איך בדיוק פועל המנוע של טילים דוגמת קרקע-אוויר(פטריוט),אוויר-אוויר(אמראם) שטסים במהירות גבוהה לטווח ארוך(והמנוע פועל זמן ארוך יחסית) ?
השאלה הזאת עלתה לי לראש כיוון שברקטות ארטילריות באותו הגודל+- הדלק נשרף די מהר והטווח פעולה קצר יותר.

עושה רושם שהמומחים בחופש...
בכל מקרה, ברקטות יש מנוע מאיץ שפועל זמן קצר, נותן לרקטה את מהירותה, וכבה.
בטילים לטווח יותר ארוך יש מאיץ ושייט (לפעמים במנוע אחד, ולפעמים שני מנועים נפרדים). המאיץ כשמו, מאיץ את הטיל למהירות גבוהה. תפקיד השייט (שהוא בעל דחף נמוך מהמאיץ) הוא לשמור על מהירות הטיל לאורך מסלולו.
השייט אופייני לטילים מונחים ולמיטב ידיעתי לא קיים ברקטות.

כל מה שכתבת נכון ומדויק. נשאר לי רק להוסיף מעט בפינות.

השואל מתכוון כמובן לטילים/רקטות דלק מוצק לפי השמות והסוגים שפירט. בעבור קוטר מנוע ומשקל דלק נתונים, זמן הבערה נשלט בעיקר ע"י שני מרכיבים:

א. כימיית הדלק. יחס מחמצן/דלק (ואבקת מתכת) גדול יותר, מאיץ את הבערה ומקצר את הזמן;
ב. שטח השריפה. קדיחת גליל הדלק לאורכו בתעלות (אוויר) מייצר שטח בערה גדול יותר המקצר את זמן הבערה ומגדיל את האימפולס הספציפי. במאיצים יש תעלות רבות ובשייט יש מעט או אין כלל ושטח הבערה בכל רגע נתון הוא רק קוטר גליל הדלק.
אגב, קשה לייצר גליל דלק כזה ובאחידות סדרתית בגלל בעיות...יבוש היציקה; סדק קטנטן בגלל אי אחידות טמפרטורה, יצור לרגע דחף גדול יותר מהמחושב שיכול לגרום לטיל ק"א או א"א להחטיא.

בשבילי אתה מומחה

הוא פונקציה של חומר הדלק, אינו תלוי בשטח הבעירה.

"תעלות האוויר", כמו שאתה קורא להן, או חתך ההודף המוצק נועדו כדי לקבוע את קצב הבעירה ולרוב כדי לשמור על דחף קבוע לאורך זמן פעולת המנוע. יש הבדל בשימושים בין "בעירת קצה" ל"בעירת צינור".

אין זו בעיה כה גדולה לייצר טילים מאד מדויקים, כולל בעלי חתכים מוזרים להודף.

שינוי דחף רגעי לא הוא שיגרום לטיל להחטיא. בסופו של דבר הדחף הכללי הוא אינטגרל והטיל יודע לתקן שגיאות. קצת יותר מהירות מעולם לא גרמה נזק ובתכנון הטיל לוקחים בחשבון את הסטיות הללו. תקלות ניהוג הן יותר בעיתיות ואם הניהוג הוא וקטורי, זה מקור לחלק מה"צרות".

"אימפולס ספציפי" הוא פונקציה של חומר הדלק, אינו תלוי בשטח הבעירה

מדוע רק חומר הדלק? אם אתה מקבל כעובדה שמשקל דלק נתון נשרף בזמן קצר יותר אם הגליל קדוח לאורכו ושטח הבעירה גדול יותר. הדחף יהיה גדול יותר לפרק זמן נתון (שנייה) שהוא יחידת המדידה לאימפולס ספציפי.

שינוי דחף רגעי לא הוא שיגרום לטיל להחטיא. בסופו של דבר הדחף הכללי הוא אינטגרל והטיל יודע לתקן שגיאות. קצת יותר מהירות מעולם לא גרמה נזק ובתכנון הטיל לוקחים בחשבון את הסטיות הללו. תקלות ניהוג הן יותר בעיתיות ואם הניהוג הוא וקטורי, זה מקור לחלק מה"צרות".

אין ספק שאתה צודק שעודף מהירות קטן לא מזיק ובניהוג וקטורי זה מסתמן כבעייה קשה אולם בקורס "פיתון 4" נכנסנו קצת לראשית ימי פיתוח "שפריר 1". הוסבר לנו שאחת הבעיות שנתקלו בהן מפתחי הטיל הייתה חוסר אחידות ביבוש יציקת הדלק במנועים שנוצרו בתע"ש ושגרמה להחטאה. בזמנו זה לא הריח לי כמו הקנטה של יצרן מנועים מתחרה.

