Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей (1049215), страница 88
Текст из файла (страница 88)
При модернизации важное значение отводится теоретическому компьютерному моделированию. Всего модернизации будут подвергнуты 130 различных элементов ДУ. Эта модернизация будет завершена в 1991 г, Увеличение тяги ДУ первой ступени носителей. Одним из способов увеличения тяги ДУ первой ступени носителей является использование двух и большего числа боковых блоков первой ступени. В США часто в качестве блоков первой ступени применяют навесные твердотопливные ускорители, представляющие собой блоки с РДТТ средней или большей тяги.
В РН "Энергия" используются четыре блока первой ступени с самыми мощными в мире кислородно-углеводородными ЖРД. Для второй ступени МТКК и лдя второй и последующих ступеней РН оптимальным практически со многих точек зрения (в первую очередь из-за существенно более высокой эффективности и полной нетоксичности) является топливо жидкий кислород и жидкий водород.
Применение этого топлива для указанных ступеней ограничено ~олько повышенной стоимостью жидкого водорода. Двигатели второй ступени могут запускаться либо одновременно с запуском двигателей первой ступени (т.е. на земле, при продольном делении ступеней), либо после отделения блоков первой ступени (т.е. на большой высоте, при поперечном делении ступеней) В обоих случаях двигатели второй ступени длительное время работают в условиях большой высоты, практически в условиях пустоты.
Поэтому степень расширения камер ЖРД второй ступени выбирают существенно более высокой, чем для камер двигателей первой ступени. Для камер ЖРД второй ступени РН и МТКК в первую очередь следует рассматривать применение выдвижного соплового насадка. Его можно эффективно использовать и для камер ЖРД первой ступени РН и МТКК. Следует отметить, что увеличение удельного импульса двигателей, работающих большую часть времени при очень низком атмосферном давлении, и сокращение габаритных размеров двигателей и носителя в целом наиболее легко обеспечить именно применением вь<движного соплового насадка, т.е.
применением сов<а с высо~ной компенсацией. Сош<а с выдвижным сопловым насадком называют двухлозияионныь<и. Носители с двухрежимными ДУ. Для одноступенчатых и двухступен- чатых носителей за рубежом рассматриваются различные варианты Ду с двухрежимными ЖРД, имеющими высокие абсолютные и удельные параметры. Различают следующие двухрежимные ЖРД: 1) двигатели с выдвижным сопловым насадком; 2) дзига~ели с двумя режимами работы на одном и том же топливе, значитецьно отличающимися соотношением компонентов топлива; 3) трехкомпонентные двухтопливные двигатели. Основной особенностью двухрежимного кислородно-водородного ЖРД является ступенчатое изменение соотношения компонентов топлива при переходе с первого режима на второй.
При первом режиме двигатель работает при соотношении компонентов топлива 13;1, а на втором — 7 1. На первом режиме работы обеспечивается большая плотность топлива, но пониженный удельный импульс, а при соотношении 7: 1, наоборот,— наиболыпий удельный импульс и наименьшая плопюсть топлива. Такие же режимы работы, обеспечивающие наибольшее значение характеристической скорости носителя, реализуются в трехкомпонентных ЖРД, работающих на одном окислителе и двух горючих. Они на первом режиме работы использую~ жидкий кислород и углеводородное горючее, а на втором — жидкий кислород и жидкий водород.
В состав ДУ одноступенчатого носи~ела могут входить одновременно и кислородно-углеводородные и кислородно-водородные ЖРД, причем возможны следующие два режима работы: сначала работают кислородно-углеводородные, а за~ем кислородноводороднь<е ЖРД; сначала работают ЖРД обоих типов, а затем только кислородно-водородные двигатели. Однако более эффективны так называемые двукколтурные ЖРД; сначала работают оба контура двигателя (на то<шиве О, + Н, и Оз + УВГ), а затем только контур на топливе Оз 4 Нз. ИСЗ и КА. Как уже отмечалось, в настоящее время в ДУ ИСЗ и КА в основном применяют двухкомпонентные топлива ХзО< 4- Х<Н4 или Хз О, 4 ММГ, а также однокомпонентное топливо Х, Н4.
Учитывая токсичность указанных топлив, а также их лишь среднезнергетические характеристики, за рубежом рассматривают возможность более эффективных и нетоксичных топлив, в первую очередь О, + Нз. В тех случаях, когда требуются прежде всего высокие энергетические характеристики ДУ и одновременно не имеет особо большого значения токсичность топлива, могут быть эффективными фторные (Р, + Нз, Рз + ХНз, Рз ~ Хз Н4) и металл осодержащие топлива (Р, + Н, + 1й и Оз + Н, + Ве) . 412 413 Вопросы оля самопроверки а о к о о К о Ьф о Я Й~ ЬХ ' Х е. > д и к тс Х о сч м С~ ч> т4 Ю м трехкомпонентных двухтоплив- м И о $ к К И Я ) чз сз МЪ о со ч? г еч сз о еъ г сч о к о о к Й:- и О О Ь О б О Ь О сз г Х о еч щ се Ю С сз ст я 415 414 1. Какие углеводородные горючие намечают применять в перспективных ЖРД? 2.
