Ракетные двигатели (1065412)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский государственный технический университет им. Н.Э. БауманаКафедра поршневых двигателей (Э2)Иллюстративный материал к учебному курсу«Энергетические машины и установки»РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИМосква, 2015Классификация ракетных двигателейКлассификация жидкостных ракетных двигателей1-ЖРД с газогенератором, работающим на автономном топливе2-ЖРД с газогенератором, работающим на основных компонентах топлива3-ЖРД без газогенератора с газификацией охладителя в зарубашечном пространстве 4-ЖРД с дРеактивный (ракетный) двигатель●•Тяга – равнодействующаягазо- и гидродинамических сил,действующих на внутренние и внешние поверхности двигателя , заисключением сил внешнего аэродинамического сопротивления (0,01 1000000 Н)•Удельный импульс тяги – отношение тяги двигателя красходу топлива двигателем ( 1000 – 10000 м/с).к массовому•Масса двигателя (0,1 – 100000 кг)•Удельная массадвигателя.- отношение массы двигателя к наибольшей тяге•Время работы двигателя ( 0,001 - 10000 с).•Давление в камере – среднее по времени давление в близи стенкикамеры, противоположной соплу (0,1 – 30 МПа).•Температура сгорания в камере – температура торможения продуктовсгорания на выходе из камеры сгорания (300 – 4000К).Тяга ракетного двигателяРакетные двигателитвердого топливаПринципиальная схема ракетного двигателя твердого топлива:1 - камера сгорания;2 - реактивное сопло;3 - пороховые шашки;4 - диафрагма;5 - пиропатрон-воспламенительРДТТ в разрезе:1 — воспламенитель;2 — топливный заряд;3 — корпус;4 — соплоТипы топливных зарядова — торцевого горенияб, в, г — с осевым каналомЖидкостные ракетные двигателиПринципиальная схема жидкостного ракетного двигателя:1 – камера сгорания;2 – головка камеры;3 – трубопровод для подачи топлива в пусковые форсунки;4 – воспламенитель (пусковая свеча);5 – трубопровод для подачи окислителя;6 – трубопровод для подачи горючего (оно же охладитель камеры);7 – вкладыш (разъемный);8 – реактивное сопло;Жидкостные ракетные двигателиСхема жидкостного ракетного двигателяс вытеснительной подачей топлива:1 - баллон со сжатым газом;2 - редуктор;3 - топливные баки;4 - клапаны;5 - камера сгорания;6 - пояса подачи горючего для внутреннего охлаждения;7 - соплоЖидкостные ракетные двигателиСхема двукомпонентного ЖРДс насосной подачей топлива1 — магистраль окислителя2 — магистраль горючего3 — насос окислителя4 — насос горючего5 — турбина6 — газогенератор7 — клапан газогенератора (окислитель)8 — клапан газогенератора (горючее)9 — главный клапан окислителя10 — главный клапан горючего11 — выхлоп турбины12 — смесительная головка13 — камера сгорания14 — соплоЖидкостный двигательракеты Фау-2Двигательная установка North American RockwellRocketdyne F-1ГИБРИДНЫЕ РАКЕТНЫЕДВИГАТЕЛИКомбинированная установкаВРД + ЖРДОсновная идея такой установки - включение в ее составсистемы ожижения атмосферного воздуха, работающей во времяпрохождения аппаратом слоев атмосферы.

Для ожиженияатмосферного воздуха используется жидкий водород. Сжиженныйвоздух разделяется на кислород и азот. Азот сбрасывается за борт, акислород подается в камеру сгорания для окисления топлива. Этодает возможность уменьшить бортовой запас кислорода, которыйиспользуется за пределами атмосферы.На стартовом участке двигательная установка работает как ВРД(до М=5,0), а далее – как ЖРД с подачей кислорода из бортовыхзапасов.Схема комбинированной установкиВРД + ЖРДойКомбинированный ракетно-прямоточныйдвигатель (РПД)В этом двигателе часть топлива (жидкого или твердого) сжигается вгазогенераторе – ракетном двигателе, размещенном во входномустройстве, а другая часть (жидкого) сжигается в камере сгорания,аналогичной ПВРД.

