Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Л. Теория ракетных двигателей. 1989 г. (1241535), страница 36
Текст из файла (страница 36)
При работе системы РКС отклонение от заданного режима движения ЛА устраняется путем регулирования тяги двигателя в соответствии с сигналами, поступающими от системы управления. Система СОБ обеспечивает одновременное опорожнение баков, сводя к минимуму остатки компонентов топлива в момент выключения двигателя. Возможно применение т е р м и н а л ь н о й системы управления, которая не приводит трзекторию полета к заданной, однако с помощью бортовой ЭВМ прогнозирует изменение траектории полета и режима работы двигателя таким образом, чтобы кинематические параметры двигателя в конце активного участка были расчетными.
Внутридвигательная система, отличающаяся меньшим временем переходного процесса прн регулировании, предназначена для более точного поддержания основных параметров двигателя (таких, как давление газов и соотношение компонентов топлива !6.8. Типичная диаграмма изменения тягл по,о временн. Характерные периоды времени: открытке к ззкрытке клепзкоз оккслктеле (учлет.
кк ), 3) к горючего (учесткк 2, Ч); работа пускоеого теерлотоплкзкого (учзсток б) к оскоекого (учзсток б) газогенераторов в газогенераторе и камере сгорания). 6 Для компенсации отклонений 6 йэ йв йг л л йэлейа режима работы двигателя от номинального значения, вызванных разбросом характеристик узлов н агрегатов двигателя из-за производственных погрешностей, предусматривается предварительная настройка двигателя. Она заключается в установке в соответствующие гидравлические тракты двигателя регулируемых дросселей или расходных шайб с гидравлическим сопротивлением, подбираемым по результатам проливок отдельных агрегатов или по данным контрольно-технологических огневых испытаний двигателя.
16.6. ИЗ ИСТОРИИ СОЗДАНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ ЖРД Развптне жидкостных ракетных двигателей ведет свое начало прнмерно от рубежа Х!Х н ХХ ст(шетнй. В этот пернод были заложены основы тео. рнн реактивного двпження и механнкп тел переменной массы. В разработке этих вопросов значительна роль выдающихся русских ученых Н, Е. Жуковского (1847 — 1921), И. В. Мещерского (1859 — 1935) н др. Однако крупнейшим вкладом в развитие проблем реактнвного движения явнлнсь работы знаменитого русского ученого К. Э.
Циолковского (1857 — 1935), по праву счнтающегося основоположником современной космонавтики н ракетной техники. Начав интересоваться проблемамн реактнвного двнженпя в !883 г., К. Э. Циолковский опублнковал а 1903 г, получивший впоследствии всемирную нзвестность труд Исследованне мировых пространств реактивными прпборамнз. В этой работе К. Э. Цнолковскпй изложил основы ракетодннамнкн н описал ракету как средство для космпческнх полетов. Предложенная пм схема ракетного двигателя на жидком топливе стала базой для разработок, выполненных его последователямн. Пророческими оказались его высказывания о выборе топлива н некоторых особенностях устройства такого двигателя.
К. Э. Цнолковскнм были предложены кнслородно-углеводородное н кислородно-водородное топлива, керамическая изоляция элементов конструкцнн, раздельное хранение н насосная подача компонентов топлива в смеснтельную головку камеры с последующим сжиганием, управление вектором тяги поворотом выходной части сопла н газовыми рулями. Им была показана первостепенная важность высокой скоростп истечения рабочего тела нз двигателя н охарактернзованы способы ее увеличения.
Первыми последователями Циолковского в нашей стране были талантливые ученые н нзобретателп Ю. В. Кондратюк (1897 — 1942), ф. А. Цандер (!887— )933) н В. П. Глушко (род.в 1908 г.) Ю. В. Кондратюн работал независимо от Цнолковского. Его основное теоретпческое нсследованпе «Завоеванне межпланетных пространстве (1929 г.) (уг частя повторило н дополнило работы Цнолконского, некоторые вопросы нашли новое решение.
В частности, Ю. В. Кондратюк предложил в качестве топлива для двнгателей некоторые металлы н пх водородные соединения, напрнмер бороводороды, ф. А. Цандер еще в студенческне годы нзучал труды Циолковского н ннтересовался вопросами космнческнх полетов. В 1924 г. он изложил свою основную идею — сочетание ракеты с самолетом для взлета с Земли н последу)ощее сжнга- 165 ние металлических частей самолета в качестве горючего для РД. Цандером выполнены теоретические исследования различных вопросов воздушно-реактивных н ракетных двигателей, начаты и работы по их практической реализации. В. П.
