Волков Е.Б., Мазинг Г.Ю., Шишкин Ю.Н. - Ракетные двигатели на комбинированном топливе (1048762), страница 29
Текст из файла (страница 29)
6.1. 3. РДТТ раздельного снаряжения Работа Р:1ТТ РС с перспуском части газов в камеру ложи- Гапия ОПИ«'ЫВЯСТСИ С,ТОЛ)ющсй СИСП)мОЙ у'рав)сеии)ц 6 ==. 6И - 6, „6, --. 6, „-; 6, „' У> 1( р»р - р, ('ООГВСТ( ТВ( ни(? К)?ИТИчеСКИ( ССИИПИИ н Двух гззоволах и основного соила тяговой камеры; з,, с(>, 1>а - РззмеРы зайилов. )!сключснпсм из (рзвпсиий (пклонения расходов компонеп>т?в топлива сп(!Сма )(>.3) привозится к зависимостям, нз к(лоРь>х слсл(е>, по !>а лавлсииа в камеРах можно возлсй(пвоззт!н изменяя з>, ()ь й>, и>, нь ()с>, >уса.
(Г>» Рн>,ь Гн>а. Р;1, >. !.')сиользоваиис >з качестве регулирующих параметров опсюНсннй З>, (>Ь !.И и>, им ()еи (!.,М (),,д, рнра ПрЗКПГЧССКИ ИЕВОЗМОжПО. И только огкл>тисиия сечении дрос слои. установленных в трубопроволи к сослпинюпи>х камеры Р.ПТ РС. т, е. Велич>гиы бац,> П бсн»,,, МОГУТ Расе»>ЗТРИВЗТ'ЬСИ В Ка'!ССТВС ВОЗ(10?КИЫХ РЕГУЛИ рующп( параметров лля двигателей этого п>па. Следует Отмеппь, по температура газов В газогенераторе может быть существенно иижс тсмпергпуры газов в тяговой камере. Зто созласт оо.>с( бл;>гоприя!Иы(.
Тслопня лля иалежиого фмикнионировапия дроссслей с регу,п>руемыми сечениями Р>.1 ! И Р>,р.н. Таким образом, как и лля ГРД . е(>»'::. С Виолам ЖПЛКОГО КО(>ПО1юПТЗ В ГОЛОВку камеры и в ее прслсопловое про- Гнр д страпство, в Р1ТТ РС рассматриваемой схемы можно осуи(ествлять регулирование лвигзте.ая по пауз> пара. мс>рам --. например, по силе тяги и по (оотношспню расколов компонент(в. При пеобхолимости увеличить силу тяги при сохранении соотиощеш>я расходов компонентов неизменным н) >) )рнс. б>.4, а).
слслуст так измен>пь оба СЕЧЕПИЯ В тРУбОПРОВОДаХ )Рн>н П Рн,,), чтобы расж>д газов из газогенератора Рнс. В. 4, ( хенн РИТТ разлельногн снарн>нен>гя а" 155 ГДЕ Рн, И Р„а --СООтнстетВСИНО ДааЛСПИЯ И ГЗЗОГЕНЕРатОРЕ И В тяговой кйа!Сре; 6„и 6,а -- газ(юбразоизппя заря,(ов> 6, с и 6,, — — составляк>п(>ю 6 > по лиум еазополам! !) при с+6= ! изменение давления в камере пропорциоНЗЛЫ1Г1 ПЗМС)ИПИЮ Рагдола ЖИДКОГО КОЫПОНЕ!!Га, ПРиггвм Козффициент пропорциональности этих величин меняется с разгаРом капала; в начальный моиепт (Г)=-Ггс) относительное изменение давлсипя равно относптслы!ому измснсшпо расхо„1а жпдКОСтн; 2) при ))=0,5 изменение ГГИ!11!ст)зи капаг!а пе сказываегст! на пара!!страх работы двигателя 3) ссгп! )5=1 =-0,5, то прямая пропорцио галы!Г1сть между расходом н давлением сохраняется в течение всего времени работы двигателя. Рсгу,гировочпая характеристика ! РД для г)ггто= 1 приведена на рпс.