Как можно повысить эффективность топлива Оз + Н,? 3. Какие факторы обуславливают максимально реализуемые давления в каморе сгорания? 4. Какие уникальные свойства водорода можно использовать длн упрощения схемы ЖРД н снижения давления в его магистралях? 5. Какие преимущества обеспечиваются прн использовании многоразовых Жрд? 6. Перечислите способы реализации форсирования ЖРД.
7 Какие преимущества обеспечиваются прн использовании выдвижного сопло- вого насадка? 8 Назовите типы двухрежимных ЖРД. 9. г?ем обьясняется эффективность применения ных ЖРД? ьа Ф а к е >,Д Ь~ Рх я. АСМО РЕ: йМ: ы ы д М о д ~ д Р 'х длд а д .д с ы Ф РРК Ос О О О сч О О г и О с с О О чс С с "г о чс с1 сы О х » о г О чс чс О О г 'Р с- О Д О О О О г с О 00 О 'г чс СО Сс чс С" О 00 г О (ч сч О чс О ) О ( СО )ЧС чч ! г о СО СО Ч> О О сч чс ) О|= ( с.
О 00 чс чс О й д 6 Р О д д О чр и х о о Й, д д х о |й о к о Е" о(ж" о к Р, ~ й Р о И с ы х о О ФО Я Р о д < с од И 'Д х о о < д я д ой с ь СО ь Сс 7 сх гс К сч 417 416 О »ф с до и ОС ф 0 ы ды дс о о(ж „- й ол М лыд Сс Р ' й ,0 СО »о ОО й1 сл . О д~ $ ' о сч О С1 ' О, д о И М СО О и ,0 Д Р „ ы »о Р. ЛР О »~ с с д сч О д С1 л л д о д сч О х о й 4Ь О Д Г'С О СО» И Е гчд1 Р~ Едй ооо о »д ы о о д ~ о Ло Д»оо' с й од од л хМысд лД дйЗФ с Р10 йд Ид Ш ч » й о н о.
н о н н Х Б н мХ нХ ЛХ 5а ц1 лМ" Х СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ю г- ю о Х д н ф ц се ) а( О о гч » н Е д ч Е О О !Х о !Х О(Х О (Х в. ш И н "н о и о,о 3 и о и о ю шл л О й Х 419 418 1. Алемасов В.Е., Другалнн А.Ф., Тишин А,П. Теория ракепзых двигателей / Под ред. В.П.
Глушко. Мл Машиностроение, 1980. 533 с, 2. Ануреев И.И. Ракеты многократного использовании. Мс Воениздат, 1975. 216 с. 3. Байбиков А С., Карахеньви В.К. Гидродинамика вспомогательных трактов лопастных машин, Мс Машиностроение, 1982. 112 с. 4. Башта Т.М. Гидравлические приводылезательных аппаратов. Мл Машино- строение, 1967. 495 с. 5.
Беляев Н.М., Уваров Б.И. Расчет и проектирование ракетных систем управ- ления космических летазвльных аппармов. Мл Машиностроение, 1976. 304 с. 6. Белоусов А.И., Иванов А.И. Расчег осевых сшн дейсзвуюших в ~урбомашинах Куйбышев: Изд.КуАЙ, 198!. 84 с. 7. Варгафтнк Н.В. Справочник по теплофнзическим свойствам газов и жидкос. тей, М: Наука, 1972.
720 с. 8. Володин В.А., Ткаченко Ю.Н. Конструкция и проектирование ракетных дви- гашлей ( Под ред. В.П Советского. Мл Машиностроение, 1984. 272 с. 9. Воронин С.Н., Захарченко Ф.П. Определение нестационарных температурных подей в турбинной лопатке насосного агрегата. Прочность, динамика, надежношь и колебания реактивных двигателей. Мл Изд. МАИ, 1985. С.
29 — 36. 10. Глушко В П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР. Мл Машино- строение, 1987. 302 с, 11. Горев И.И. Основы производства ЖРД Мс Машиностроение, 1969, 356 с, 12. Гуров А.Ф., Сурнов Д.Н., Севрук Д.Д. Конструкция и расчет на прочность космических элекзроракезных двигаталей. Мс Машиностроение, !970. 482 с. 13. Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели.
Мл Машиностроение, 1968. 396 с. 14. Космонавтика М: Советская энциклопедия, 1985. 528 с. 15. Мелькумов Т.М. и др. Ракетные двигатели. М.: Машиностроение, 1976. 399 с. 16. Овсвиииков Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов питания жид- костных ракетных двигателей. Мс Машиностроение, 1986. 375 с. 17. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей 7 Под ред. В.М, Кудравцева.
Мл Высшая школа, 1983. 703 с. 18. Скубачевскин Г.С Авиационные газотурбннные двигатели. Конструкция и расчет деталей. Мл Машиностроение, 1981. 550 с. 19. Сточек Н.П., Шапира А.С. Гидравлика жидкостных ракетных двигателей. Мс Машиностроение, 1978. 128 с. 20. Тимошенко С.П., Войновский-Кригер С.
Пластинки и оболочки. М,, Наука, 1966. 635 с. 21. Феодосьев В.И. Прочность теплонапряженных узлов жидкостных ракетных двигателей. М Оборонгиз, 1963. 212 с 22. Хроиин Д.В. Теория и расчет колебаний в двигателих летательных аппаратов. Мс Машиностроение, 1980. 296 с. 23. Эдельман А.И.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
