206 (599283), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Одновременно с закрытием клапанов ЭПК3 и ЭПК4 подаётся напряжение на нормально закрытый клапан ЭПК18, вследствие чего он открывается. Воздух из бортбаллона ББ1, магистралей управления главными клапанами (ГКО и ГКГ) стравливается за борт ракеты. ГКО и ГКГ закрываются. Снимается напряжение с ЭПК2 и ЭПК5, вследствие чего они закрываются.
Двигатель ступени остановлен.
6.2.5 Аварийный режим работы ПГС
Выключение двигателя на аварийном режиме происходит одноступенчато.
Если в камерах сгорания на старте не образуется устойчивое горение, то происходит одновременное закрытие клапанов ЭПК3, ЭПК4, ЭПК1, ЭПК6 и открытие клапанов ЭПК18, ДПК1, ДПК2. Таким образом, происходит одноступенчатое выключение двигателя и стравливание воздуха из бортовых ёмкостей.
При аварийном режиме в полёте необходимо подать напряжение на предохранительный клапан ЭПК18, чтобы стравить давление из бортбаллона ББ1, а также на ДПК1, ДПК2. При аварийном (одноступенчатом) выключении одновременно обесточиваются ЭПК3 и ЭПК4.
7. Выбор диаметров трубопроводов окислителя и горючего
Исходные данные:
Полная высота бака горючего ;
Полная высота бака окислителя ;
Диаметр бака горючего ;
Диаметр бака окислителя ;
Массовый секундный расход горючего ;
Массовый секундный расход окислителя ;
Плотность горючего ;
Плотность окислителя ;
Коэффициент объема газовой подушки БГ ;
Коэффициент объема газовой подушки БО ;
Минимальное давление наддува в баке горючего ;
Минимальное давление наддува в баке окислителя ;
Материал стенок бака горючего АМг6;
Материал стенок трубопровода АМг6;
Средняя шероховатость поверхности трубопроводов ;
Характеристики материала АМг6:
предел прочности ;
плотность .
Выполнение расчёта:
Расчет диаметра трубопровода горючего
- масса топливной системы горючего,
где - масса бака горючего;
- масса рабочего тела наддува бака горючего;
- масса трубопровода горючего.
Масса бака горючего:
,
где .
Масса трубопровода:
,
где ;
- приведённая длина трубопровода горючего (от заборного устройства до входа в насос).
Масса рабочего тела наддува бака горючего:
,
где ;
- эффективная работоспособность газа.
Суммарные потери давления в трубопроводе горючего:
,
где - потери давления на создание скорости;
- скорость движения горючего в трубопроводе.
- потери давления на трение между движущейся жидкостью и стенками трубопровода;
- коэффициент потерь на трение (зависит от режима течения жидкости);
- местные потери;
- суммарный коэффициент местных сопротивлений.
Масса топливной системы горючего:
.
Зададимся несколькими значениями диаметра трубопровода горючего и произведём расчёт по приведённым выше выражениям. После чего построим график зависимости массы топливной системы горючего от диаметра трубопровода (рис.9) и данные вычислений сведём в таблицу (табл.1).
Рис.9. График зависимости массы топливной системы горючего от диаметра трубопровода
Таблица 1
|
|
|
|
|
0.08 | 21.87 | 1.148 | 469.779 | - |
0.09 | 17.28 | 7.166 | 316.596 | 32.608 |
0.1 | 13.997 | 4.702 | 229.06 | 27.649 |
0.11 | 11.568 | 3.211 | 176.122 | 23.111 |
0.12 | 9.72 | 2.268 | 142.594 | 19.037 |
0.13 | 8.282 | 1.646 | 120.529 | 15.474 |
0.14 | 7.141 | 1.224 | 105.53 | 12.445 |
0.15 | 6.221 |
| 95.046 | 9.934 |
0.16 | 5.468 | 7.175 | 87.541 | 7.896 |
0.17 | 4.843 | 5.63 | 82.054 | 6.268 |
0.18 | 4.32 | 4.479 | 77.968 | 4.98 |
0.19 | 3.877 | 3.608 | 74.875 | 3.967 |
По ГОСТ 18482-79 выбираем диаметр трубопровода горючего равным .
Расчет диаметра трубопровода окислителя
- масса топливной системы окислителя,
где - масса бака окислителя;
- масса рабочего тела наддува бака окислителя;
- масса трубопровода окислителя.
Масса бака окислителя:
,
где
.
Масса трубопровода:
,
где ;
- приведённая длина трубопровода окислителя (от заборного устройства до входа в насос).
Масса рабочего тела наддува бака окислителя:
,
где ;
- эффективная работоспособность газа.
Суммарные потери давления в трубопроводе окислителя:
,
где - потери давления на создание скорости;
- скорость движения окислителя в трубопроводе.
- потери давления на трение между движущейся жидкостью и стенками трубопровода;
- коэффициент потерь на трение (зависит от режима течения жидкости);
- местные потери;
- суммарный коэффициент местных сопротивлений.
Масса топливной системы окислителя:
.
Зададимся несколькими значениями диаметра трубопровода окислителя и произведём расчёт по приведённым выше выражениям. После чего построим график зависимости массы топливной системы окислителя от диаметра трубопровода (рис.10) и данные вычислений сведём в таблицу (табл.2).
Рис.10. График зависимости массы топливной системы окислителя от диаметра трубопровода
Таблица 2
|
|
|
|
|
0.13 | 19.726 | 1.333 | 1327 | - |
0.14 | 17.009 | 9.911 | 1028 | 22.545 |
0.15 | 14.817 | 7.521 | 818.581 | 20.344 |
0.16 | 13.022 | 5.81 | 668.908 | 18.285 |
0.17 | 11.535 | 4.559 | 559.482 | 16.359 |
0.18 | 10.289 | 3.627 | 477.989 | 14.566 |
0.19 | 9.235 | 2.922 | 416.295 | 12.907 |
0.2 | 8.334 | 2.38 | 368.9 | 11.385 |
0.21 | 7.559 |
| 332.007 | 10.001 |
0.22 | 6.888 | 1.625 | 302.946 | 8.753 |
0.23 | 6.302 | 1.361 | 279.805 | 7.638 |
0.24 | 5.788 | 1.148 | 261.197 | 6.65 |
По ГОСТ 18482-79 выбираем диаметр трубопровода окислителя равным .
8. Выбор типов заборных устройств и расчёт остатков незабора
Заборные устройства (ЗУ) ТБ, предназначены для обеспечения бесперебойного поступления компонентов топлива из баков в топливные магистрали при всех заданных режимах работы ЖРД. Нарушения подачи топлива, вызываемые воронкообразованием, кавитацией или динамическим «провалом» уровня свободной поверхности топлива, проявляющимся в неравномерном опускании топлива, недопустимы.