נכבדי:

היות וקצת ערבבת בין אימפולס ספציפי, ואימפולס כללי, אני מרשה לעצמי להביא להלן את הקטע המסביר זאת, מספרו של ד"ר עזריאל לורבר, "טילים מונחים ונשק רקיטי", בהוצאת "מערכות".

נכבדי:

היות וקצת ערבבת בין אימפולס ספציפי, ואימפולס כללי, אני מרשה לעצמי להביא להלן את הקטע המסביר זאת, מספרו של ד"ר עזריאל לורבר, "טילים מונחים ונשק רקיטי", בהוצאת "מערכות".

עברתי על ההודעות שלי ולא הצלחתי למצוא סימן לערבוב בין אימפולס טוטלי ואימפולס ספציפי. לא נראה לי ש-YHS (שבוודאי בר סמכא גדול ממני) או אני לא מודעים להבדל. שנינו כתבנו על אימפולס ספציפי והתכוונו לכך. הנוסחה הראשונה (אינטגרל אימפולס טוטאלי) אלמנטארי גם ברמת תלמיד שישית תיכון.

ציר השיחה היה השפעת חתך מנוע דלק מוצק על אימפולס ספציפי כאשר המשפט שכתבתי הוא: "שטח השריפה. קדיחת גליל הדלק לאורכו בתעלות (אוויר) מייצר שטח בערה גדול יותר המקצר את זמן הבערה ומגדיל את האימפולס הספציפי. במאיצים יש תעלות רבות ובשייט יש מעט או אין כלל ושטח הבערה בכל רגע נתון הוא רק קוטר גליל הדלק."

קריאת הסברו של ד"ר לורבר (עמ' 36) מבהירה שצדקתי.

המשוואה השנייה אומרת זאת במפורש: קצב שריפת הדלק הוא מנת נגזרת משקל דלק נשרף בנגזרת הזמן. אימפולס ספציפי הוא מנת הדחף המתקבל בקצב שריפת הדלק. אנחנו יודעים לחשב מראש את תכולת ריאקצית השריפה של משקל דלק מוצק נתון (כך וכך אחוזים אמוניום פרכלורט, כך וכך אחוזים אבקת מתכת – לצורך העניין אלומיניום, וכך וכך אחוזי חומר מדבק – לצורך העניין אפוקסי) מתוצרי השריפה (חנקן חמצני, מים, תחמוצת אלומיניום, פחמן דו חמצני ופחמן חד חמצני). אנחנו יודעים לחשב את נפחי הגזים שייווצרו, הטמפרטורה, ומהם - הלחץ בתא המנוע. כל אלה ידועים כשקוטר מנוע דלק מוצק נתון מראש ע"י חישובים אחרים. כדי להשיג אימפולס ספציפי גדול יותר לצורך מנוע המאיץ (כפי שכתב דוד שמואל) אתה מוכרח לשרוף כמות דלק נתונה בפרק זמן קצר יותר. את זה מסכם ד"ר לורבר במשפט: "ברור שלגבי זרימת דלק מסוימת W (לצורך דלק מוצק המשפט יתורגם ל- "שריפת משקל נתון של דלק מוצק"), ככל שהאימפולס הספציפי גדול יותר, כן גדול יותר הכוח המתקבל מהמנוע".

לפיכך לא טעיתי כשאמרתי שקדיחת תעלות בגליל הדלק מגדילה את שטח הבעירה (ועימו את קצב השריפה) ואף לא ערבבתי בין אימפולס טוטלי ואימפולס ספציפי.

אבל פטור בלא כלום אי אפשר. סרקתי את עמוד 383 מהספר Elements of rocket propulsion מאת George Sutton (הוצאת John Wiley מס' ISBN 0-471-83836-5).

שרטוט 10-10 מאשש את דברי. המנוע השני מלמעלה הוא מנוע בעל בעירה על שטח החתך בלבד; אין תעלות בדלק. לפיכך לא ציין המחבר שלמנוע זה יש שלב מאיץ. כל שאר המנועים בשרטוט מראים קידוחים שונים ובכולם מופיעה המילה "מאיץ".

טעות בידך: DUAL END BURNUNG GRAIN WITH TWO BURNING RATES משמעו שאכן גיאומטריית הבעירה היא בעירת קצה בשטח קבוע, אך הדלק הוא משני סוגים - הראשון בעל קצב שריפה גבוה, ומשמש כמאיץ, ולאחריו דלק בער שיעור שריפה נמוך יותר כ- SUSTAINER.

