Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Л. Теория ракетных двигателей. 1980 г. (1241533), страница 82
Текст из файла (страница 82)
В качестве последних применяют неметаллические или тугоплавкие металлические материалы, их сочетания. Сопло РДТТ имеет нередко сложную конструкцию. Типичным является наличие специального соплового вкладыша в минималь- Рис. И.Ь Схема ракепюго дввгателв ва твердом топаввез 1-бРОНВРУЮЮВЕ ПОКРЫТИЯ; à — КОРПУС. 3-тзРМОНЗОЛЯДВВЗ б-СОПЛОз б-СОПЛОВОй Вввалмае б — топлява; 7 — воспламепнтель ном сечении из материалов, стойких к воздействию продуктов сгорания или имеющих определенную (программированную) скорость уноса. Сопло может быть частично погружено (утоплено) в камеру сгорания.
Как правило, РДТТ 'не регулируется, но в отдельных случаях может быть применена система регулирования давления в камере сгорания и тяги. Возможности управления вектором тяги РДТТ по Рис. Ввд. Сеавпвесвлй РДТТ: 1 — воспламенитель: утоплнвпый заряд; 3 — корпус; 4-тсрмонзолядняс б — сопло; б †уз крепления двигателя сравнению с ЖРД более ограничены.
Регулирование тяги осуществляется подбором конструкции заряда твердого топлива. Для изменения направления тяги могут применяться различные способы- Некоторые из них реализуются путем использования особенностей конструкции сопла двигателя. оя З. ЗАРПДЫ В РДТТ Прессованием или отливкой топлив в специальную изложницу или непосредственно в корпус изготавливают заряды различной конфигурации. Варьируя конфигурацию, стремятся получить требуемый ~акоп изменения поверхности горения во времени, разместить возможно ббльшую массу топлива в объеме камеры сгорания прв учете ряда ограничений по физико-химическим и механическим свойствам заряда твердого топлива.
Примеры некоторых форм зарядов РДТТ приведены на рис. 29.3 и 29.4. Условно все заряды можно разделить на два типа: с горением по торцу и горением по боковым поверхностям. В первом случае бронируется боковая поверхность заряда (см. рис. 29.3,а); во втором горение идет по внешней нли внутренней поверхности или по обеим одновременно. Возможно одновременное горение по торцам н боковым поверхностям. Если физические условия во всех точках .горящей поверхности одинаковы и топливо однородно, то горение происходит равномерно, параллельными слоями. Основной характеристикой процесса горения является его скорость. Для количественной оценки скорости горения используют либо скорость пцремещення поверхности горения по нормали ксамой себе, либо массу топлива, сгорающего с единицы поверхности в ед1щицу времени.
В первом случае скорость горения является л ни е й ~н о й, во втором — м а с с о в о й. Линейную скорость горения обычно называют просто скоростью горения. Ее определяют по формуле ту =ууа/сут, (29. 1) где да — толщина сгоревшего слоя за время уут. ~9ЯЯЯ~пгч~ Рис. 29.2. Примеры зарндов твердого мылвваг а о — горнывй по торцу; б — цнлнпдрпческнй с горением по внутренней поверхнОсти; з — телескопический; е— звездообразный; д колссообразиый; е — трубчатолцелевой ~) ~В8 Рис. 29ж првмер бырмы парада Рдтт 6 Массовая скорость, по определению, равна ~Ы и„=о, — =ай,. (29.
2) При известных скорости и поверхности горения И можно вычислить массовый секундный расход (газообразование) (29. 3) Изменения поверхности горения и свободного объема камеры сгорания во времени определяются в основном геометрией заряда. В зависимости от характера изменения поверхности горения по времени различают три основных типа зарядов. 1. Заряды, обеспечивающие прогрессивное горение, т. е. дающие увеличивающуюся по времени поверхность горения. При постоянной площади минимального сечения сопла это соответствует возрастанию давления в камере сгорания по времени (кривая а, рнс. 29.5).
Простейшим примером такого заряда является цилиндрическая канальная шашка, горящая по внувренней поверхности (см. рис. 29.3, б). 2. Заряды, обеспечивающие регрессивное горение, т. е. дающие уменынающуюся по времени поверхность горения. Это соответствует снижению давления в камере сгорания по времени (кривая б, рис. 29.5). Примером такого заряда может служить цилиндрическая шашка, горящая по наружной поверхности. 3. Заряды, обеспечивающие н е й т р а л ь н о е г о р е н и е, т. е. дающие постоянную или приблизительно .постоянную поверхность горения по времени.
При постоянной площади минимального сечения сопла давление в камере сгорания остается постоянным по времени (кривая в, рис. 29.5). Это имеет место, например, прн, т<~рцовом горении, лри горении забронированной с торцов цилиндрической полой ~шашки по наружной и внутренней поверхностям.,Пля обеспечения горения, близкого к нейтральному, применяются цилиндрические заряды с бронированной внешней поверхностью и сложной формой поперечного сечения: щелевые„звездообразные, колссообразные (рис.