Глушко еще в юности увлекался вопросами космонавтики. В письме К. Э. Циолковскому 26 сентября 1923 г. он написал, что уже более двух лет поглощен идеей межпланетных путешествий. С !924 г. В. П. Глушко начинает публиковать научно-популярные н научные работы по ракетно. космической технике. В 1930 г. им были предложены в качестве компонентов ракетного топлива азотная кислота, смесь азотной кислоты с четырехокисью азота, тетранитрометан, перекись водорода, смеси фтора с кислородом, трехкомпонентное топливо (кислород, водород и бериллий) и дрл была разработана керамическая теплонзоляция камеры сгорания двуокисью циркония.
В !931 г. В. П. Глушко предложил, а в 1933 г. внедрил химическое зажигание и самовоспламеняющееся топливо. Тогда же были разработаны профилированное сопло (1930 г.), карданная подвеска двигателя для управления полетом ракеты (1931 г.), конструкция турбонасосного агрегата с центробежными топливными насосами (1933 г.). В. П. Глушко выполнены многочисленные теоретические и экспериментальные исследования по важнейшим вопросам создания и развития )КРД, разработано большое количество конструкций двигателей от первых отечественных ракетных моторов (ОРМ) до новейших образцов.
Являясь одним из пионеров ракетной техники, В. П. Глушко по праву считается основоположником отечественного ракетного двигателестроения. Теми же путями, что и Циолковский, но позднее его, подошли к идее создания жидкостных ракет ученые зарубежных стран. Работы, посвященные этой проблеме, были опубликованы Р. Эно-Пельтри во Франции (!913 г.), Р. Годдардом в США (1919 г.), Г. Обертом в Германии (1923 г.). К. Э. Циолковский не проводил экспериментальных работ по созданию ЖРД. Эта задача решалась его учениками н последователями как в СССР, так и за рубежом. В США экспериментальные работы были начаты Р.
Годдардом (!882 — !945), предложившим много различных технических решений в области создания двигателей и ракет. С 1921 г. Годдард проводил стендовые испытания экспериментального ЖРД, работавшего на кислородно-эфирном топливе, а 16 марта 1926 г. осуществил первый запуск экспериментальной жидкостной ракеты (топлнвожидкий кислород и бензин). В Германии стендовые испытания ЖРД были начаты Г, Обертом в 1929 г., а летные испытания жидкостных ракет — И.
Винклером с 193! г. С 1937 г. под руководством В. фон Брауна разрабатывалась наиболее мощная по тому времени ракета Ч-2, летные испытания которой были начаты в !942 г. В СССР начало экспериментальных работ по реализации идей Циолковского относится к 15.Ч. !929 г., когда в составе Газодинамической лаборатории (ГДЛ) в Ленинграде было создано и приступило к практической деятельности первое опытно-конструкторское подразделение для разработки ракет, электрических н жидкостных ракетных двигателей к ним, Руководил подразделением В.
П. Глушко. В этом подразделении в 30-х годах было создано семейство опытных ЖРД с тягой от 60 до 3000 Н, работавших на различных жидких окислителвх и горючих. Двигатели имели обозначение ОРМ(опытный ракетный мотор). Первый советский экспериментальный ЖРД ОРМ.! (рис. 16.9) разработан и построен в 1930— 31 гг. Топливо двигателя — четырехокись азота и толуол или жидкий кислород и бензин. Прн испытании на кислородном топливе ОРМ-1 развивал тягу до 200 Н.
В период 1930 — 33 гг. в ГДЛ была создана серия ЖРД от ОРМ-1 до ОРМ-52. Наиболее мощный ОРМ-52 работал на азотной кислоте и керосине и развивал тягу до 2,5, . 3 кН прн давлении в камере сгорания 2 ... 2,5 МПа. В ГДЛ были впервые успешно решены и многие практические вопросы создания ЖРД, определены дальнейшие пути развития. Для развития научно-исследовательских, конструкторских и экспериментальных работ, широкой технической пропаганды и подготовки кадров в 193! г.
при Центральном Совете Осоавиахима в Москве была организована группа изучения реактивного движения (ГИРД). Инициаторами создания ГИРД н активными работниками были Ф. А. Цандер (первый ее руководитель), С. П. Королев, 16.9. Первый отечественный экспериментальный ЖРД ОРМ-1, разработанный в ГДЛ в 1930 — 31 гг, В, П. Ветчинкин, М. К.
Тихонравов, Ю. А. Победоносцев и др. Позже аналогичные группы были созданы и в других городах. В задачи ГИРД при ЦС Осоавиахима входили также организация и координация работы, методическое руководство и финансовая под- е жди держка деятельности групп энтузиастов ракетной техники по всей стране. В десятках городов страны велвсь гирдовскаи работа. Наибольший практический вклад внесли группы, работавшие в Москве н Ленинграде.