Основной функцией газогенератора являетсяподача горючего в зону смешения в виде струй для последующегосмешения с потоком воздуха и догорания. Струя должна содержатьмелкодисперсные частицы и газообразное горючее. Реакция газовойфазы горючего с воздухом обеспечивает достаточную температуру длявоспламенения металлов и высокие энергетические характеристикитопливной системы.Термодинамическая схема гибридного двигателя SABREРазличные виды комбинированных двигателей для сравнения с гибридным двигателем SABRE.а) Турбо-прямоточный двигатель со встроенным ЖРД;б) Турбо-ракетный двигатель;в) Турбо-ракетный двигатель с теплообменником;г) Комбинированный двигатель со сжижением атмосферного воздуха (LACE)ЯДЕРНЫЕ РАКЕТНЫЕДВИГАТЕЛИNERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application)Диаметр: 10,55 мДлина: 43,69 мСухая масса: 34019 кгПолная масса: 178321 кгТяга в вакууме: 333,6 кНУдельный импульс (в вакууме): 850 с (8,09 кН·с/кг)Удельный импульс (на уровне моря): 380 с (3,73 кН·с/кг)Время работы: 1200 сРабочее тело: жидкий водородРД- 0410Тяга в пустоте — 3,59 тс (35,2 кН)Тепловая мощность реактора — 196 МВтУдельный импульс тяги в пустоте — 910 кгс·с/кг(8927 м/с)Число включений — 10Ресурс работы — 1 часКомпоненты топлива: рабочее тело — жидкий водород,вспомогательное вещество — гептанМасса с радиационной защитой — 2 тонныГабариты двигателя: высота 3.5 м, диаметр 1.6 мГоды разработки — 1965—1985Проект «Орион»Газофазный ядерный реакторГФЯРД с ТВЭЛом струйного типа и открытым контуром1-бериллиевый замедлитель-отражатель нейтронов, 2-зона лучистого теплообмена урановой плаз«камеры сгорания», 5-регулирующие стержни (уран,бериллий,поглотитель), 6-подача водорода,7-водородные форсунки, 8-урановые (пусковые) стержни, 9-рубашка охлаждения,10-сопло Лаваля, 11 -охлаждающие каналы в замедлителе-отражателе,12 -охлаждающая полость перегородки, 13 -тугоплавкая перегородка застойной зоны,14 -патрубки подачи расплавленного или суспензированного урана,15 - патрубок ввода жидкого водорода в рубашку охлаждения, 16- продукты деления урана (осколк18 - перегретый водород.Газофазный ядерный реакторГФЯРД с ТВЭЛом струйного типа и рециркуляцией урана1-регулирующие стержни (уран,бериллий,поглотитель),2-подача жидкого или диспергированного урана, 3-водородные форсунки,4-силовой корпус двигателя, 5-урановые (пусковые) стержни,6-охлаждающие каналы в замедлителе-отражателе, 7-рубашка охлаждения,8-патрубок ввода жидкого водорода в рубашку охлаждения, 9-продукты деления урана (осколки), в11-,12-,13-,14-,15-,16-бериллиевый замедлитель-отражатель нейтронов,17-боковой обдув «камеры сгорания»,18- столб урановой плазмыПроект космического корабля с термоядерным двигателемМощность термоядерного РД - 100 МВт1 — возвращаемый аппарат; 2—отсек экипажа и командный отсек (управление, ЦПУ);3 — переходная камера и стыковочный узел; 4 — вспомогательный отсек; 5—основной отсек; 6 — гфорсажное устройство; 9 — термоядерный РД; 10 — защита; 11 — теплообменники и запас рабоче12 — криогенный теплообменник (излучатель);13 — многокамерный отсек хранения грузов с размещенными по окружности стыковочными устройс14 — космическое «такси» (спускаемые аппараты, грузовые корабли и т.д).Электромагнитные РДУскорительный канал МГД-двигателяТорцовый коаксиальный МГД-двигатель1 - рабочее тело; 2 - электроизоляционная проставка (перегородка); 3 - корпус;4 - электропитание; 5 - электроды; 6 - сопло; 7 - реактивная плазменная струя (плазменный сгуст10 - пружина подачи рабочего тела.Электромагнитные РДКоаксиальный импульсный РДЭрозионный импульсный РДЛинейный импульсный РДПинчевый импульсный РД1 - рабочее тело; 2 - электроизоляционная проставка (перегородка); 3 - корпус;4 - электропитание; 5 - электроды; 6 - сопло; 7 - реактивная плазменная струя (плазменный сгуст10 - пружина подачи рабочего тела.Статичный двигатель Холла (Stationary Plasma Thruster (SPT)Электростатические РДИонный РД с поверхностной ионизациейИонный РД с объёмной ударной ионизацией1 - рабочее тело; 2 - ионизатор (ионизационная камера); 3 - ускоряющий электрод;4 - замедляющий электрод; 5 - нейтрализатор; 6 - источник электронов;7 - соленоид закрутки электронов (для усиления ионизации рабочего тела);8 - выходная разделительная сетка; 9 - фокусирующий электрод;10 - электрод дробления и электрической зарядки частиц рабочего тела;11 - капиллярная трубкаЭлектростатические РДКоллоидный РД1 - рабочее тело;2 - ионизатор (ионизационная камера);3 - ускоряющий электрод;5 - нейтрализатор;9 - фокусирующий электрод;10 - электрод дробления и электрической зарядки частиц рабочего тела;11 - капиллярная трубкаЭлектротермические РДОмический РДЭлектродуговой РДИндукционный РД1 - сопло; 2 - рабочее тело;3 - электропитание;4 - электроизоляционная проставка;5 - нагревательный элемент (камера нагрева); 6 8 - электроды; 9 - зона электрической дуги; 10 - вы11 - индукционная катушка;12 - магнитные силовые линии;13 - охладительVariable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket — VASIMRVariable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket — VASIMRПроект «Прометей» (Prometeus)СолнечныйпарусСолнечныйпарусЭлектрический парус ESAILигатель на инерционном лазерном синтезе, основанном на концепции быстрого воДвигатель Бассарда.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций