Жуков Б.П. - Энергетические конденсированные системы (1044938), страница 34
Текст из файла (страница 34)
3. Влияние скорости горения ГГ = И,Р' на отклонение И) давления (отклонение скорости горения — и температуры заря- сг да щ- случайные факторы). Газообразующие и внутрибаллистические параметры РДТТ зависят также от поверхности горения заряда, его геометрической формы, толщины горящего свода и плотности пороха. Геометрические формы зарядов представлены на рнс5.
Уникальность фнзико-химических свойств порохов позволяет создавать заряды сложных геометрических форм, использовать пороха и СРТТ как конструкцнонный и теплозащнтный матери "л. Это недоступно для всех других видов энергетических систем. Продукты ГП н СРТТ содержат в своем составе СО, Н~ и др компоненты, имеющие высокую температуру и способные при смешении Го ние по оиоп 155 20 35 40 45 50 55 60 б5 70 75 80 Бкр „см2 Ржи.
Влияние е не недежиость роботы РДТТ. с кислородом воздуха догорать н взрываться. Световой эффект взрыва действует ослепляюще, а евыгораниее кислорода в зоне работы авиационных двигателей может приводить к падению самолетов. Уровснь познания механизма горения н взрыва, состава продуктов ГП, СРТТ и мирных ВВ позволяет предупреждать и не допускать эти явления.
На рис.б показан факел пламени при работе РД с зарядами из пламенного н беспламенного порохов. Эффект гашения пламени достигается введением в композицию пороха пламегасящих соединений, преимущественно солей калия, цезия и др., способных образовывать низкотемпературпую плазму (фактор пламегащеиия). Основные положения изложенного механизма ГП были разработаны на основе исследований и многократной проверки механизма Го ение по охов Рис б. Некоторые формы пороховых злементов: нилвплряческая бронированная (а); овальнзя ббг со звездообраззпям каналом баЛ топкосводпая мпоголучевзя Ыт миогокаиальнаяс'д)с с зигачи теЛ Ряс 6. Факел племени при работе РД: заряд тгз обычного БРПБт)т заряд из беспламенного БРП Я~.
Го ение но охов горения иитроглицериповых, дипитродиэтилсигликолевых, пироксилиповых и черных порохов, т.е, родоначальников смессвых твсрдых топлив. Мехаиизм ГП проверен также иа прессованных образцах нитратов целлюлозы, иа тротиле, гексогепе и октогеие. В коицс сороковых и начале пятидесятых годов был снят фильм процесса горения перечислеииых вьпне порохов и ВВ, иллюстрирующий стадии горсиия, представлеииые иа рис,1. Локальные микропроцессы горения, обусловлеииые свойствами исходпых компоиситов топлива, объясняют повышенный эффект эрозии стволов при стрельбе иитроглицсрииовыми порохами по сравнению с пироксилииовыми при равной калорийности. Механизм горсиия позволяет также создавать ракетные твердотопливиыс двигатели с миогократцым включеиисм и выключением, что было подтверждено эксперимептальио огневыми стекловыми испытаниями.
Механизм горения показывает также, что при повышеииых зиачеииях показателя степени о будет возрастать и зависимость скорости горения порохового заряда от сто иачальиой температуры. Исследования механизма катализа, механизма иигибироваиия и стабилизации горения ПЗ и ВВ сохраняют свою актуальность особенно для новых составов порохов, СРТТ и плазменных композиций, позволяющих осуществлять прямое преобразоваиие энергии пороха в электрическую, что представляет особый питерсе для прогиоза и борьбы с разрушительными землетрясениями, исследования строения земной коры и для других актуальных проблем. Таоаииа 1 Основные вмнирнисскмс вавмсимосеи скорости еорсння ГЦР~лав ТРТ Г50 Го ние по охов н(Т) дая ТРТ в(р) дая АП р> 500кГсггсм Себер.
Гюгопьо (1662 г.) агр Вуколов (1691 — 97 г.) иг+ггвв !+К (Р-Р Унмпресс Грин (!954 г,) Внлюнов (!960 г.) Соркин (1967 г.) см (пе- регрузки) Молчанов (1970 г ) 1+и дг", гг, и — опьпные коэффициенты Белецкий (!964 г ) Зельдович (!975 г.) с„(поток обдтвзгощего газа) З згсг.
(скорость изменения давлснва) сз (ле. формац. ТРТ) зл (излу чснне потока) Таблица 2 Расчетные фориулы для определения коаффицнентов а закове скорости гореюю вила: сг = (/е зз з см .сз сз !эт !+3(ю-ю ),юи— хогг ю — опюснт. массовая скорость потока 6- ко ипиент ! -~ 7((7-ума.) .!'"' гЩ.гззз ( —.
