Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 103
Текст из файла (страница 103)
! ) Представляет собой устрпйство, вксночак)пгсс В себя сопле и Оргапы управлезпгя вектпреч тяги. Спплп Лаваля прсдпазначспо лля прспбразпваиия лезв» ковпго потока продуктов сгерания на вхсглс и свсрхзвукпвпй !щ выхплс Устщ)свив)пийся ПО)вукОВОП ал:тзбт)тичсский пОтОк МОжст 1'с)спрят)«с'я тОлькО В стжающс'11ся части 1 Оплз, ПО стигая местной скорости звука В ге г'пии, пазыиасьи)»! критическим Свсрхзвукпв))11 петпк ускпряется в ращпирякяпсйся ч)сти спилл Опющсиис лиамстров ияхедппго и крит)РН)ского сс )спи)1, Онрслсляк)пгсс тягсщьи» и зпсргстическщ! Харт)ктсрпстпкп лвигт)тгля, пгдывщот гтс!Кмьк) расщнрс)щя сщ!Ла Пря работе сцщгатс.щ В пустоте сгп тяга впзпзстзст с рестпм стс)к»1П! распп1рс)п1я, при .)тем масса сппла» Вс лпчпггастс.я ла с'ют свсрхзпуьовпи пюти. Суп!сетя»к"! Онтп»11)ланс»с Лля каж.
Легп ракстпегп двигателя зпа')спис:)гоги щ)рам1"грс). Обсгпечивняц« с р,ткт"гттттгтт Линг.ттсля солт твтти клок рис т С тпл авттт тктттк тот рплтоп.тивн,го тгкортпсля р,по гы !т и нгт.тя Лри.тп Рс)кет)ктто лксседтеяя е твяякра Вявк макси;1!1льпОс при«)звсип1(! Ско«)асти лстагсльиОГО аппарата. Прп работе нз зсмлс необходимо выполпспис условия, прн котором лавлспис Окружыотпсй срсцы нс должно заметно г!рсвьппать вслнчииу дав лсппя газового потока на срезе выходного ссчсиия сопла. Б ряде случасв СБ использустся сия отклонспия газового потока от оси, проходя)цсй чсрсз псптр масс летательного агп!Зрзтз,,ъи создания управ)кнющсто усилия «мамонта) по каналам таигажа и рыскания.
По числу солса в Лвнгатслс «)ззли !з)от олпосопловьп. и мпо! Осоплавь!с конструкции. Многосопловыс конструкции позволяют асуп!с" ствлять управлспис по вссм трем каналам и имеют мсныпис габариты. К псцостаткак! Ланпай ИОнструкции слслуст Отнссти ЛОпОлпитсльпую массу тсплоза)цитпога покрыты сопловаи крышки двигатсля, увсличснпыс потери уцсльпого импульса, Обуславлсшпяс турбулизаписй потока на входе в многосопловай блок, и Ограиичспия по обоснованию высокой степени расширсния сопла. Для сакра)испил габаритов двигателя цсптралы!ыс сопла вдвигаются «еутапливаютсяк) в камсру сгорания до БΠ— 4«)",4 своей длипьс.
С атой жс целью примсняк>тся СБ, имсклцис складываю)цуюся сверхзвуковую часть. При атом вазрастаст масса конст«)у!сции зз Гчст мсхю>изма 1)ззпвижки сопла. Особснно важно примснснис блоков така)! конструкции для абьсктав, нмск>)цих жссткнс габаритныс ограничспня, ! ззОдипзмичсскис ОЙГзп1э! управления всктарам тяГи пол!)Ззлсляются на устройства с полным или частичным отклопснисм истскак)- шсй ст!))ти.
К псрвОЙ Гру)ппс мОгут быть Отиссвны паве)1)Отньи*. сопл!), разрсзныс сопла «качакпцисся раструбы), разлнчпыс сопловыс насадки, поворотив)с каморы. Их основным постоинством являстся достатачйа высокая зффсктивиость пр)с с«)авнитслысо малых пото«)ях агавой тяги. Ко вторс)й группе относятся газовые рули, конструкции с ипжскцнсй рабочего тела в сверхзвуковую часть сопла, прсрыватсли потока «ннтсрцспторы). Их псдостатками являк)тся малая всличнпз управляк)щсго усилия, увсличслпыс потери тяги, нслостаточпая стайкасль газовых рулей из-за тсплозрозионпога воздсиствия продуктов сгорания, увсличснпс массы конструкции соплавого блсжа. Выбо)) КОПСтрухцнн СБ Н ВНЛЗ О«)ГГПЮВ )тн«)ЗВЧС)!Ия алрт)ДС ЛИСТСЯ капстру)стивна>й! схсмОЙ лстзтсл1тноГО аппарата, пот«)сбпыкси вслпт!илами управляв>>них момсптов н в ксл!с шом итоге обсспсчсннсм максимальной зффсктивпасти.
