Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели, 2005 г. (1240835), страница 79
Текст из файла (страница 79)
Возможность длительного хранения и сокращение времени подготовки двигателя к запуску до величины, соответствующей времени подготовки РДТТ, допускают ЖРД с предварительной заправкой топлива. Такие ЖРД предполагают заправку компонентов задолго до использования (от нескольких месяцев до нескольких лет) с тем, чтобы получить установку, обладающую постоянной готовностью к запуску. В общем случае ЖРД с предварительной заправкой могут иметь как турбонасосную, так и вытеснительную системы подачи. Для большей компактности двигатель может быть утоплен в баке горючего или окислителя, как это выполнено, например, в ракетах «Штиль», «Днепр» (см.
вклейку, рис. 9) [4] и др. Попадание топлива в газогенератор, камеру сгорания и магистрали двигательной установки предотвращается системой уплотнения и специальными мембранами, которые по специальной команде в необходимый момент прорываются и обеспечивают 9.7. Двигательные установки с предварительной заправкой 475 поступление компонентов в магистрали. Таким образом, заправленная двигательная установка представляет собой как бы ампулу с топливом, вследствие чего такие установки иногда называют ампульными. В ЖРД с предварительной заправкой топлива используются компоненты, допускающие длительное хранение.
В идеальном случае такое топливо должно обладать высокой химической стабильностью и иметь возможно более низкую температуру замерзания и высокую температуру кипения. Желательно, чтобы компоненты топлива были самовоспламеняющимися. В табл. 9.4 приведены некоторые компоненты, пригодные для предварительной заправки. Таблица 9.4 Топлива для ЖРД с предварительной заправкой Следует отметить, что ЖРД ампульных схем используются в ракетах- носителях, размещенных в шахтно-пусковых контейнерах, предназначенных для газодинамического или минометного старта, что, в свою очередь, предьявляет особенные требования к двигательной установке.
Так, например, при минометном старте ракеты-носителя «Днепр», созданной на базе межконтинентальной баллистической ракеты Р-36М «Воевода» (88-18 «Ба1ап»), запуск двигателя первой ступени РД-273 осуществляется, когда ракета-носитель находится в состоянии кратковременной невесомости и, следовательно, отсутствует гидростатическое давление топлива в магистралях. В данном случае стабильная подача компонентов топлива в газогенератор и камеру ЖРД и их воспламенение обеспечиваются при помощи запуска «самотеком», заключающегося в контролируемом наддуве топливных баков, и соответствующей настройкой элементов пневмогидравлической системы двигательной установки.
ПРИЛОЖЕНИЕ У(21) 0,15 0,10 0,05 о 4,03,53,02,52,01,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,56,06,523 Рис. П.1. График Т(В) = р„,(1 — Д„,) Вь 1 а 62Т302 60 55 50 45 35 30 25 20 15 10 0 0,2 03 04 05 06 Тнд 1 Рис. П.2. График ~(Т „В) =,, докритическая часть а,Ь,В ' Приложение 477 1 а,Ь~зу ! 1 д,6!21~ о 60 55 50 35 30 25 20 15 10 0 0,2 0,3 04 05 06 Тс~.г — — й !3 Р Р Ро Рот 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0,175 0,15 0,125 0,10 0,075 0,05 0,025 0 1 Рис. ПЗ. График 7 (Т „В) =,, закритическая часть а,Ь~Б а 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 2,25 1,75 1,25 1,25 1,75 2,25 2,75 3,25 3,75 4,25 4,75 5,25 5,75 2,0 1,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 Ь Рис.
П.4. Зависимость !5, (1 — !5 ), !5 а(1 — !5и) от П 478 Приложение 1 2 3 4 5 6 Ке Рис. П.5. График для пересчета тепловых потоков: От + керосин О 2 4 6 8 1О 12 14 Ке Рис. П.б. График для пересчета тепловых потоков: О, е Нт 479 Приложение О 25 50 75 ~и Рис.
П.7. График для пересчета тепловых потоков: Ет + Нт О 1 2 3 Рис. П.8. График для пересчета тепловых потоков: Рт + ХН5 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ А Аккумулятор давления 281, 425 Арматура 300 Ампульная установка 475 Б Баки 293 —, воздушная (газовая) подушка 299 —, внутреннее устройство 295 —, заборные устройства 297 — нагруженные 293 —, наддув 288, 290 — несущие 293 —, объем 298 — разгруженные 293 —, расположение 294 —, системы наддува 288 —, система опорожнения 297 — тороидальные 295 —, форма 294 — цилиндрические 295 — чечевицеобразные 295 — шаровые 295 Безгазогенераторная схема 412 Бронированные заряды 463 В Время индукции воспламенения 265 — пребывания 87 — — условное 87, 254 — преобразования 85 Вытеснительная система подачи газобаллонная (см.