שמחתי לראות שהנוסחאות הבסיסיות של ד"ר עזריאל לורבר "קטנות עליך", ולכן אני מצרף לך, על קצה המזלג, חלק מפרק מספר הדרכה (אחד מני רבים) בנושא.

אני מכיר את הספר של ריינמטל. ספר מצוין.

לא טעיתי כי אם תקרא שוב את דברי תראה שציינתי שקצב הבערה תלוי כמובן גם בכימיית הדלק של הטיל (עודף מחמצן, למשל). כשכל השאר שווה, מנוע Dual rate באמת מתבסס על שני סוגי דלק שונים. כשרעננתי את הידע המחליד שלי במנועי דלק מוצק (בספר שהזכרתי) הוא דן בשישה גורמים המשפיעים על קצב הבעירה. אני, במקור, הזכרתי את השניים הבולטים והידועים ביותר. היו גורמים שאפילו לא ידעתי על קיומם (השחלת חוטים לאורך ציר הדלק).

אבל תודה על האזכור ועל רענון הידע.

לגבי ה ISP יש מענה, ממש כאן למעלה (תודה ) אי אפשר להתווכח עם לורבר.

לגבי השאלה השניה - אתה מדבר על לפני כארבעים שנה. אז ככל הנראה הטכנוןלוגיה לא היתה משהו בארצנו הקטנה. מאז זרמו הרבה מים בירדן וגם הפסיקו. בעיה קשה יותר היא ביציקת מנועים כבדים (בגלל הנפח הגדול והצורך בשמירת אחידות החומר) ובתע"ש (וגם ברפאל) למדו כבר לצקת מנועים לטילי חץ ולמשגר לווינים.

לגבי השאלה השניה - אתה מדבר על לפני כארבעים שנה. אז ככל הנראה הטכנוןלוגיה לא היתה משהו בארצנו הקטנה. מאז זרמו הרבה מים בירדן וגם הפסיקו. בעיה קשה יותר היא ביציקת מנועים כבדים (בגלל הנפח הגדול והצורך בשמירת אחידות החומר) ובתע"ש (וגם ברפאל) למדו כבר לצקת מנועים לטילי חץ ולמשגר לווינים.

אין ספק. הרבה כאב, שברון לב וכשלונות, אבל מתעשייה שב-1957, בתערכות הנשק בבית דגן עיקר תפארתה הייתה מכונה לייצור תרמילים והכנסת פיקות (עמדתי מהופנט לידה ואבי הסביר לי חלק חלק...) למה שמייצרים היום, עברנו דרך ארוכה ויפה.

אז אחרי כל ההסברים הטובים שנכתבו לעיל, יש לי רק עוד קצת להוסיף:
1. עיקר ההתייחסות הייתה למנועי דלק מוצק. כאן יש לציין שיש טילים דו שלביים, בעלי מאיץ נפרד, ומנוע שיוט נפרד, וזאת גם כדי לחסוך במשקל (השלכת המאיץ מקטינה משמעותית את משקל הטיל), וגם כדי לא להזדקק לפשרות במבנה פיית הפליטה.

2. ישנם טילים בעלי דלק נוזלי, שניתן לשנות את הדחף שלהם, ואף יש (או היו) כאלה שלהם שני מנועים, הניזונים מאותה מערכת דלק, ולהם דחף שונה. דוגמה - BLUE STEEL.

3. בכל מקרה, גם בטילים המונעים בדלק מוצק, והן כאלה המונעים בדלק נוזלי, המגבלה היא (כפי שכבר צויין), שיש לשאת את המחמצן יחד עם הדלק. הפתרון לכך הוא הטיל נושם האוויר, שטווחו מוגדל בהרבה בזכות זה. פתרון אלגנטי הומצא ע"י הרוסים בצורת המנוע המשולב שהופעל לראשונה ב- SA-6. מנוע ההאצה היה בעל דלק מוצק, וכאשר נסתיימה בעירתו, הפך החלל שהתפנה לתא שריפה של מנוע מגח סילון (RAM JET) שניזון מדלק נוזלי, ואוויר מארבעה כונסי אוויר. צורה אחרת של הנעה היא הנעה סילונית, כמו, למשל, בטיל "הרפון": בדגם המשוגר מן האוויר - די במנוע הסילוני, ובדגם המשוגר מפני השטח, ישנו מאיץ מוצק קטן.