Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 105
Текст из файла (страница 105)
В отли !ис от РДТТ, в ЖРД химпчсюиэс топливо находится в 6зкак лстатсльпого аппарата. 1ан(с Всего используется дауккомпоиситГкэс ракетное топливо, состоял(сс кз окислителя и горгочсго. ЖРД !и!Вчитсльпо сложисс РДТТ и в О6!Нем случас Состоит тса каа!Сры (камор) сгорания, системы подачи жидкого топлива и устройств для управлспия вектором тяги летательного аппарата. Жидкис окислитель и горючее из баков летательного аппарата через систему подачи жидкого топлива подаютсл при высоком давлении в камеру егора~ (ок В каморе сторапия ЖРД происходят распыл топлива через форсунки при ВысОкОМ дав'!сини, разОгрсв, испарение и смсп!сияс компои('итон, взаимодсйствис компонсптов с Выдслсппсм больпюго количества тепла и образованием газообразных продуктов сгорания. Продукты сто~тания ист(ка!От из камс1эы ого)эаиия (срез сОПЛО, создъвая тяг(».
Температура продуктов сгорания ЖРД! Достигает 3000-5000 К и давление — дссятки и с(этни МПВ. В России псрвый ЖРД п(па ОРМ 6ыл создан Ф.Л.Папдсром в 1930 г., а к 1933 г удалось построить двигатель ОРМ-32, )эа(гсчитг!и!пяй 1!а тягэ; 300 кГ и райэотавп!Ий иа аз(этиоЙ кислоте и ксэогипс. В 1ц(- стОягпсс В)эсыя ЖРД и1ир(эко исполыэчстся как В ВосппОИ тсхп1паь так П ДЛЯ МИРИОГО ОСВОСНИЯ КОСМОСЗ.
°:1(гонг!с»эа д д„дре»алиня.»гэ., Гкшэо»дл К Теорнн ракет!пан ланг лелей М Ма. аппюстр асане, 1рай 463 (. ракеагмв лаыгатель ыа таг- лои топ.ткае 8 (1 5 Ркс.1. РДТТ 1 коре!ус„в перслпиа !кпагггоут (еоеляиктельимй отсек), 3 тап!ктгы -крепя!ккп слОЙ), 4 едрил тагглого топляка, з паг!ияи гппапгщт, 6 кыпламггпгпглакое устройство, 7 персепяя сскпля раалакжпого во!труп!5 ! опла, 8 паласе пгп!оропыго сопла, 9 — раалакжиая гекикя сопла, 10 нсхапитк! Раалакжки сопла корпуса, заряда твердого топлива, сап!гавота блока, вогпламспитсльпаго устройства и др. Злсмситов.
Может иметь узел отсечки и еобпул«пияа тяГИ, а также уст(!Ойства звз(нгйиаг!5 выкл1Очспия двигзтсля. Корпус РДТТ является камерой сгорания и основным силовым злсмснтом. Изготавливается из композицианиьгх материалов (стекло, !!~!ганг!- и)'Глспластикн), стали и титановых сплдвОВ. Ззпгитд КОрпусз и его элсмсптов ат воздействия продуктов сгорания Об«спочинается примсиснн«м тсплозгицитных и зрозио!Игостойких материалов.
В слу- Ч;и! П(5ИМСИСНИЯ П(5ОЧИОСКРСПЛСннгтгк Зарядан !щ Внутр«ннннг! Пгапг)!класть корпуса наносит«я защитно-кр«пягиий слой. Нз паружпу1о поверхность корпуса может быть паисссно тсплоза!Пнтиос или другие виды сиспиальпых !накрытий. Заряды твердого ракетного таг1лива маг)"г бьг1ь вкладными или скрепленными с ка(и!те!55!. (Ьрвыс примени!атея, в асиавиам, для дпиГзтслсй вспОмОГзтслы1ОГО пдзнд:1«пия, Гззагс1гс~!зтО~тов, зккуму- 5!Ятсгрггв ддвлсиия, источников мани!Ости.
Скрспг!Синги! с ка)гнусам зпояды И!по!И!!!!к!Тгя в двигателях кн!ригсвгагх гтупспс!й двигпзплях довывгдспия и коррскпии Орбит, ускорит!!дои (бугтсров) ракет-носится! й РЗЗЛИ тОГО КЛ Кгги ПО Гпаей ЗффСКтнанаетн ДПИГТПСЛП Г ВКЛаД- пь!м ззрядак1 супигстпсщга усгуизкп РДТТ го скр«илыщым зарядом За~!яд!5! нклздиОЙ каггстй!Ткпии и:щат11плппаются нз двухОС11ОВИ1ях (баллиститиьгх) и рсжг из снеговых топлив; скрсплсииьщ заряды -талька из гмсссных састдвов тзрнды пз двухосиавиых таил!!Я Рвкетвмв авнгвтель нв тве лои топливе ИЗГОТЗВЛИВЗ1ОТСЯ МСТОДОМ ПРСССОВЗПИЯ, НЗ СМСССВЫХ -- МСТОДОМ ЛИТЬЯ в корпус двигателя или прессформу.
