Синярев Г.Б., Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Теория и проектирование, 1957 г. (1240838), страница 11
Текст из файла (страница 11)
По окончания второй мировой войны захваченные в качестве во. енных трофееЬ мнопие образцы немецкой жидкостной,ракбтной техники, например, дальняя ракета А-4 (Ч-2), звннтные ракеты «Вассерфаль» и другие были испытаны в различных странах и согласно 'опубликованным сведенияи,работы .по этим образцам были продолжены. В США работы,в~ области ракетнюй техники нели в основном проф.
Годдард (см. выше), а также члены Америка~некого Ракетного Общества. В период, предшествовавший второй мировой войне, они осуществили целый ряд удачных запусков жидкостных и порахоЬых ракет. Эти работы, однако, не послужили основанием для создания промышленных образцов ЖРД и ракет. Быстров, развитие ракетной техники, которое наблюдается |в США в последние годы, началось толька после изучения и освоения немецких трофейных образцов. В Англии, Франции, Италяи н других странах на ранней стадии развппия ракетной техники имелись Отдельные энтузиасты этой инженерной области~; их работы, однако, не повлияли сколько-нибудь заметно на практическое развитие ЖРД и ракетостроеияя.
Из приведенного выше краткого обзора применения ЖРД видно, что практика использования ЖРД требует двигателей самых разнообразных тяг н конструктивных схем. Некоторое, далеко не полное представление а масштабах применения ЖРД э современной ракетной технике может дать табл. 1. В этой таблице собраны данные об основных параметрах и областях применения современных ЖРД. Па необходимости, имея в виду пэирокае применение ЖРД на образцах вооружения самых,различных типов (что отнюдь не является специфическим свойством ЖРД) эти данные аснованы на военном применении ЖРД. По этой причине таблица далеко не охватывает всех современных ЖРД (в ней не приводятся данные двигателей, о которых опубликовано очень мало сведений), но и для приведенных образцов отсутствуют многие важные параметры.
Пря этом следует опмеъить, что хотя широкое практическое осуществление жидкостных ракетных двигателей началось сравнительно недавна (первые действующие образцы, прошедшие стадию экспериментальной дсуводки, появились 59 Некоторые данные нностраннык ракет с жидкостными ракет Двигатель Наименование ракеты н страна о и о Дальние ракеты 65 14 7-2 (А-4), Германия 25000 Насосная Азотная кислота+ +анилин 12,2 ,Корпорел'. США 9070 Вытесни- тельная 18,3 ,Редстоуи', США Жидкий кислород+ +спирт 31880 Насосная Насосная 2Х 45360 (2 Х 54000) 24 —:30 61000 Вторая ступень Жидкий кислород Ракеты для исследования (Смотри данные ракеты Первая ступень типа А-4 ,Бампер',СШАВто ая ст е Вторая ступень ВАК-Корпорел 5,8 680 Азотная кислота+ +анилин 45 Вытесни- тельная № 11 12,7 9070 Жидкий кислород+ +спирт Насосная ,Викинг' США 9225 12,7 Насосная 105 Жидкий кислород+ -,-75гь зтилов.
спирт Первая ступень Жидкий кислород+ +диметил„Атлас', США гидразин и к Ю о Ф и Ф и сз З ь о О. о,м о Таблица 1 ными двигателями. Составлено по литературным данным Данные ракеты Степень разработки Примечание типа земля — земля Устарелая конструкция. Послужила прототипом многих ракет 1500 80 до 300 9000 1000 3000 Выпускалась серийно 1,65 120:— 240 1000:— 1450 Серийное производ- ство 80 0,762 5440 320 (800) 1800 1,52 Подготовлена к серии Является прототипом вновь разрабатываемых ракет с дальностью до 2400 клг 100 — ' 110 тонн Находится в разработке Прн старте работают все три двига- теля 1280 8000 6700 2,4 —;3 (225) высоких слоев атмосферы Изготовлено несколько зкземпляров А-4) 26 кг (вес приборов) Использовалась для исследовательских целей, 300 0,3 1920 254 1,2 7500 Специальная исследовательская ракета.
Имеет отделяющуюся головку Выпущено 12 шт. в различных вариантах 320 1800 232 2950 —: 2500 1,14 61 сг Ф ~м 3 и о цм о и о и о м мм о ь, Ф о, ы Ф В Ы сз» о и и и и Ю и и о, м о ом о в и 3 щ О Разбег дальностей н скоростей достигается за счет установки боевой части различного веса Лвигагель В и О 2,5 1,9 Первая ступень Порох ,Аэроби* США 45 6,1 1140 Азотная кислота+ +анилин Вторая ступень Баллонная Первая ступень Порох ЖАЛ .Аэроби* США Вторая ступень 53 6,37 800 32 —:35 6,0 .Вероника', Франция Эенитные управ 8000 40 7, 835 .Вассерфаль", Германия Азотная ! Баллонная кислота+ +визоль 3,9 Порох Первая ступень *' Вторая ступень ,Ника*, США 6,1 Баллонная Азотная кислота+ +анилин 4,6 1250 14 .Матра", Франция Баллоиная 4,88 .Эрликон", Швейцария 500 52 Баллонная Пр н меча н не.
