Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 104
Текст из файла (страница 104)
В качестве катализаторов горения паиболыиее распространепие получили элемептооргапические соедипения и окислы поливалентных металлов, а так)ке сложпые комплекспыс сосдииеиия. Для замедления скорости горения, в частности, используется фтористый литий. Показатель степепи в законе скорости горения для больщинстаа СРТТ ие превьппает 0,4. Стремительное развитие СРТТ обусловлено более вьюокими знергомассовымн н др. характеристиками их по сравнению с баллиститными порохами. Для современпых высокоэнергетических СРТТ ~начения удельного и/стотного импульса, Отн~сенного к 1 кг топлива, достигают 350 — 380 кгс с / кг, плотпость Высокоплотпых СРТТ составляет 1,85 — 1,90 г / см .
Для некоторых СРТТ плипюсть доходит 3 до 2 г / см'1. Удельпый пустотпый объемный импульс СРТТ может достигать 840 — 650 кгс . с / л, что на 1Π— 15л~ вьппс, чем зиергомассовые характеристики баллиститных порохов. Повью)ение эиергетического уровня СРТТ сопровождается, как правило, ростом температуры продуктов сгорания, которая составляет при давлении в камере РДТТ 40 кгс / см и при давлепии на срезе сопла 1 кгс/смз для разли п)ых составов СРТТ1050 — 3800 К. Удельная газовая постояпиая продуктов сгорания в камере двигателя Находится В пределах 17 — 45 кгс - м / (кг .
градус), коэффнпиент обеспечеппости окислителем 0,40 — 0,90, молярпая массз продукт!и сгорания в камере итмеиястся от 18 до 44 г/'моль. Температурный диапазоп применения СРТТ определяется уровнем механических характсристих, копструкцией заряда и РДТТ. Для скреплеип)ко заряда опредсля)Ощими явля)Отся деформации иа поверхности капала, В местах кОИ. не~тра)!Ни папряжы)ий и адгезиоиная прочнОсть В золе креплеиия заряда с корпусом.
Для таких зарядов применяк)тся СРТТ иа основе высокомолекулярных и стсреоресуляриых полибутадиецов, бутилкаучука, фуик)псоиальпых поливипилизопреиов. Для вкладных зарядов рак! гкагРС гаг гиые гоиллаа гмесгаа~г Табл и ~ 1гг Г Л ' Паимыюамгие и содержание компоиен- ~ Составы тои, каракгерисгики СРТТ пэкл-ха Т: ао,з За,2 5а,л 18 12 ! 15 За,5 ! 115 ~ 92 20 2,1 2ЕТ ) 2ЕВ ~ Содержание комлоиеигои, К ~ Перклораг аммонии 'Ллкиеинии 1текеогеи ~ Каучук СКЛ-КТР 11 долинки , 'Характеристики: , .'улелаиьй имиуаас,кгееу«г . Йлогиойпч гх гм К пастояаыму врсмели разработаньг многочислелпыс группы СРТТ, различакзгписся ло Вид,' окислителя, свяауюгпсго, выгоков- пергстичсскОТО ГОРИ)чсгО и других ИОмлолснтОВ, В табл.2 прсдстаВлспы 1лесть основных типов СРТТ, из которых первые три составлены из традилиОИН1г!х компопы1тов, д с 4 пО 6 — ла ОСИОвс эпергосхгких комполснтов, освоенных отечественной наукой н промьпплсьиюгтью: Окислителя АДНЛ н гндрида алюминия (ГА).
Для представленных типов СРТТ приведены удельныс импульсы при давлении в камере — 7,0 МПа и на срезе сопла-- 0,1 МПа, а также содержание хлористого водорода в продуктах сгорания, характсрнзуюлдсе аколопгчность состава СРТТ основлыс требования определяются прочностью опорной поверхности н прочностью адгсзиоппой связи меисду бролепоьрытием л топливом. Для зарядов вкладлых и гкреплсьппях с корпусом, вксплуатирусмых в диапазоне температур е50---50', применяют СРТТ ла основе фулкпиолальлых полнбутадггспов. Дсформировалныс характеристикии отдельных СРТТ могут превьплать 50$.
Механические, взрь1вчатьге и рсологичсскис свойства СРТТ, и также отработанные тсхпологлчсг:кис про11сссы обеспечивают Возможность изготовления крул1кггабаритпых зарядов (диаметром свьплс 2,5 и, массой более 50 т). Гарантийпьге сроки эксплуатации зарядов СРТТ 1свходятся па уровне зарядов БРТ и прсвьппают 10 — 15 лет. В табл.1 в ка гестас лрлаге1за приведены составы СРТТ, ржз1иггкгтаплыс в 1962 — 65 годах и лггготавливасмые способом сигкююого литья.