Сопловой блок предназначен для преобразования тепловой энергии в кинстичсскюо и создания рсактивпой силы. Размсщсппыс па псм оргапы управления создают управлякпцнс усилгся (моменты), отклоняя поток продуктов сгорания от оси, проходящей через цсптр масс лстатсл1 ного аппарата. По своему копгтруктивпому исполпспию он сюжет быть мпогосопловым или выполнен в виде одиого центральпого сопла. С целью сокращения габаритов дозвуковая часть блока мажет быть вдвипута в камеру сгорания, а сверхзвуковая выполпспа складьша1ощсйся с раскрытием во время работы двигателя. Органы управления могут быть различного типа (поворотпос сопло, качающийся раструб, газовые рули, насадки, иижскцня 11абочсго тела в закритичсску1о часть сопла и др.). Опи отлнчак1тся всличипой создаваемого управлгпощсго момента, уровпсм потерь тяги и массово-габаритпыми параметрами. В качестве тсплозащитпых и эрозиопностойких материалов соплового блока используются углспластнки, мсталлоксрамика, вольфрам, молибден, композиции еуглсрод-углероде, стскловолокнистыс материалы.
Воспламс1пггсльнос устройство (ВУ) вклпочаст в себя сродства пнициироваиия гпиропатроиы различпого типа) и собствсипо восплзмспитслп. В пскоторых случаях могут использоваться пусковые камеры. Основной фупкцисй ВУ является воспламспис заряда твсрЛого топлива и обсспсчспис зада1п1ых параметров выхода двигателя па стзциопзрпы11 режим, Достип1утыс, в 7О-с годы успехи В области разработки смсссвых твердых т~плив, копегг11укциоппых и тсплоззп1итпых материалов, создапия сопловых блоков и корпусов с Высоким массовым совср1пспстВом, новых копструктивпых форм зарядов позволили РДТТ успешно копкхрировать с ЖРД. В области создапия систем ракстпого воорхжспия для Всех родов войск, вкл1очая комплексы стратспгчсского пазпачсппя, РДТТ явлюотся осповпь1М видом силовых энергетических усппювок. Кров1С зтопь РДТТ используются как стартовь1с ускорители ракет-поситслсй, тормозпыс двигатели для измспспия параметров орбит космичсскпх аппаратов, ДУ систем аварпйпоц1 спасспия ЗКППЗжей П МЯГКОЙ Пе1СЗДКИ, ДВИГатСЛИ ДОРаЗГОПа, ЗККУМУЛЯтОРЫ дзвлсппя н бо~1тов1 1с истОчпики мО1ЦПОстн, ВспомО1 зтслы1ыс двпгзтсли рзздслс1п1я и ввода сттпспс11, съсма Обтскзтслсй, пзддувз мсжстх1гсп штых отсежов и др.
Прнмспспие в босвь1х ступнеях ракет РДТТ, трсбук1п1их рсгулпрова1пгя тяги, и ДУ коррекции орбит космических аппаратов прп Необходимости их М11огокрзтпого Вкл1очсппя Рвкст!Гимн Лв!я втелямя ьк ! Вяе !пирокого распространения пс па!Пло из-за болыиой слоскиогти их создаиия. () настоя!цсс время проводятся работы в области созггаиия ДУ такого типа ° дикалеее гсх м., сслсяснгм й х с! Гтнженсряес пяссктярсвввее упрев вы ммк высвистя!сскяк Ракет с Р,'(П' М. Бяыявлеи !999, Кссмсвввтякв Зк!В!Клсясляк. М,, !999 Я П.ккюккиксе, Н.ггззеяякее!Сс, Г!.И Явкскселвд Раквтнымвв двв9аача99амв бурении-тсхпология .оздапия скважин, шурфов, капалов и т.п. в грунте, пори!(Вх, рззли ппях средах, ири которой в качсствс источиика зпсргии, рабочего тола или рабочего оргапа использустся ракстпый двигатсль.
