Основные характеристики твердых топлив

Т а б л и ц а 1


Параметр Размерность Нитроцеллюлозные Смесевые

горючего горючего


Коэффициент тепло- Вт/(м∙К) 0,16…0,27 0,30…0,89

проводности

Теплоемкость кДж/(кг∙К) 14,6 12,6

Коэффициент темпе- м2/с 0,25 0,30

ратуропроводности

Коэффициент линей- 1/К (1,2-2,0)∙10-4 (0,5-1,5)∙10-4

ного геометрического

расширения

Удельный импульс Н∙с/кг 2000…2300 2400…2900

тяги

Температура горения К 2200…2300 2400…3250

Скорость горения мм/с 5…20 8…25

Показатель степени ― 0,6…0,7 0,3…0,5

в законе горения

Крепкость при растя- мПа 10 0,9

жении

Модуль упругости Основные характеристики твердых топлив мПа 1…3 0,7…0,2

при +20°С

при +50°С мПа 0,2…1,0 1…2

при –50°С мПа ― 0,5…0,8

Коэффициент Пуас- ― 0,35…0,5 0,35…0,5

сона

Плотность г/м3 1,6…1,7 1,7…1,8

Секционные заряды употребляются для крупногабаритных РДТТ и состоят из отдельных продольных секций, которые могут быть армированы для проч­ности продольными и поперечными пластинами. Разделение на секции позво­ляет убрать концентрацию напряжений в верхушках звездообразных каналов Основные характеристики твердых топлив при жестком скреплении зарядов с камерой сгорания.

Модульные заряды делаются раздельно от корпуса РДТТ и могут склеиваться со стеной камеры сгорания либо прикрепляться к ней механиче­ским методом.

3.4 Корпус мотора и его элементы.

Основным силовым элементом камеры сгорания РДТТ является её корпус. Он представляет собой почти всегда цилиндрическую оболочку Основные характеристики твердых топлив (обе­чайку). В неких случаях он может быть сферической формы (рис. 9). Кор­пус производится литьём, штамповкой из листа и соединяются сваркой или из­готавливается из труб либо при помощи намотки из стеклопластика. Материалом для метал­лических корпусов обычно служат малоуглеродистые и легированные стали, ти­тановые, дюралевые, магниевые сплавы.

Рис. 9. Схема Основные характеристики твердых топлив РДТТ со сферической камерой сгорания:

1 – термоизоляция; 2 – корпус; 3 – горючее; 4 – сопло; 5 – пиросвеча.

Фронтальное днище может производиться раздельно от корпуса, иметь эллиптиче­скую либо сферическую форму с неровностью наружу либо внутрь. В днище может устанавливаться воспламенительное устройство, а время от времени система выклю­чения мотора, также сопла противотяги.

Заднее днище и сопло могут Основные характеристики твердых топлив составлять единую конструкцию либо являться отдельными элементами. На заднем днище могут размещаться: одно либо не­сколько сопел, время от времени система выключения мотора, воспламенитель, привод поворотных сопел и др.

Неотклонимым элементом конструкции РДТТ являются стыковые узлы, ос­новными из которых являются узлы для соединения обечайки и днищ. На Основные характеристики твердых топлив прак­тике наибольшее применение находят сварные, резьбовые, болтовые соедине­ния и соединения при помощи гибкой рейки.

Самым экономным, обычным и надежным является сварное соединение. Оно технологичнее и легче хоть какого разъёмного соединения. Но его нельзя рассматривать как универсальное хотя бы по той причине, что соединение од­ного из Основные характеристики твердых топлив днищ с обечайкой в большинстве случаев должно быть разъёмным. Разновидности разъёмных соединений приведены на рис. 10 и 11.

Рис. 10. Резьбовое соединение обечайки и днища РДТТ:

1 – смежный отсек, 2 – анкерная гайка, 3 – шпангоут, 4 – обечайка камеры сгорания, 5 – уплотнительная прокладка, 6 – фронтальное днище либо сопловой бак.