газобаллонная подача) 281, 425 — — — с жидкостным аккумулятором давления (ЖАД) 281, 470 Вытеснительная система подачи с пороховым аккумулятором давления (ПАД) 281, 462 Вязкость продуктов сгорания 191 Г Газобаллонная подача с подогревом газа 432 Газогенераторы 381 —, ЖГГ 390 †, ПГГ (см. парогазогенератор) 381, 386 Гидравлические потери в арматуре 316 — — — охлаждающем тракте 312 — — — трубопроводах 316 — — местные 316 — — из-за трения 312 Гидропиропневмоэлектросистема 280 Головка камеры 118 — †, влияние на удельный импульс 125, 140 — — плоская 118 --, пропускная способность 88 — —, размещение форсунок 121 — — сферическая 119 — — шатровая 120 Горение 75 — неустойчивое (см.
неустойчивое горение) 257 Горючее 14, 17 Давление замыкания схемы 400 — на входе в насос 288 †надду баков 288 — насыщенных паров 346 Предметный указатель 481 Давление подачи 311 Двигательная установка 280 — — без дожигания 281 — —, запуск и останов 262, 268 — — многокамерная 271 — —, наддув баков 288, 290 — —, основные элементы 280, 285 — —, размещение ТНА 380 — — с вытеснительной подачей (см.
вытеснительная система подачи) 281, 424 — — с дожиганием (см. двигательная установка с замкнутой схемой) 398 — — с предварительной заправкой 474 -- с турбонасосной подачей 280, 334 — †,тяга и удельный импульс 290, 291 Двигательной установки с дожиганием 398 — — — —, потребная мощность ТНА 400 - -- -, предельное давление в камере 404 — — — —, схема без ЖГГ 412 — — — —, — «газ + газ» 418 — — — —, — «газ + жидкость» 399 — — — —, типы замкнутых схем 398 Ж Жидкостный ракетный двигатель — — —, классификация 13 — — —, области применения 14 — — —, определение 12 — — —, основные параметры 18 — — —,топливо (см.
топлива ЖРД) 14, 18 — — —, тяга 19 — — —, удельный импульс 19 — — —, характеристики (см. характеристики ЖРД) 23, 24 3 Заборные устройства 297 Зажигание (воспламенение) 263 Замки угая схема (см. двигательная установка с дожиганием) 398 Запуск двигателя 262 — —, жесткость 265 — —, пик (заброс) давления 265 — — плавный 263 — — пушечный 263 — — ступенчатый 263 И Импульс последействия 269 Испарение топлива 77, 80 К Кавитацня в насосах 346 Кавитационный запас 347 Кавитационные характеристики 347 Камера двигателя 280 Камера сгорания 246 — — изобарическая 248 -- кольцевая 253 — — коническая 251 — —, объем 253 — —,распределение компонентов по сечению 128, 139 — —, расходонапряженность 246 --, расходонапряженность относительная 247 — —, расчеты на прочность 274 — — скоростная 249 — — трубчатая 249 — — цилиндрическая 246 — — шарообразная 251 Карданная подвеска 330 Клапаны 300 Комплекс 13 20 — —, действительное значение 26 — —, теоретическое значение 20 Конвективный теплообмен (см.
тепло- обмен в ЖРД) 142, 192, 199 Коэффициент быстроходности 338 — избытка окислителя 14 — камеры 26, 27 — объемного расширения 299, 230 — оребрения 220 482 Предметный указатель Коэффициент оребрения геометрический 222 — полноты давления 27 — потерь 33 — — на входе 34, 40 — — из-за рассеяния 33, 35 — — из-за трения 34, 37 — — на тепловое сопротивление 26, 28 — расхода струйной форсунки 89, 90 — расхода центробежной форсунки 102, 104 — сопла 26, 28, 33 — стеснения (загромождения) 340 — теплоотдачи 144, 193, 210 — тяги 21 — тяги в пустоте 21 — удельного импульса камеры 26 Коэффициенты импульсные 26 — энергетические 26 КПД насоса 337, 382 — турбины 366, 383 Кривая преобразования (выгорания) 85, 86 Критический коэффициент кавитации 348 Л Лучистый (радиационный) теплообмен 142 М Масса удельная ДУ 278 Мембраны 303, 305 Мощность насоса 338, 353 — турбины 363, 373 — потребная 338, 358 — располагаемая 364 Н Насосы 334 —, давление на входе 337, 347 —, кавитация (см.
