ. Сколько выдаст в реальности сказать по чертежам трудно. Это работа для нормального НИИ. Но чтобы заявленную массу ракеты на Луну закинуть – «это сынок, фантастика».
Не судите строго. Может что-то объяснил непонятно. Спрашивайте.
Бггг!!... Жесть!!!
статья "Радиационные пояса Земли"......
("Ходжа умен. Он настоящий учитель" - непереводимая игра слов на иностранном языке 