И Лккт>тт)ЕЕ УО.М., Сттяякрт)ве ЯЛС.". Ии)кеттеряее преекткреяеп)к уяряяяясек!)к Гк)т твен)кессскк ракет е РДТТ. М. Песня)дет, 19Т9, несся яме тккк Яядккяряедяя М, !999 ИЛ!.Пест!>стет)с с, В,я Лктеяеалед Р)ча)ОП!К жклккс тчн )ив.) РзнФТнЫй й!Вайг)ц!В)к )ЮППМВй -топлива, иаходящнсся в жидком агрсгатпом состоянии в условиях эксплуатации, Отнсльпо хранимая и пое)водимая к ЖРД составля!Ощая ЖРТ пазывастся ком)н)- и!)птом топлив!1. ЖРТ под!»Зздсляк)т!я на ОдпокомпОПЫГп)ыс )унитарп! !О) и двухкОмпОпситиыс, пазы взсмьн, тзкжс тОЛЛИВами разд) ль.
ПО)1 подачи. В ка и ство одиокомпопсптпых ЖРТ могут рассматриваться химические всп!Сства или нх смсси, с!их)обныс в опрсегслс!щых условиях к химическим рсакпиям распада или горспия с выдслснисм тспловой зпсргии. К таким всщсствам относятся, папримср, гилразин ХЕНК, псроксид водорода Н )О2, втнлспокспл СН.СН)О н лр.
Олпокомпонсптнь!с ЖРТ использу!отся в ЖРД малой тяги, в качсствс топливв лля РД систем управлеияя и орисптации, а также для га))огснсрирую)цих снстсм. Двухкомпопептныс ЖРТ состоят нз окислителя и гор)очсго. В качсствс окнслнтслсй пспользу)отса вещества, содсржаи)и!'. Орснмущсствсппо атомы окислитслынях алсмщ)тоа.
К таким в!1- !Псствам отио! Ятся жнлкис фто|» 1') и кисе!Орое! О.), копн!"ИГЕ)ИЕ)овщ)- щся азотная кислота НХО1, азотный тстроксид КВО1. Наиболсс:)ффсктивными горгочими ЖРТ являготся жидкий водород Н 2, керосин Т-1 Ефракция с пределами выкипания 150- 2О0'С), гннрззнн 2ч)2НК, псснммстричпыи димстилп1дрз31щ НЗХХ!СН122. В качсствс горх)- чпх МОГут использоваться тзкж!.' Мсталлы Мй, Л) и пх Гие)риег!1, ВВО- д))мыс в состав жил)о)х ГО)ио !Их В внлс днспсрсиых пори)иков с Об)»аз!П)зипом ГСЕ)с)!.
При подач!) в камору сгорания РД компопспты ЖРТ )лог)ч самовоспламсняться (напримср, КВОЛ ч Н»с)К)СНЗ)2) или пс гамов!кпламспяться ( ж.Н ) ч л!.Оз,). В послсдпсм случас пспользу)от! я с1п ииальпыс с истомы воспламснспия или спсцизльпыс пусковьн О1плпна Двухкомпонщ)тныс ЖРТ причспя1отся !0»с)нх!уии'ствсипо в марн)свых Лвигатслях рщ!ст и нх ступы)сй. Для придания УКРТ комплскс!! трсбу!Мых ~в~йств В компонспть) топлива Обы пго Вводят си!Пии)л пыс присадки, щюсобствуго)цис, пщцгимср, иовы)испито стаби;ппюсти фнзнкооп!Мпчсскнх свойств компопсптов ири хранснии 11л н, ив с п лу 3 т )щи и . Ощн)впым достоинством Ж РТ, опрслсля)ощим целссообразиость их исиользОВзппя. явля!'тся ВОзки)ж1ни"и полу'п*ния высокОГО '~'1И)В- пя юн"ргстн нских х!)ракгсрнстпк.
