Синярев Г.Б., Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование, 1957 г. (1240838)
Текст из файла
В кинге излагаются ооковы теории жидкостных ракетных двигателей к методы проектирования их основных деталей и узлов. Приводятся необходимые данные для расчета силы тяги и определения основных размеров всех агрегатов и узлов жидкостных ракетных двигателей. Даются примеры, иллюстрирующие применение налагаемых методов расчета. Книга является учебником для техникумов, но может быть полезна для студентов вузов, а также для работников, специалиаирующихся в областя ракетной техники. Рецензент докт. техн. наук проф.
И. А. Паничкнн Редактор инж. Г. В. Сеничкин Зав, редакцией инж, А. И. Соколов ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ Первое издание книги вызвало многочисленные отклики. Большое число организаций и отдельные лица высказали ценные замечания и пожелания по существу изложенного материала. С момента выхода в свет первого издания ракетная техника сделала большой шаг вперед. В настоящее время непосредственно решена первая задача межпланетных полетов — 4 октября 1957 г.
запущен первый в мире советский спутник Земли. Кроме того, более глубокое изучение сложных процессов, происходящих в ЖРД, неизбежно приводит к пересмотру некоторых старых понятий. Все это заставило авторов переработать значительную часть книги первого издания. Авторы приносят глубокую благодарность всем организациям и лицам, взявшим па себя труд внимательно просмотреть. книгу и высказавшим своим критические замечания, а также проф. И. А. Паничкииу, сделавшему ряд ценных замечаний при просмотре и рецензировании рукописи. ПРЕДИСЛОВИЕ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ В послевоенные годы получили широкое развитие ракетные двигатели и ракеты.
Ракетные двигатели не только обеспечивают полеты с недостижимой ранее скоростью в пределах Земли, по и открывают совершенно новые возможности завоевания межпланетных пространств. Несмотря на кажущуюся простоту жидкостного ракетного двигателя, идея которого была высказана К. Э. Циолковоким свыше 50 лет тому назад, практическое осуществление таких двигателей потребовало знаний и опыта, соответствующих современному уровню развития науки и техники. В данной книге сделана попытка систематически изложить теоретические основы и методы проектирования жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) применительно к программе техникумов.
При работе над книгой авторы считали необходимым в первую очередь выяснить физическую сущность процессов, происходящих в ЖРД, с тем, чтобы достигнуть возможно большей наглядности и доступности изложения. Особенности протекания ряда процессов, происходящих в ЖРД, вынудилв авторов изложить некоторые вопросы термодинамики и газодинамики применительно 'к рассматриваемым явлениям. Методы теплового расчета, приведенные в книге, иллюстрированы примерами расчета рабочего процесса двигателей, работающих на наиболее распространенных топливах.
Эти методы легко могут быть применены и для расчетов двигателей других типов. В расчетах введено минимальное число коэффициентов, которые имеют простой физический смысл и определяются при экспериментальном изучении двигателя. Ввиду ограниченности объема книги в некоторых случаях излагаются только общие принципы проектирования, которыми, однако, можно воспользоваться при конкретном проектировании узлов ЖРД. В основу данного учебника положен курс лекций, читанных одним из авторов с 1946 по 1953 гг. В процессе совместной работы авторов конспекты этих лекций подвергались значительной переработке.
При этом главы с 1 по Ч1 включительно, гл. Х и 5 59 — 63 гл. 1Х были написаны Г. Б. Синяревым, а гл. ЧП, ЧП! и!Х— М. В. Добровольским. Авторы выражают благодарность проф. Ю. А. Победоносцеву, инженерам В. А. Гусеву, В. С. Инюшину и Н. И. Сидельникову, сделавшим при рецензировании рукописи ряд ценных замечаний, а также канд. техн. наук Л. А.
Квасннкову, взявшему на себя~ труд научного редактирования книги. Изложение основ теории и цроектировання жидкостных ракетных двигателей дано в книге в упрощенном виде и, возможно, не лишено недостатков. Поэтому авторы будут признательны всем, кто сообщит свои замечания н положения по существу и методу изложения материала. ЧАСТЬ ПЕРВАЯ ТЕОРИЯ И ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ГЛАВА 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ $1. ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Жидкостным ракетным двигателем называется такой реактивный двигатель, который создает силу тяги за счет вытекания нв его сопла продуктов сгорания жидкого топлива. Жидкое горючее и жидкий окислитель из баков тем или иным способом (например, насосами) (фиг.