6. 5. Определим коэффициент передачи камеры как звена системы автоматического регулирования двигателя. Отруктурпая схема камеры рассмагриваемого типа приведена на рнс. 6.6. Входным сип!Ялом для 1ы!мсры являстся измснсп!ю расхо;13 иепдкпсп! ббнг, ВЫХОЛНЫМ вЂ” Пэа!СПСПИЕ ДЯВЛСПИ51 бои. Значение коэффициента передачи устанавливается из рассмотрения уравнений камеры в малых отклонения:1, т. с. в окрестности поминального Режима. В эпзм слУгас г)=!го п коэффициент передачи должен зависеть только от пар гхгетров рабочего пргтцссса. Изменение рас:года жидкого компонента влияет на давление в камер! сложным образом — непосредственно и через изменение газообразованпя твердого компонента, вызывасз!Ос изменением 6;,: и рк.
Соотвстству!Опд!1е коэффициенты передачи обозначены так; О, В6я, ' Я6т )хозффпциеггт псредачп всей камеры, т. е. Отпоц!ение вь!ходпого сигнала к входному. Составляг.т: пги а О а" О а г ед; а~ !1 В6кг а як р, о г.. ".с и.' о о аг '1 !'язообразоиаиие твердого компонента пропорипональпо произведению скорое~и газообрвтованпя на поверхность гизификапни. При 6=ОД уменыиеинс скорости газообразоваи5Ы при увелииегюи диаметра капа.5а оавио возрастанию поверхности газификаиии, н ггыооггразованис твср,юге котгпоиеита ие меняется **! гать) "' и (ьря) ' — отклонения 15,, вьгзмввемыс соответственна япбо то.гько отклонением бп„„либо тосико отклонением б6-, т, е, опреде. ,555емь5е без учета изменения газообразованпя твердого компонента илн соогветствевю без тиета влияния изменения расхода жи !кого компонента о о где а,'хп..., а ", — соотвстствеиио коэффициенты уравнений (5.
8) и (5. 9). зависящие от соотиошеппя расходов компонентов топлива, показателей степеней в закове скорости газообразоваппя блока твердого компопеита и степени зависимости работосиособиости газов в камере от соотиошепия расходов компонентов дТ1Гп,'дК. Как уже отмечалось выше, в процессе регулироваиия ГРД выгодно поддерживать значение К близким к оптимальному.
рп р с айрасп«пя саясх тех п рп Па~ пса . пд Рпс. 6. и. Рсс,шро юпппя хпрпх- тсрпсспкп ГРЛ Рпс. 6, 6, цср'ктсрппя схема 1списры ГРД В этом случае влияипс К иа 1ТТп песушсствепно и им можио прспебрсчь. Подстав,тяя зиачеиия коэффицисит'ов и считай, что дН,,;т)К ..-О, находим 16, 5', Таким оо)тазом, коэффициеит и редачи системы рстгулироваиия Г1ТД сложным образом зависит отхаракиристик топлива и рабочего процесса. !1а рис. 6.7 п)иитедеиы )тезультаты расчета коэффициента передачи камеры при различпых значениях величии К, 8 и т, оиредсля1ощих этот коэффицишгп По результатам расчетов, прнведспиым иа рис.
6. Т. можпо заклкмшть, что длй прпийтых условий (К=! —;5, 11==0,5 —;0,8; т=-0 —;0,2); а) зппчеипя коэффициента передачи составля~от 0,8 —:1, т. е. при регулировании давления (и силы тяги) ГРД в пределах !0п)п потребуется измспспь рассод жидкого компонента примерно на !Π—:!3ач; б> иаиболсс заметное влияиис па коэффициент передачи Оказывас>1 соотиошсиис.' расколов компосшягов топлива,* в) коэффициент передачи может быть увсличеп посредством примеиения топлива с высоким зиачсиисм соотиошсппя расходов комиоиептсзв, а также ирп иссильзовапии твсрдого компоисита, ОКО!ЗОСти Гаэпфииаипп 1СССтОРОГС1 ООЛСЕ тст'ВСтвсГГСЛШса и ЛаВЛСИШО и массовому расколу газов. , а,'с >С 5 ч 5 с" 1 05 Лб Дт ДВ Рсм. СС 7.