Напримср, для топлива на осповс ;к1гдких О и Н ) рсализустся удсльпый импульс ло 4600 МУ), тогда ка), лля гиюболсс нь)сокоын.ргстп !сских твердых топлив сп)гии) и)пнс ис пр!Вьпиаст 3000 и;Г в со!юставпмых угеиии!Ях. ОН)щпщсииость )и пользов)п!ни ЖРТ лля вос!П)ых !голой Обусловл! )щ сл)икиосты ) их чксплуатщ)пи Р,!кигньк тие !Лмс шизики ! Исс! Ььк! ° .1з!иик!ипЕ.,ДГиии(ииЛ.Ф., Ти!иии.(П. Теории рикстнмклииштез!В Гии Миаиикктжк и!и, 1ВВВ 163 с, П. Г(Х а!С!си!ки РакйтНВЗЕ тВЕрдНЕ тВГНЛНВа СМасааиа (СРТТ) пр(Л- ставляют Сабо(о гстср(хгсппыс высокопаполисшпяс полимсриыс систсмы, состоя!Пис из твсрлых пороп!кообразпых иаполпитслсй (окислитслсй, металлических гор!очих) и жидких компопсптов: горючих связую!цих, тсхпологичсских, бал!П(стичсских и др, добавок. Основу СРТТ составляст окислитель, который входит в сто состав в количс(твс Ло 90,"4.
Ошп1впыс т|1сбовшп!я, п(1сдьявлясмьгс к Окислитслю; высокис зпачспня зптальпяи образования, максимальпос солсржашк. свободпого кис !ирода, выс~кая плотпость, отсутствис пплиморфпых прсвра(цспий при тсмпсратурах тсхпологичсского процссса изготовлспия и ак(плуатации топлив, тсрмичсская и гидролптичсская стабилышсть, низкая чувствитсльпость к мсхапичсским воздействиям. Наи(н!Пыпсс распрострапспис получил псрхлорат аммопия, болсс полно удовлетворяющий прсльявлясмым трсбовапиям. В пскоторых видах СРТТ используются в качсствс окислителсй такжс питраты щслочпых мсталлов и др.
В ) 97 ! г. ИОХ РАН сиптезпровап новый высокозпсргстичсский окислптсль аммопийлипитрамил (АДНА), который позВОлил пОВысить ул((льпып импуль( и сОзлать высоко!!ффсктивп(~1С СР П' с вколоти*шскп чистыми продуктами сгорапия. Для и!шышспия впсргстичсского уровпя СРТТ примспяются оргапичсскпс МВ — гсксогсп и октогсп, которые Вводятся в количеств( до 26;й за с'и;т умепыпспия годер(кш!ия псрхлората аммония. Дальпойшсс увсличспис количсства МВВ п! цслссообразпо в связи с суще. ствшшым ухудпшппсм взрывчатых характсристик СРТТ. В качсствс мсталличсского горючего практгп(сскос примспспис па!Пли алк!м(ший, котор1!!1 Вводится В состав ло 21%, и ! Иг(рил алк1- мипия. Кппдспсироваппыс п(1Олукты ого(1апия уь!спы1ик!т )л!.'льпО(' ! азообразовапис топлив, по высокис тспловыс вффскты при горсппи мотю!лов приволят к повьппсппю зпсргии топлив.
Гилрид! ! металлов явля(отся такжс истОчппками и !и!Гкого Газа — Водо(1ола. Полпмсрпос горючсс.связуюшсс, состоя!цес из оргапичсского поляк!С(1а, пластпфикатора, отв(рв(лшощпх добавок и попс(1хпостпо-активных всп1еств, являстся диспсрси(п!Иой срсдой, в которой распрелслспы порошкообразиыс компопспты, Полимсрпас горючсс-связун!- щсс обсспс(пваст рсолоп!чсскпс и мсхапичесш!с характ(ристики СРТТ. Полимсры подразлсляются па иизкомолскулярпые (пспрслсльпы( с к!шпп(вымп к;цзбокгпльпыми, гилроксильпымп, зпоксилпыми группами, бсз фупкциопалы!ых групп) и высокомол(кулярпыс Изкстяыс тес лыс из)лаза смсссвыс ! Нолибута!!попов! )с, полиуретановые, нитрильнью и др.
каучуки). ПлВстификаторы быаак)т поляриыми !эфиры, питрилы Органнчсских кислот и др.), пеполярными !углеводороды) и сактпвпь!))Нь П высокой энергопасыщенностыо, содержащие питро-, нитратные, азидо-, нитраминиыс и др. труппы), Помимо пазвгишых основных компоиептов в состав СРТТ входят тсхпОлОГичсскис дОбаВки — различпыс ИОВсрхнОстпо-активпыс Всщ!.'- ства, сажа, графит, аэросил и др. Для регулирования скорости горепия СРТТ в п)ироких пределах тпримерио от 2 до 150 мм/с) в них вводят катализаторы и ингибиторы горения.