кавитация в насосах) 346 —, колесо центробежное 336, 339 —, коэффициент быстроходности 338 —, КПД 337 Насосы, мощность 338 —, напор 337 — объемные 334 —, объемный расход 337 — осевые 335 —, порядок расчета 349 —, примеры 380, 382 —, совместная работа с турбиной 372 — струйные 334 —, характеристики 353 — центробежные 335 — шнековые 335, 348 Недорасширение 19 Неустойчивое горение 257 Неустойчивость высокочастотная 257, 260 — низкочастотная 258 О Обьем аккумулятора давления 428 — баков 298 — ПГГ 390 — камеры сгорания 253 Окислитель 14, 16 Оребренные охлаждающие тракты 213, 214 Останов двигателя 268 Отрыв потока от стенок сопла 56 Охлаждающие тракты 212 Охлаждение двигателя (см.
теплообмен в ЖРД) 142 — — абляционное 156 — — внутреннее 151 — — водородом 239 — — наружное 143 — — радиационное 155, 234 — — смешанное 157 — -транспирационное 153, 154 Охлаждение двигателя 142 — —, особенности 142 — —, порядок расчета 229 — —, способы 143 П Парогазогенератор 386 Перерасширение 19, 56 Предметный указатель 483 Пересчет тепловых потоков 199 Период индукции воспламенения 87 Полутепловое сопло 247, 249 Пороховой аккумулятор давления 462 Потери в камере 26 — — клапанах 316 — — сопле 26, 33 — — турбине 366 — на тепловое сопротивление 26, 28 — удельного импульса 26 Приведенная !характеристическая) длина 255 Пристеночный слой 151, 195, 209 Прочностные расчеты 274, 277 Р Равновесная температура стенки 234, 236 Распыление 78 Редукторы обратного хода 437, 441 — прямого хода 439, 447 —, расчет 454, 458 —, характеристики 441 Регулирование 318 С Системы заправки и слива 285 — запуска и останова 286, 376 — наддува 285, 288 — обеспечения режима работы 285, 322 — опорожнения баков 297, 321 — подачи 280, 424 — управления и регулирования 318 — смесеобразования 75 Сопло 31 — идеальное 47 — исходное 48 — кольцевое 32 — коническое 31 — круглое 31 — оптимальное 48 — профилированное 31 — саморегулирующееся 62 — с угловым входом 31, 50 Сопло с центральным телом 32 — — — —, охлаждение 243 — — — —, преимушества и недостатки 73 — — — —, расчет 65 -- — — укороченное 68 --- —, характеристики 58,61, 63 — тарельчатое 33, 64, 70 — укороченное 47 — штыревое 32, 59, 65 Стартер 286, 376 Степень парциальности 362 — расширения сопла геометрическая 22 — расширения газа в сопле 23 Т Тарельчатое сопло 64, 70 Твердое топливо 462, 465 Теплообмен в ЖРД 142 — конвективный !42, 188 — радиационный 142, 202 Теплопроводность 145 Топлива ЖРД 14 — —, горючие 17 — —, окислители 16 — —, основные свойства 18 Трубопроводы 309 Турбины 358 — активные 360 —, выбор противодавления 365 —, выбор числа оборотов 377, 379 —, газогенераторы 381 —, классификация 358 —, КПД 366 —, компоновка 377, 380 — многоступенчатые 361 —, мощность 364 —, мощность на 1 Н тяги 364 — одноступенчатые 361 — парциальные 362 —, потребная мощность 363 —, примеры 380, 383 —, работа располагаемая 360 — радиальные 36! 484 Предметный указатель Турбины, раскрутка 374, 376 — реактивные 360 —, совместная работа с насосами 372 —, степень реактивности 360 —, степень расширения газа 364 —, характеристики 363, 370 Турбонасосная система подачи 280, 282, 334 Тяга 19 — в пустоте 19 — двигательной установки 290 — двигателя 19 — литровая 256 У Удельный импульс 19 Условное время пребывания 254 Ф Форсунки 88, 97 — геометрическая характеристика 101 — двухкомпонентные 113 —, коэффициент расхода 89, 102 —, размещение 121, 123 — с пересекающимися струями 92 — струйные 88 — центробежные 95 Фронт пламени эффективный 185, 186 Х Характеристика отрыва потока 56 Характеристики гидравлические насосов 353 Характеристики редукторов 441, 447 — сопел с центральным телом 58, 61, 63 — турбин 363, 370 Характеристики ЖРД 23 — — высотная 24 — — дроссельная 23 Характеристическая длина (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