Мсхаиизм разруи!синя буримой средь! при БРД зависит от сс свойств и основан иа воздействии па исс температуры, давлсиия и их перепадов как по повсрхиости .забоя, так и псриспдикулярио к пей, вкл!очая собсгвс!пго буримуго среду (групт и т,п,), возпикаюьцих всг!Счн!таис взаимод йс!!Ия высокотсмпгратуриых высокоскорост. иых иродтктов сгорач ия. ш Гека!огцих из специально скоиструироваппого сопливого авиарейса рзкетиогв! двигателя".6! розой головки. Для нскОторьЗх срс ! (! РтитОВ) сОсГВВля$Оп!ими мсхыгизмд нх рвз)тушсги!я яВляготся также кими !сскис рсакп!Си и фи:пр!Сскис иро!Россы, проходяиГНГ в забое и!!жду химически активпымп продуктами сгорапия ракетного топлива п компоишпами буровой средь! (пзпримср, ДООкнслсиис' прОдуктов с!'Орання кислорОЛОм, сод!'ржа!Нив!Ся В Груптс, иптспсивиос нспар! Нис содсржагисйся в груптс влаги, днспсргпроваиис сс с р!азрти!с!Ои'и иорОды и Взаимодсиствис с и()Одуктамн сГО- раиня, ! т!!Иками забоя, скваж!и!ы и т.п.).
!(Вк приап !о, имсгт в!ссто и МСХВНИЧССКСк. ВОЗдейетВИС Па ПОВСрХИОСтЬ Забая ВСЛСаотзис КОНтаКта с буровой головкой ( !з! ) Пли корпусом бурового реактив!иго аппарата «Ьрд). с!Схаиизв! тсрмп !Сскоп! рязруивзшя преобладает при бурс!пги пород Г козффн!и!сигов! крепости более б по М.М,П«к!т!вдьякову. Мсхзиив!ь! Пшодииамичсш<оп; (яр!хи!Оииого) разрупи пня за счет по(!спала давл! Пия, ки!!Ст!и!секс!(! Опер!Ии струЙ. Игтскакииих нз сопел Б!", и увл<вчс!и!ых ими гастш! Породы, аккумуезировавип!х таким об.
раЗом %!сть зисрГни продуктов с!ч!раиия ракстиОГО тОпливв!. преобладает при бурении пород с коэффиииситом крепости до 2. Механизм меха!Ошссьсгго (и!зруии!Пия за слет рсзультируюгцсй сил давления, дсйствукицих иа !ТРА, и ого ьиистн !Сской зпсргии более характерен для слабосвязаппых груптов с козффиписптом крепости до '!. Удалсиис породы из забоя я скважины (с!.ли оио ис!Гбходимо) прн БРД осусцсствлястся, как правило, за счет истсчспия лРк Рек~ етвг ги лвигптсяяии бе тепле ви,ик.,, Е-:.:. е,.:,~~~, Рлс ~ 1еепотогикгкии коиллгкс лвя 6урспия с ггоиггщькг БРА 1 ГгРровпя головке; 2 РД1 Т.
3 пуг.колеей стал Гтж~:твмчв лвкгатслямв вх синс газообразпых продуктов сгорания ракстного ~оплива вместе г измсльчсппой породой из зовы забои вследствие возникповсния перспада дзвлепия между забосм и устьем скважипы (капала). БРД можст производиться как г одповрсмсппой обсадкой сквазгингя, так н 6сз псс. Тсхпология позволяст получать вертикальные, паклоппыс, горизоптальпыс скважипы и каналы, бурить чснизу-вверху, под водой, о ппцать заилсппыс шурфы, каналы и трубопроводы. Технология БРД паиболее аффсктпвпа при бурспии пород с козффицисптом крспости до 2. Тсхпологичсскис комплексы для БРД, как правило, вклгочакп в ссбя (рис.1); 1) 1табочпй о)згап — по(зодоразрупппогций тсрмогазоструйпый ипструмспт: буровая головка, тсрморсзак, тсрмоотбойпик, огисструйпая горслка; 2) источник зпсргии и рабочего тола па твердом, жидком, газоо6- разпом или комбинированном ракепгом топливе — двухосповпос (6аллиститпос) ракстпос твсрдос топливо, ксросип — кислород, 6спзип — сжатый воздух и др.; 3) устройство для управлспия движсписм рабочего органа (орисптации, подачи, извлгчспия) — буровой станок, пусковой стол, мо6ильнос пусковое устройство; устройство для запуска (вклкхчспия) и управлспия режимом работы; трапспортнос сродство.
Рвс З Ирл вз;и в~ее. Рдтт системы Грал* Рвкси11вмп лвнгослпкис вт ~свисс Г Ганбнлсс блиакнк!и ОО кОнстГуу'кции и ОГуипциит Гуабнты к Гуакст. 11ык! двитатслйы йвлн!Отса пувиысиЯсыь1с Лли Г1РД бтровыс. рсактив11ыс ауц1ЛГуатв1»а ТРТ и, в настцссти, ссыданиыс ца бас!с 1нтатн11к Гуакстцых снстсм в цсрядкс их ликвидации н утнлилации Рис 4 БРА в пусковом сюяс Ракетных топлив з к чктпвиогть Па рис.2 представлен зкспсримситзльиый БРЛ, создаипьи! Па основе ракетного лвигатслл снаряда рсактивиой систсмы залпового оп)я ° !"ра71»; иа рис,З вЂ” бурение БРЛ; иа рисА — БРЛ в пусковом столе.