29.3, г — е). Возможно и не монотонное изменение поверхности горения, а с экстремумом, а также скачкообразное в зависимости от того, какое изменение давления (а следовательно, н тяги) по времени необходимо обеспечить. Следует отметить, что в двигателе с зарядом, обеспечивающим прогрессивное горение, в т те зависимости от типа используемою го вкладыша в минимальном сет чении сопла, т. е. подвергающегося нормированному выгоранню или с постоянной во времени гео- метрией, можно получить любую — как прогрессивную, так н регрессивную или нейтральную зависимость давления в камере сгорания от времени. 293. КРАТКИЕ СВЕДЕНИВ ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИИ РДТТ РДТТ язляется стпрейшим реактивным двигателем.
Именопззшийся ранее порохазой ракетой, РДТТ нзаестен несколько сотен лет. Пороховые ракеты шнеке применялись с давних пор как фейс(ззерочпыц сипналы~ые, боезые. В Х1Х не„е з ряде стран Европы сложилась как особый иид иооружения ракппшя артиллерия, отличавшаясн легкостью н манезреиностью. Значительных успехов а втой области добилась н Россия. Основы были заложены з эпоху Петра 1, прпниманщего деятельное участие а работе специального «ракетного зааедепия». В начале Х1Х века эктипно Работал Я области боевых Ракет генеРал А. Д. ЗасЯдко (1779 — 1837), создаашнй новые образцы ракет и легкие пусковые ставки к инм. А Д Засядко явился инициатором широкого внедрения з русскую армию иовага для того времени ракетного оружия.
Подлинным создателем русской ракетной артиллерии явился иыдающийся ученый — артиллерист генерал К. И. Коистантинон (1818 — 1871). В середине прошлого века К. И. Константинов широко поставил научные иаследоеапнп, результаты которых использоаалнсь н конструкциях новых ракет. Он же явился организаторам массового механнзнроэанного н безопасного пронззодстза порохопых ракет. Работы К. И. Константиноза позяолнлн значительно унеличитьдальность н точность ракетного оружия. Русский реаолюционер-народояолец Н. И. Кибальчич (1853 — 1881) явился азтором первого н мире рикетного летательного аппарата для полета человека. В своем проекте, созданном а 1881 г., накануне казни, Кибальчич описал устройссзо пороханого двигателя, пропраммный режим горения, способы упраэлення полетом путем наклона дяигателя и др. Идеи Кибальчича были похоронены а архивах царской полинин н сталидостоянием ученых лишь после Великой Октябрьской социалистической резолюции.
В начале 1921 г. и Москве по инпцнатнзе Н. И. Тихомирова (1860 — 1930) была создана пераая отечестзенпая нсследозательская и опытно-конструкторская лаборатория по ракетной технике. Перебаэнронанная з 1925 г. а Лени прцп, она получила а 1928 г. нанменоаание Гааодинамическая лаборатория (ГДЛ). В ГДЛ прн актнннам творческом участии В. А.
Артемьева, Б. С, Петропавловского. Г. Э. Лангемака, В. И, Дудакоаа «др. были разработаны пороховые ускорители для старта самолетов, ракетные снаряды различного назначения, а которых использозалнсь заряды с толстым сводом из пороха на нелетучем растворителе. Последующее развитие этих работ стало осяоаой создания реактивных минометон («Катюш»), эффективно применявшихся з Великой Отечсстнепной войне. Работы по РДТТ проводились н за рубежом.
Наиболее известны работы, аыполненные а 30 — 40-е годы а США под рукоаодстпом Р. Годдарда, Т. фон Кармана, н Германии — В. Тиллпнга и др. Последние десятилетия развитие РДТТ было ускорено успешными работами по созданкю смесеаых твердых ракетных топлив. К настоящему аременн н СССР и за рубежом разработаны многочисленные азрианты неуправляемых и управляемых и полете аппаратов с РДТТ. Среди ннх тнердотоплизные ракеты большой дальности полета, а том числе межконтинентальные баллистические ракеты. Глава ХХХ ТВЕРДЪ|Е РАКЕТНЪ|Е ТОПЛИВА По физической структуре твердые ракетные топлива (ТРТ) делят на два основных класса: гомогенные (двухосновные) и гетерогенные (смесевые).
Основные требования, предъявляемые к ТРТ, одинаковы для обоих классов.. ЗОД. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ Комплекс требований к твердому топливу чанге всего определяется необходимостью создания ракеты с высокой надежностью, минимальными габаритами и стартовой массой при заданных величинах массы полезного груза и дальности полета. ЗО. 1. 1. ЭИЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ Обеспечение высокой энергетической эффективности двигательной установки является важнейшим требование к топливу, которое прч большой плотности должно обеспечивать получение высокого удельного импульса. Камера сгорания РДТТ нагружена высоким давлением.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
