Волков Е.Б., Мазинг Г.Ю., Шишкин Ю.Н. - Ракетные двигатели на комбинированном топливе (1048762), страница 9
Текст из файла (страница 9)
работу !58)!. устаповлены пути для компеисашщ нежелательного измепеш;я соотпоииэния расхолов кох(поисипов топлива при регулировании лаигатсля -- подбором тоилпвиых пар, обеспечивающих опрслелсииый закон газификапии твердого к(эмпопсэ(та, примепсиисм специальных схем камер двигателя и т. л. Оли(эпремсппо с иссле((оваиием этих, наиболее важиых, вопросов по горси(по твердо-и(илкпх топ:пп) и регулирсэвапню ! РД. были подтвержлеиы и ожидавшиеся от цвигателей этого типа поло)китсльпыс качсс1ВЯ вЂ” Высокая устопчпвость !)Яботы, 11ечувс(вптсльность к дефектам заряда, Возможиость пеодиократиого )впуска и др.
По р! зульт'атт)м исслсловаиий ГРД, провслсии((х за рубежом, м(окпо закл)очить, что созлаиие лвигагслей этого типа с харак)сристиками, близкими к расчетным, стало реальпым. Эт(э означает, что возможно созлаппс ракетных двигателей. Облала(Оп!пх такими качсстваып, которьье В Опрепслепиых усло виях делают применение ГРД предпочтительнее использования ракстпых двигателей других типов, Из ивиных, приведенных в зарубежной печати, следует, что намечается примеисние гибридных ракетных двигателей двух групп: !) работающих иа относительно пизкоэффективиых топливах, ио обладающих друг)(ып важными качествами (простотой, надежностью, дешевизной и т. п.) и 2) работающих па высоко- эффективных топливах, по отличающихся поа!Писиио!! сложность!о схемы и эксплуатации. К ГРД первой группы относятся, например, двпгатешс прямог схемы, в которых в качестве окислителей использунзтся высококппящпе вшцествз (азотпый тетрокспл. перекись волорола и лр.).
Улсльпы(! импульс таких ГРД составляет 2600 —:3000 Н!'(кгсс) . Двигатели этой группы имеют простую схему. Лешевы, отпосителы!о просты в отработке и эксплуатации и лопуткают плитс:1ЬПОс коз!шипе. Ввплу Высокоп плотпости компонентов ~оплива этп ГРД имеют высокий объемный улельпый импульс и очеш, компактны.
К ГРД второй группы мол!по отпести двигатели с высококипящимп окислителямп (смесь кислорода и сфторя). и осоосппо ГРД с лобавкой в топливо третье~о компопепта. Как отмечалось выше, ГРД такого типа могут обеспечить удельный импульс пе ниже удельного импульса самь!х эффективных ЖРД. по, вместе с тс" 11, использояапие В этпх лвигзтслях сисижеии1«1х гззОВ уело'кпяет пх схему.
затрудняет обеспечение высокой палсжпости и осложняет эксплуатзцшо. Объемный удельный импульс таки..с ГРД вьппе улельпого объемного импульса лучших ЖРД. чзо позВоляет и!зп прочих РЗВпых мсловиях созлзть лстзтельпыи аппапат с ГРД более компактпый, чем летательпый аппара~ с ЖРД. ГРД первой группы прелставллют питерсе прежле всего лля примепеиия их в системах, прелпазпачепиых для воеппых целей ГРД второй группы более подхолят длл решения залач по псслелованпю космоса. Одпзко в некоторых случаях возможно н смещеппе этих областей рационального применения —. например, может оказаться целесообразным использование ГРД. ряботак1- щих па топливах с нысококипящимп окислителями. и в космических системах.
В качестве прпмепа ГРД первой гр1ппы может служить лвигатель (с«1. работу [56)), применяемый па лета!ошей мпшеип «Вапс1р!рег А», состоящей па вооружении ВМС США (рис 1.14). .!)ип!Спь прелпззпзчеиз лля исп!«!тапи!1! Вооружсппя и тпеипров!си экипажей самолетов. Летные испытания мишени с ГРД провопились в 1967 г. Прелполагается, что мпи!еиь сможет совершать полеты со скоростью, соответствшощей М=-3 —:4, па высотах чо 27000 м, с совершением маневра. Двигатель мишени выполпеп по прямой схеме ГРД с газовым аккумулятором давления и включает в себя камеру 5 с твердью гор!очим, бак 3 с окпслителем, бак 2 со сжатым азотом п авто11атику, обеспечива!ощую фупкциопироваиие двигателя в заданном режиме.
В трубопроволе, соелпиякицем бак 5 с камерои 5. установлен регулятор (крап) ? палачи окислителя. В качестве гор!Очего используется акрпловая пластмасса с лобавкой магпия, в качестве окислителя — жидкие окислы азота. Диаметр камеры 264 мм, диаметр критического сечеиия 40 сопла !00 мм. Вслшп(и силы тяги может задаваться заранее В пределах 270 —:2270 11 !по другим данным в пределах 270 —:1370 1! 1, для чего перед пуском ракеты вручную поворачивани диск р(шулятора подачп окислителя. Таким образом, па дапиом ГРД перед запуском осуществляется 1(астройка по линии подачи окпслителя.