Резьба не герметизирует соединение и не обеспечивает требуемую точность по перекосу осей соединяемых частей Основные характеристики твердых топлив. Для герметизации используют уп­лотнительные прокладки, а для увеличения точности делаются цилиндрические пояски, обработанные по допускам 7-го либо 8-го квалитета. Этим обеспечива­ется отменная соосность соединяемых частей конструкции, миниатюризируется эксцентриситет тяги. Более нередко соединения такового вида используются для движков сравнимо маленьких поперечников (D ≤ 500 мм).

Рис. 11. Фланцевое Основные характеристики твердых топлив соединение обечайки и днища РДТТ.

Для РДТТ огромных поперечников используют фланцевое (болтовое, шпилеч­ное) соединение, представленное на рис. 11, которое включает заряд твердого горючего 5, обечайку камеры сгорания 4, шпангоут 3, крышку (фронтальное днище) 8, шпильку (либо болт) 2, уплотнительную прокладку 1.

Для установки вкладных зарядов ТТ в корпусе РДТТ употребляются специ­альные опорные решетки (диафрагмы) (см Основные характеристики твердых топлив. рис. 12) с компенсаторами темпера­турных деформаций. Открытые внутренние поверхности корпуса обычно по­крываются теплозащитным покрытием.

Рис. 12. Конструктивные схемы опорных решеток.

а – железные; б,в,г – неметаллические.

3.5 Система воспламенения РДТТ

Воспламенительные устройства РДТТ зависят от предназначения мотора. Для компактных РДТТ используются устройства, изготавливаемые из тонко­стенного дюралевого сплава, снутри которого Основные характеристики твердых топлив располагается дымный ружей­ный порох либо таблетированный пиротехнический состав (см. рис. 2). Корпус воспламенителя приклеивается к более крепкому держателю, изготавливае­мому из стали либо пластмассы. Для приведения в действие воспламенителя ис­пользуются пиросвечи (обычно две для надежности запуска) (рис. 13). Для за­пуска крупногабаритных РДТТ обычно используются система воспламенения с дополнительным движком (рис. 14).

Рис Основные характеристики твердых топлив. 13. Схема пиросвечи:

1 – корпус; 2 – электрозапал; 3 – пороховой заряд.

Рис. 14. Схема устройства для пуска крупногабаритных РДТТ:

1 – воспламенитель; 2 – пороховой заряд; 3 – горючее РДТТ; 4 – сопловая крышка.

3.6 Сопловые блоки РДТТ.

Сопловой блок появляется задним днищем, решеткой (диафрагмой), устрой­ством для регулирования критичного сечения сопла и раструбом сопла. Кон­структивное решение блока находится в зависимости от Основные характеристики твердых топлив метода опции мотора на темпе­ратурный режим эксплуатации, предназначения ЛА и самого мотора, времени его работы, место расположения РДТТ по длине корпуса, метода сотворения управ­ляющих моментов и др. С учетом перечисленных причин используются одно-сопловые и многосопловые блоки, со сменными вкладышами либо центральным телом (“грушей”), с боковыми Основные характеристики твердых топлив соплами либо удлинительным газоводом, с моно­блочным, разрезным, поворотным либо качающимся раструбом, с отчасти уто­пленным, с коническим либо профилированным (по дуге окружности либо пара­болы) соплом и др.

Проектирование конструкций сопловых блоков значительно неформальная процедура. Многие конструктивные вопросы сопел решаются эксперименталь­ным методом.

Конструкция железного соплового блока для Основные характеристики твердых топлив маленьких РДТТ с ма­лым временем работы может быть выполнена в виде одного конструктивного элемента, время от времени вкупе с задним днищем. Для крупногабаритных РДТТ ме­таллическое сопло целенаправлено изготавливать сварным с раскатанным листо­вым раструбом и точеными кольцеобразными торцами. Для термоизоляции критичного сечения может употребляться напыление вольфрама Основные характеристики твердых топлив либо других тугоплавких и эрозионно стойких материалов.