коэффициент сопротивления потова с учетом турбул. ! + — Тр. Гг(р) - — — ' 77(р)~- -— Лт ( р ду, 11др Т,'Ф 1р Т, — температура поверхности ТРТ Хт, Ст — теплопроводпость и тсплоемкость ТРТ а )ги Л, Н-опытггые коз ицпеиты 1+6 — ь — — — — - 29 )е ! )о! Г! ди 11 7тгмт з (у таст) (и дуо 7 -тепловой поток, 6- темпер. чузствитслыюсть Го нне п г сссивнос 159 Н Серебрлкое 77.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем н пороховых ракет. — М з ОГИЗ, 1962; Ландрате К, К, Термическое разложение н горские взрывчатых вепгсств. — М., 1957; Саллердлнльд М, Исследование ракетных двигателей па тмрдом топливе, — М,, 1963; Победоноскео ГОмв Отчет.
— 1970; Зельдович Я.Б., Лейзунск1и! О, И. Теория пестзннонарпого горения пороха. - М з Наука, 1975; Макгнмчрь Ай 0з. Влияние начальной температуры порохового заряда на балл1ктичсскнс характеристики пороъовых рсахтивньгх двигателей. Дис, канд. тсхп. наук / РАН. — Мс 1960; Соркин Р.Е.
Газотсрмодинамнка ракетных двигателей па твердом топливе. — Мз Наука, 1967; Жуков Б П. 7(ис. д Ра тсхп. паук,' РАН. -Мл 1951; Жуков Б П. Дгылом о нз. учпом открытии зьь006 с приоритетом от 16 06.! ГМ9 Ком. СССР по делам изобр. и отк. рытпй; Жрхос Б. 17. Мирный порох нз службу народному хозяйству // Ж. ВХО им. Л. И, Менделеева.
— ! 991. — Жуков Б, П. Актуальные проблемы в области знергетических конденсированных систем,' Сб, трудов И~Рвай конференции в Рссспн — М . Издат. центр ГКВО РФ, 1996. Б.П.Жуков, В.Е.ЖГкое ГРфюннФ н~РзйрФ00ЯНПРФ вЂ” рожиц горения пороха в ствольной (илн ракетной) системс, прп котором в каждый последующий момспт врсмепи сгорает пороха большс, чем в прслылущий. Прн ГП интенсивность газообразовання Г= П,гР) бЧ' г'г)1 (Р-лавлспнс, Ф вЂ” относительная Лоля сгоревшего пороха, à — врсмя) возрастает по иере сгорания пороха.
Зависимости получают иутем обработки зкспсримснтальной кривой Лавлепнс-время прн выстреле. В качестве характеристик ГП принимагот отношение максимального значения интенсивности газообразоваипя к его минимальному значению, а также значсиия относительной доли пороха н времени, соотаетствуюпгис достижению максимальной интенсивности газообразовапия Основпымн направлениями повышения прогрессивности горения явля!отся: примеисннс многоканальных зерен, флсгматизация и бронирования повсрхностп порохового торпа, использование высокоплотпых зарядов копвсктивного горсния, Повышснис прогрессивности горения пороха позволяет увеличить массу заряда, плотность ааряжання и, слсловатсльио, пачальпуго скорость мотания при сохранснии неизменными параметров ствольной системы и уровня максимального павлония.
Во внутрсннсй баллистике сущсстпуст понятие об идеально-прогрессивной кривой Лавлепия, когда максимальное давление при выстрслс поддсрживастся постоягшым вплоть до полного сгорания пороха. Для получения такой платообразной кривой давления необходимо, чтобы нптспсивпость газообразоваиия изменялась пропорционально скорости снаряда. Пороха разной прогрессивности при заланпом лгаксимальпом павлонии сравнивагот пс прн одной, а при пап выголнсйп!ей плотности заряжания, которая том болыпс, чем вьш1с прогрессивность горения.
И Серебряков М.Е. Внутренняя баллистика ствольных систем и пороховых ракет.— Мз Оборопгпз, 1962. ГЛ ИИЕ С Л»«Н 1««Ц«С Гореиие вулвсируювйее Ьорение врермвистое) -одпа из разновидностей неустойчивого автоколсбатсльного горения копдеисироваииых веществ. В зарубежпой литсратурс зтот режим горспия характеризуется как «сйиП1пй» («чиха1птс» или «1пгсгпйгсепг Ьвтп1пй» (прерывистое горение). Может наблюдаться как при разрежении, атмосферпых условиях, так и при повышсппом давлении — при горении твердого топлива, помещенного в полузамкнутый объем, а также при отрицательиых и положитслып>1х температурах, обдувс и вращении. Как правило, зтот режим горения характсризуется периодическими доволы1о регулярными пригасапиями горения, за которыми следуют очередные вспышки с частотой от долей Гц до нсскольких Гц. Впервые зтот режим горения был исследован Я.Б.Зелъдовиче»1 (1942).
При пульсиру1ощем горсиии многих коидспсированных веществ пламя исчезает полностью, и температура пал поверхностью горепия оказывается пижс температуры поверхности топлива. При атмосферных условиях в пульсирующем режил1е могут сгорать двойиыс смеси (пеоргапичсский окислитель — металлическое или органическое гор1очсс) в определенном интервале сооткоюеппй между компонентами, имсюп1ими определенную цисперспость. При горении в полузамкнутом объеме низкочастотные пульсации давления сопровождаются обильиым цымообразояацием и гепсрировапием характсрпых акустических колебапий.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