В иностранной литературе опубликованы отрывочные све многих необходимых данных не позволяет привести их в данной таблице. Наименование ракеты н страна о и о г- Азотная кислота-Ь +(анилин -(- +спирт) . Азотная ЖАЛ кислота+ +керосин Азотная кислота+ + керосин и о. д,м' о 1180 35 (на высоте 3000 лг) Продолжение Данные ракеты Степень разработки Примечание Ф и и и о Выпущено около 100 шт, различных вариантов 265 117 100 — ' 145 68,4 1380 0,38 485 283 2150 325:— 270 55 — 91 0,38 500 0,55 1000 120 700 57 Опытные образцы 1400 ляемые ракеты 60 —; 100 Не была окончательно доведена 0,88 3800 1815 750 20 Принята на вооружение в системе ПВО США Находится в серийном производ- стве 670 18 30 до 140 «г 136 0,3 00 450 Опытные образцы 0,400 400 500 4,0 110 0,37 250 20 Подготовле. на к серийному выпуску 20 750 15 деиия по большому числу ракет, находящихся в разработке. Однако отсутствие Ю и и и 1 о О о яз и и о и м 63 о ими о ~~, ю гь и сь чч сз М о И и ми и и мо 4 ох и о о о о М ь о о и е:4 Прелполагается выпуск крупной серии 15 — 18 лет назад), уже созданы двигателя, развивающие тягу от нескольких десятков килограмм до нескольких десятков тонн.
Весьма разнообразно также конструктивное выполнение двигательных установок в целом. Осуществлены установки с различными системами подачи, резко отличающимися по сложности схемы, наконец, построены двигатели, работающие на разнообразных топливах. Особенно следует указать нв то, что за последни~е годы многие образцы ЖРД поступили в серийное производство и изготовляются в больших количествах. Это сви1цетельствует о том, что уоилиями конструкторов, вкопериментаторг?в и технологов, ЖРД, несмотря на высокую мапряженность теплового процесса, превращены в достаточно надежно действующую тепловую машину, пай~девы удачные конструктивные решения двигателей и их агрегатов, разработаны необходи~мьье технологические приемы изготовления ЖРД.
В ближайшие годы, учипывая, что,ракетная техника получит -еще более широкое применение и, начнет, очевидно, вытеснять в определенных областях летательные аппараты с ТРД, следует ожидать интенсивный рост пронзводст'ва ЖРД, дальнейшее их совершенствование по линии совдания двигателей очень большых тяг, применения,новых топлив, обеспечивающих высокие удельные "тяги, а также дальнейшего улучпвения конструкции ЖРД, повышения качественных показателей и степени их надежности. ВОПРОСБ! ДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ 1. Какие допущения принимаются при выводе уравнения силы тяги жидкостного рвкетного двигателя? 2.
Иэ каких сил складывается сила тяги? 3. Проделайте вывод уравнения силы тяги, в случае если нельзя пренебречь количеством движения впрыскивземого топлива. 4. Что такое удельная тяга? Что онв хдрвктеризует? 5. Определите удельную тягу двигателя, имеющего тягу 8000 кг при расходе топлива 42,3 кгсек?кг. б. Найдите эффективную скорость истечения газов для двигателя, удельная тяга которого составляет 215 кгсек!кг. 7, Что такое удельный расход топлива? В каких едииицзх он выражается? 8. Подсчитайте удельный расход топлива ЖРД, имеющего тягу в 6720 кг при расходе топлива в 29,8 кг/сек.
9. Что такое полетный !внешний) к. п. д.? От чего зависит величина полетного к. п, д. жидкостного ракетного двигвтеля? 1О. Определите полетный к. п.д. двигателя, имеющего скорость истечения 2250 м!сек и работающего нв: ракете, летящей со скоростью 18000 км?час? ракете, летящей со скоростью 8!00 км?час? истребителе-перехватчике, летящем со скоростью 2160 кл(час! автомобиле, делающем 200 км?час. 11. Какими основными особенностями обладают жидкостнме ракетные двигзтсли по сравнению с ВРД? !2.
Расскажите о преимуществах и недостатках пороховых ракетных двигзтелей. 13. Нв каких летательных аппаратах применяются жидкостные рвкетные двигатели? 14. Зависит ли удельная тяга от величины ускорения силы тяжести? 15. Квк вазниквет тяга ЖРД? 16. В чем отличие двигателя прямой реакции от двигателя непоямой ревкцин? ГЛАВА 11 НЕОБХОДИМЫЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕРМОДИНАМИКИ Работа жидкостного, ракетного двигателя связапа с изменением давления, температуры, скорости движения газов и запаса знерги~и в них. Поэтому изучение рабочего процесса ЖРД требует использдвания основных завионов я положений Бермодииамики..
В этой главе сообщается только тот материал, который необходим для распространения известных положений рермодинамики на ,рабочий процесс жидкостного ракетного двигателя и используется в дальнейшем при расчете ЖРД'. $ З. ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ГАЗОВ Состояние газа характеризуется вполне определенныьзи физическими'величинами (параметрами), главные из которых: абсолютное давление р, абсолютная температура Т, плотность р (иля удельный вес Т), а также газоваЯ постоЯннаЯ /ее.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