)а:аяетнма лонгвиль Талзяка 2 .1 Основнме компонюитм удеяьаи,(я ', я(гассоввя ' импульс, ~ доля 1101 11 с, кг ~ММ! 1 ! Пхдеюяюмяняя+)тяевод~. родное гвяаувяиее 2 !Пхдг ютюмния!)еоктогси-'а)юсводородяое сяязт(оюее 3 ' ПХЛгмьтюминнйеакгогензинп)овфярн~ю связуюив:с ! 4 (ЛД11деютюмяниаеугягводародиос гяязувяцее ", 5 ~ ЛдП)мяняг)егдеугдсводородя(ю свявуюв(ее 9 '! Лд)1ЛЭГЛеннтровфнрное свяоуюи(ес 2000 ~ 0,20 2700' ,0,12 2730 ' 0,02 22ЬО 2вав Ков(плскс свойств СРТТ позволил рс!пить проблему создания твердотопливных ракет стратсгнчсского назначения с дальностьк) полета свьппс (0000 км, что нс удавалось при использовании баллистнтпых НОРОхОВ из-за псдостдточноГО у()овня (знсргомассовых хзрактс- РИСТИК И ТСХИОЛОГИЧССКИХ ОГРВ!П!ЧСПИй ПО Маквнв!ЭЛ!анОМУ РЗЗМСРУ зарядов (диаметр пс более одного метра). СРТТ (нироко используются такжс В рак('тных сигтсмах ОпсратиВ1И)-тактичсскОГО пазна'1('пня, В ракетах сухопутных войск, военно-морского флота.
системах противонозд) нгпой обороны, В косми соской тсх!Нпгс и народно)! хозяйство, В частности, В пс()спсктивных систсмах аэрозОлы!ОГО пОжзрОтуния ння. -)то обусловлено пп!роким диапазоном энергетических и баллистических харыстсристик СРТТ разли ниах классов. И 77аггазенй Я.,ав Р)ксо(ьм тои((явв Ыз Ыяр, 1975; Сз(~(ганоа з7..1., Каттзл(даве) ДД. По)денис смс«свмк тв(рдюх тоиднв. '1.1. а(,: ЫГХВ1, 1997: 77аз 3.77., Мвзеюаг Ю.М., Ша(в(оа П И., Бега(уз(сею 7. Ь д у Кыюсрсня. 1997.
а)И, Ильмар юнко, зт. Л(.АС)н(г)исаа, з7„!.Раарвлоао ввВВФТВЫЙ ДВМВВТВВЬ вЂ” автономный' рсактивпый двигатель, работгпо!Пнй на бортовых ресурсах массы и энергии. Из числа иэвсстных и пп(роко используемых видов энергии для РД могут быть использовапьн химическая, ядсрная и эл()ктричсская. Наиболыпсс п()актичсскОс примснспис имсют химнчсскис РД В котОрь!х источпикОК! рзбочсго тела и ы!сргип являются химичсскяс ракстныс топлива (РТ), В соответствии с агрегатно!и состоя!Нгсм топлива химичсскис РД подразделяются на жидкостныс (жРД) (рис. !), Твердотопливные (РДТТ) и гибридныс. Рабочий процсгс РД состоит из двух стадий, В камсрс сгорания РД химическая эпсргия прсобразустся в тепловую эпсрппо газообразных и конденсированных продуктов сгорания, а затем В сопловом тракте — в кинстичсску!о Рнкгтный днккнглн Для рси!Сипя ОСВОВиых 3!1аа'1 '~'В11!!Влсиия лнияг!'писк! рагсст и косминсских аппаратик РЛ В!Вполияк!т дне осииизиьгс функ!и!В созлаиис тяги, игобколик!О11 лля !В1ганлясиого и!рок!си!сипя 1ии1аг>ата В иолс тяготсиия и В срсдс г сги!ротпвлсиисм, и гоадаиис упранлякни1ик ксик!и!! и иоиситоа, исобкп111иян1к л11я Рираалспия 11Викксииск! !!Сит!!а Рнг ! ВКРД нгрв|й г!Рнгнн ракс!я нгннплн аркан 1!' 1гн!н!В1! ннл1 ракетнмн лаю атыь и(6 адама масс и для цслсй Орисптапии.
СОТ:исс)ю втим фуикииям ра:!Ли'и(к)т О!и!Овпью (а!Врп)свь(с7 и ВсиОмОГатсльпыс лвиГат()ли. И21ОГЯ(2:!'2'и фуик!0(и Обьсдиияются В ОЛПОЙ двигатсльиоп угтаповкс. Тяга Ос)п)виых 7(впгатслс)1, обсспс )пищащих валат и )ско()сиис лстатслы1ОГО аппарата, может достигать дссятков мсгаиьк)топав. В качает вс ос!ювиих двигатслсй прим(ия)от ЖРД и РДТТ. Огиавиыс двигатс щ могут )ои)ть средства для создаиия управляющих усилий.