Зависит|асса коаффиюсепта пере- дачи камеры от р. К и т Рассмосрим особенности раооты камеры ГР'1, один из параметров кслорой поддерживается постоянным. Используем;с.чя анализа уравнение регусшровочпой характеристики (6. 4>. Напболсс вероятпыми и Очсвилиымп случаямц регулирования такого вила мссгс г быть: 1) посцссржаиис постояшсым раскола жидкого котспоисита топлива в камеру (С>,, =-соиэ1); 2) пссддсйисас1пс постоапным лавлсииа в камсРО (Ри=-сопа!). В первом слу ис в уравпсипп (6.4) ба,.!6а,е=-1, т. с. пзмспение лавлсиия в камере опрслслястся только измспсипсм лпа.
метра канала. Это обстоятельство характсрпзтст олпу пз осо бСИИОСтсй РабОЧС1О ПРОЦЕССа ! Ра>, а ИМСШЮ, ЗаВИСИМОСтЬ ПаРа метров его !забочего процесса ог лиамстра канала заряда твердого компоисита. На рис. 6. 8 представлены примеры таких завпсимосгсй. С увеспшсиием значения показателя степсип в законе скороспс газификации твердого компопеитп и с умепьшеииса пачальиого соотиошспия расколов компонентов топлива Йе лавлсипс в камеРе ОРи РазгаРе капала отклосшстсЯ от начального зпачеипя более существенно. В случае рсгулироваиия рк=сопз1 в уравиепии рсгулировочиой хаРактсРистпки (6.4) пРииимаетсп >>а>Рке=).
Это Условие в процессе разгара капала выполняется посредством соотвстст- з г э г .-. э а.' ьа э 2<! Ряс б. 8. Зв!и!ги~!ос!!. Р,,'Г., от гг!ы'„!!ри 6,. =сева! оцепить, используя кг>эффпцпепт К„, ко!орый имеет следую- К щиб в!щ: результаты расчетов кс!эффпцисита /С», который является тапгенсом угла паклоиа касательных к кривым р„./р,„,=.!")г)/г/!!) в точке, соозвстству!о!цсб ртов!Э==.), !//г/!! — — - ), )х =-Ко, пр!и!слепы иа рпс, Г!, )О.
Из ввалила выр!!жеппя )6.6) можио устаповпть уже известное иам условие, при котором давлепис в камере пе мнгистся при увсличеиип диаметра капа,за, Эт!зт случай отвегвет К" =-О, что соответствует 6.†- 0,5. Прп )'Ф0,5 давление при работе двигазсгги оудст в оощем сл! чае !ьзх!г!ия !!ся. Изме!геиис цапле!!ия может выть пр!едотвращсио согмветствукмцим пзмепеипем подачи жп;и!ого компоиепта. 5)то отвечает случа!о регулировапия р„=: сопя!.
Из уравпсиий камеры. полагая бр„=-0, находим соответствую!цсе этому усло- вующего изменения )при ))>0,5 — пу!ех! увелнчеппя) расхода жидкого кох!пг!исита )рис, 6. 9). И в этгц! случае с увели !сипем )) и с умеиьшеиием Ке измепепис параметров )потребиое измспеиие 6,,) возрастает. Опрс.'гсг!иэ! к!зэффициеиты передачи, характернзуюищс особенпостп рсгулпроваипя П',1 при поддержании постояги!ым одпого из парамс!ров. Для случая регулироваш!я 6;„=-сонэ) пзмсиеипс давлспия в камере, вызываемое измепспием диаметра капала, можпо Оа,7 ава О:.О,О7. 'а =О 7З па 117 О в, Рпс, б 16 Звввсптасас7в б,в76ва от 717с1а п167 77, --с~апв1 и Л и 3 2 7 65 Оа ОО Од~в 1тпс. 6, 1О. Зависимости повии фп7павитв А', от й, К п т в 3 2 т 2 2 т П сса Сса !'ис, 6, 11.