1) под давлением подаются в камеру двигателя, где в результате сгорания топлива образуются Жидкое еорюиев Жидкии" Окислитела Фиг. 1. Схема двигательиоа устаиовии с ЩРД. газообразные продукты сгорания, нагретые до высокой температуры. Эти продукты сгорания расширяются в сопловом канале от давления в камере до давления на срезе сопла и вытекают,в окружающую среду с большой скоростью.
Истечение газов ив сопла является причиной возникновения реактивной силн (силы тяги) двигателя. Жидкостный ракетный двигатель состоит из следующих основных частей: баковой части с баками, в которых размещаются жидкий окислитель и жидкое горючее, системы подачи горючего и окислите- ля и камеры двигателя. Последняя разделяется на головку камеры, через которую топливо из системы подачи поступает в камеру, каме- ру сгорания и сопло. й 2. РЕАКТИВНЫЕ СИЛЫ В окружающей нас природе, а также во многих машинах и устройствах мы повседневно сталкиваемся с действием реактивных сил. Приведем несколько примеров.
Прн выстреле, в момент вылета снаряда, на орудие действует сила, направленная в сторону, обратную дввжению снаряда. Это— ~Пплшненае ц ге . ерМая через еееегемы ее а еесле емеегрееа аелеегееае а ет ееаряеа терез лЮ еее летне езгсдым Фиг. 2. К возникновению силы отдачи. сила отдачи. Она' вызывает откат орудия или его ствола. Чтобы выяснить, как возникает эта сила, рассмотрим явления, происходящие в системе тел орудие — снаряд. При этом будем считать, что на рассматриваемую систему никакие другие силы (например, силы трения) не действуют, т.
е. система является замкнутой. Тогда на орудие и снаряд в момент выстрела действует только внутренняя (для рассматриваемой системы) сила давления пороховых газов. В соответствии с основным законом механики центр тяжести (ц. т.),нашей системы (если она до выстрела была неподвижна) не будет перемещаться, поскольку на систему не действуют внешние силы (фиг. 2).
Так как снаряд удаляется от орудия, то для сохранения неизменного положения центра тяжести системы снаряд — ору- б орудие должно переместиться в сторону, обратную движению снаряда. Однако для того, чтобы орудие в момент выстрела переместилось в указанном направлении, на него должна действовать некоторая сила. Определвм ее величину. Для этого запишем уравнение Ньютона в виде Ьн Р т —, ан В этом выражении Р есть сила, действующая на снаряд и сообГаь щающая массе снаряда т (отбрасываемой массе) ускорение пг ' Но так как в нашей системе имеется только два тела: орудие и снаряд, то сила, ускорившая снаряд, должна действовать в обратном направлении на орудие, как сила ~реакцмн со стороны отбрасываемой массы на отбрасывающую.
По величине эти силы должны быть равны, т. е. Р— Р = — «ь— пн ер ан (1 .2) Если за время Ы скорость снаряда изменится от оа до пв то выражение (1. 2) примет вид Р М= -«ч(оь — о,) или Реннаа ~~~ (1 .4) Р,ра1= — («тое — «щ). (1.3) Произведение силы на время называется илнпульсом. Формула (1. 3) является выражением очень важного закона механики, так называемой теоремы импульсов.
Эту теорему можно сформулировать следующим образом: В замкнутой системе импульс силы, возникающий вследствие ускорения отбрасываемой массьс, равен измененшо количества двизсения отбрасываемой массы. Направление этой силы всегда обратно ускорению, сообщаемому отбрасываемой массе. Исследованная нами сила является реактивной силой (силой отдачи), возникающей всегда, когда в системе тел имеется отбрасывание некоторой массы с ускорением. Другим примером возникновения реактивной силы является работа воздушного винта самолетной винтомоторной установки или работа гребного винта судовой двигательной установки (фиг. 3) .
При работе винта за счет энергии, затрачиваемой двигателем на его вращение, воздух (или вода), набегающий на винт со скоростью движения винта вместе с аппаратом оь ускоряется и отбрасывается со скоРостью оь большей, чем скоРость пй пРи этом возникает сила отдачи отбрасываемой массы воздуха (или воды), т. е. реактивная сила, действующая на винт.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