Среди в(.помага телы(ых ДВиГатслсй Раз)и(т(а)от: Рйл()В1т!с лщпатсли, с'1Ужа1иис 2(лЯ )з(ра(27(сипя пол()том ПО зада)щой про~ р))ммс.; двигатслп корр(ж)пи(, вклпочасмыс в пот(ст(2 лля изма)(сипя иаправлспия и скорости пол(та (ПИ!айата; ТО()МОЛИ!тп;, ИРИМО1ЯСа(ЫС ЛЛЯ ИОС!ПДКИ И ТОР)тож((ИИЯ ОТД(а Ля(еМЫХ Стуисиой М)ВГОСтуПСПЧатЫХ раК(т. 2( ВГИОМОГатСЛЬПЫМ ОПЮ- сятся также двигатслп систсм орисптапии и управления движсписм лстатслы)ого аппарата.
РД, имеющие тягу От 0,01 до 1600 И, пазыаают Лвигатслями малой тяти (РД( !Т). В РДТТ вась запас топлива размсщастся в камере сгораиия. Их ОГПОВпыми прсимуп(сствзап! яВляк)тся ИОстаяиная (отОВПОгть к зап)'. ску, вазможпость длитслып)го храпспия в различных условиях 1)ксп. луатщии, повьипснпая ~бойкость к ()азт(ичпь)а( Видам ви!Пщ)их аоалспствий, возможиость рсализации иовы!Исииой тяговоору)ксииогтн, высокий уровспь бсзотказпой работы. Всс зги момспты обусловили пр()нмупгсствс)п)о(2 использовщп!с РД П' В качсствс ~илов~~ устаио. вок ракстных систсм ВосппОГО иазначспи)1 (с)4, РДТТ). В ЖРД компоиситы (илп кг)аи)опсит) топлива раза!Сп(ак)тся Оз'- дсльио От каис()ы сгорапия и подаются В исс спщ(иальиой с)!Стс: юй подачи (см. РДЖ)!. Траты(м типом РД, использующим химпчсс кую зисрппо, являс).
Гя гиб(Н1дпый ракс)пай( ПВнГатсль (ГРД), пмсю!Иий каа(с)))' сГО(и)2)ия г зарядом твердого горючего, в катару)о подается жидкий окислитсл). В ГРД по сравнсиию с РДТТ лог!с обеспечить рспулироввши 'тяти и мпогократиос включспис при сохраиспии ислостатков„своиствсппых ЖРД, Работы в области ГРД носят пиучпо-поисковый характер (см. РДГ'). И Лавин "аа Й.Е., Д))агапа(:1.Ф., Так(2(не(.П. Тапрна пакетных авжатеаей. )И Маыыпктрпенне, 1989.. 469(; Квеипнааи(ка Энинклыалнв.
М., 19ай Ппанпк(п(зее к ай е.тпвара. Ы., 1977. й.У(гаме(на(кв, !! 2!.В(ачнааи 2, и.!! еп(хе(мазав РаКЕтНЫй ДВИГа9ЕИВ ГИВИИДНЫй-1)акстиый Лвпгат ль, ()дбата1О()п!Й па ('Очстаиии твсрдых и жпдких кампОпситОВ тОилива Гя о особспиостыо являстся то, что олип из комиопсит(щ, иаходяпи!йгя в твсрдам состояиии, как правило, раамсщастся в камере (тори(ия, ргэкетпма дангат»эаа жндкостнон к'»11а ИОдастся друГОЙ кОЫ- попсит В жидком сОстОяппи 1 рис.
! ) . Обычно твердыйй компонент - горючее. жидкий — окислитель. Первый ГРД (двигатель 09) создан в СССР в 1933 году. И донное г.о., Мпэюм ДЮ., дуаиюо» э»(агй ракетки( лангатсан па конанпнр»эаакпон о(панне М ' Мапгнностроснн(Ч !073 1.О. Мпта на( эс рнс,1. Камера Грд 1 форсуночная голонка дая (!оспа!пенна ока(ангела; 2 колодный окнсан- г(яа; В .аопа снсюсння ока(янгеля н прод(ктоа это(!юнга: 4 зона акп!нноГ»э Го(!саня! 6 .(о(ю (ноше!п»я продуктоа гаанфнкюны горю (его н продуктон сгорюп!я; й карал тасрлого горючего; у реактню(ое сопка д (СЭ. Мелеъпиэ ВНННТНайй ййННТНТННЬ Нй ТййНййауаа ТС(ННННà — р(гактив- ИЫЙ 1(впгатсл!ч создакп!»Ий си(!7 ТЯГИ за с'ют и(течения ИРОДУктов сгорания твердого ракс'пюго тот(дива Пюрока) 6!и!СД) Состоит из Рзнйтнь$й( дВНГФТФЛь аННДИ(ВСТН(зй — Д., ИГПОЛЬаукидий в ка Гсствс источника ы1сргив и рабоч(сто тола жидкис ракстпыс топлива.