В дальпейшем предполагается осуществлять управлеи!е регулятором по комапдам с Земли плп по программе, т. е. ввести регулирование двига.)сля. Отмечается, !То подоопый ! РД вследствпе возможности регулирования его сплы тягп удобен для !стаиовкп па ракете класса «Воздух-- Земля» повышеппой дальности, с мапеврпровапием в процессе полета К Ц(.ЛИ. Отработка ГРД для мшпепп «Яап(!р!рог А» была осуществлена очень быстро п потребовала малых затрат. Сообщается, что до иачала легпых испытаний мпшеип было провсдепо всего в« г. й и 2! огпсвое стспдовое пспьпаиие двпгателя, а выполнение предварительно памечеппой программы ле)пых испытаипй оказалось возможным прервать до окончания испытаний — - ввиду быстрого подтверждения полной работоспособности ВССХ ЗЛЕМСПТОВ МПШЕНИ, В ТОМ ЧИСЛО и ГРД.
В зарубсжпой Литера)уре отмечается, что ГРД могут быть использоваиы для стабилпзацпп полста ракет-посптелей. ?'РД в атом случае может рабо!ать иа ТОП!!ИВС С ВЫСОКОКИП51ЩИМ ОКИСЛИТЕЛЕЫ, должен развивать небольшую сплу тяги !Иногда мсиес 10 !!1 в течение дг!Ительпого времепи и допускать неоднократное вк:почеппе п выключение. Указывается также иа то, что двигатели, работающие иа п!брпдпом топливе, особеппо прпвлскательпы для целей исслсдоваппя космоса и, в частности, для полетов, которые гребу!о 1' пропп:)жптсльпого двпжеиия по пперции с псриодическпм включеипем двигателей, тан как эн! двигателя обладают большой устойчивостью к Возд(йствик) космическпх услОВпп, простотой запуска и остапова, точной величипой импульса и возможностью регулпрова!шя силы тяги. Объсципепный технологический цептр (ОШЛ) по коитрак1у с хйз$гз в начале 19?О г.
завершил пер1зую серию попью аппй зксперимеитальиого 1 РГ( на высокозисргсгическом топливе лля Всрхпих ступеней ракет-поептелсй (см. работу (61)). В качсст1зе 10)эючсГО В 'Гоиливс зт01'и ВВВГате'ля использа В111я полибутаднси с присгшками лития и гиприпа шыия, а в качеспзе окислитсля — — сзшсь зкплкОГО фтора п жпдкОГО кислоро'и. Схех1а Г!зД привслепа иа рпс. 1, 15.
Лшшатсль выполиеи по схеме с вытесиптслш1оп 1'истемой полачн топлива п Вклочаст в себя ка- МСРУ г(, ИЗГОтОВЛСПИУЮ ИЗ СТСКЛОВОЛОКИВ, С ЗВРЯЛОМ 1ВЕРЛОГО у' ( агзб з вр Ргге. 1. 1оп Пз'( с кыгесюпельнов екетеяой подвиг 1 — бак екагдкгеак, 2 — бакдаа с геааеи: 3 — заряд га«рдеге гаро«сек 4 — каесра компонента,3, бак с окислителем 1, баллон с гелием 2, размещенный лля уплотпепия компоновки в баке с окислителем, п автоматику. Диах1стр камеры исмиого больше ояиого метра. лина лвигатсля — -3,7 м. В пргшессс испытаний двигатель развивал силу 11шп лс 5 101 Н прп вречспи испытаяиз)1 ло 50 с. Летный образец. который принят к отработке, цолжеп иметь примерно в лва раза большу1о силу тяги и время работы ло 80 с.
За рубежом исслелуются и ГРД на трехкомпоиситпых топливах (с вволом в камеру 1золорола). Указывается, что ирпмспсипс шкпх ГРД иа послелних ступенях коскшческих ракет позволит существеши1 увел!шить пх иолезпук1 иагрузку. Олш1ко а ларусс»киых исГочииках Отз1счастся, что б)пущее подобиых ЛВВГатешзй проблематично, так как им приперся' конкурировать с ракетпыми лвиг;лелями такого перспсктивпого типа, как ялсрпыс. Большой интерес ирслставлякю проработки возможпостп соз:1аипя ГРЛ с болыиой силой тяги, и!хелиазпачсииых использования па стартовых сзупспях космических ракет.
Сообщается, 1то опрелелсиы характеристики такого ГР( с силой тяги !100 !01 Н (см. рабану (61)). Длииа лвига1еля цолрк11а составные 47 и, лпамстр — 4,6 11, масса —.1жо;ю 70 101 к,. В ка- чсс>Вс Окис:!птсля и!ЖдиолаГзстс51 испс>>ьзОВ>пь четы)ис Окись ВЗО>а, В кач) ствс Г!Р) ГОГО!ммиоис>!тз . Горкп!сс, к0101юс псиОль- 3) с'тсЯ В кр>'ипых амсрикзиских РДтт !смесь Гор>О'и'сВЯзт10щс'- ГО ВсщсстВЯ и з;!юмиии)! 1. й прзВГ!Сппс Вс)сторо>1 си>1ы тЯГп иамс'- 4)сио Ос))цсс! Влять с пОмошыО Вирыск! К(идкопи 10кпслитсл)1! в закритическую часть сопла. Корпус двигателя ипс;шолагастся ПЗГОГОВля.!.ь из СГВ;>п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