Сопла, работающие куцее время (6…9 с), могут прессоваться из конст­рукционного пластика. Сопла, работающие 10-ки секунд, изготавливают на­моткой из композиционных материалов либо делают железными с переменной по длине сопла шириной термоизоляции. В критичном сечении неразъемного сопла помещается вставка из силицированного графита либо Основные характеристики твердых топлив наборная конст­рукция из композиционных материалов.

Сопловые блоки со сменными вкладышами делаются разъемными (рис. 15). Вкладыш помещается в цилиндрическом стакане меж днищем и раструбом сопла. Все зазоры меж вкладышем, сопловой втулкой и раструбом сопла должны кропотливо герметизироваться во избежании прогара сопла. Необхо­димо также обеспечить точность и соосность соединения частей Основные характеристики твердых топлив сопла, чтоб не появился эксцентриситет тяги.

Рис. 15. Сопловой блок со сменным вкладышем:

1 – для обычной температуры; 2 – для высочайшей температуры; 3 – для низкой температуры.

Конфигурация сопла и соплового блока определяется в большей степени на базе опыта. Профилирование сопла и соплового блока можно прово­дить с учетом последующих советов (рис. 16).

Рис. 16. Конфигурация сопла и соплового Основные характеристики твердых топлив блока.

Угол входного конуса βвх целенаправлено выбирать в границах 40…60°. С повышением этого угла вырастают теплопотоки к днищу РДТТ и возрастает унос термоизоляции. Радиусы скруглений на входе в критичное сечение и на выходе из него следует выбирать в согласовании с поперечником критичного се­чения Dкр:

Dкр…… до 50 мм Основные характеристики твердых топлив 50…70 мм выше 70 мм

r1…… Dкр 0,5 Dкр 0,3 Dкр

r2…… (0,5…1) Dкр (1…2) Dкр (2…3) Dкр

Длина конической части определяется углом aвых. По статистике aвых=6…20°. Сокращения длины и массы сопла, также утрат тяги в сопле можно достигнуть профилированием сопла (см. рис 16.б). При всем этом aвых не должен превосходить 25°, а a следует выбирать в границах 5…7°.

Устройство регулируемого сопла с Основные характеристики твердых топлив центральным телом (грушей) показано на рис. 6. В данной конструкции предвидено непрерывное регулирование критичного сечения сопла при изменении давления в камере с целью поддер­жания всепостоянства тяги.

Есть и другие варианты регулирования, к примеру, за счет програм­мированного разгара Dкр.

Отчетность по лабораторной работе

Для защиты лабораторной работы занятий Основные характеристики твердых топлив студент должен представить отчет, выполненный согласно ГОСТ. Объем отчета должен быть менее 10 листов формата А4, графически он может быть выполнен от руки либо на принтере.

В отчете должны быть представлены:

- титульный лист;

- введение;

- практическая часть;

- заключение;

- перечень литературы.

Контрольные вопросы

1. Достоинства и недочеты движков разного типа.

2. Тяга ракетного мотора.

3. Удельный импульс тяги Основные характеристики твердых топлив ракетного мотора.

4. Удельный расход горючего, тяговооруженность, суммарный импульс тяги, общее совершенство мотора.

5. Главные элементы РДТТ. Схема РДТТ.

6. Компоновочные схемы РДТТ.

7. Виды топлив. Присадки. Формы зарядов.

8. Элементы корпуса, их конструкция.

9. Принцип деяния и схема системы воспламенения.

10. Конфигурации сопла и соплового блока, их конструкция.

Литература

1. Пенцак И.Н.Теория полета Основные характеристики твердых топлив и конструкция БР. М.: Машиностроение, 1974 г.

2. Алемасов В.Е. и др. Теория РД. М.: Машиностроение,1969 г.

3. Винницкий А.М. Ракетные движки на жестком горючем. М.: Машиностроение,1973 г.

4. Синюков А.М. БР на жестком горючем. М.: Воениздат, 1972 г.


osnovnie-fiziko-himicheskie-harakteristiki-ionitov.html
osnovnie-fiziologicheskie-funkcii-organizma.html
osnovnie-fiziologicheskie-ponyatiya.html