ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Общие сведения о ракетных двигателях н двигательных установках из "Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей " Реактивным двигателем называют двигатель, который создает силу для перемещения аппарата в пространстве путем преобразования энергии собственного или внешнего источника в кинетическую энергию отбрасываемой струи вещества. Для работы реактивного двигателя можно использовать как вещество, размещенное на борту аппарата, так и окружающую среду, т.е. среду, в которой движется аппарат. Струю вещества, истекающую из реактивного двигателя, называют реактивной струей, а силу, которая возникает вследствие ее истечения и передается на аппарат, - реактивной силой. Реактивная сила представляет собой равнодействующую газо- и гидродинамических сил, действующих на внутренние поверхности реактивного двигателя при истечении из него вещества. [c.5] Параметры и агрегатное состояние вещества до его подачи в двигатель (т.е. исходного вещества) и в реактивной струе обычно существенно различаются. Исходное вещество для создания реактивной струи может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии и иметь температуру, равную температуре окружающей среды. [c.5] Реактивная струя чаще всего представляет собой высокотемпературную смесь газов. Вид используемого вещества во многом определяется типом реактивного двигателя. [c.5] Реактивные двигатели, используемые в настоящее время, представ ляют собой широкий класс двигателей самого различного назначения Область их применения постоянно раширяется. Подавляющее большин ство реактивных двигателей используется на летательных аппаратах (ЛА) различных типов. [c.5] Первичная энергия запасается на борту аппарата в каком-либо источнике или принимается от внешнего источника (например, от Солнца в виде его излучения). [c.6] В наименьшей степени зависят от окружающей среды реактивные двигатели, у которых рабочее тело и источник первичной энергии размещены на самом аппарате. Такие реактивные двигатели выделяют в отдельный класс ракетных двигателей (РД). [c.6] Ракетным двигателем называют реактивный двигатель, использующий для работы только вещества, имеющиеся в запасе на аппарате, предназначенном для перемещения. Такой аппарат может быть летательным, наземным или подводным. Наиболее широко ракетные двигатели используют на ЛА, называемых ракетами. [c.6] Учитывая значительную автономность ракетных двигателей от условий окружающей среды, их точнее бьию бы назвать автономными реактивными двигателями. Однако закрепился термин ракетный двигатель. Нельзя противопоставлять реактивные и ракетные двигатели ракетные двигате ш являются частным случаем реактивных двигателей. Ракетный двигатель является единственным типом реактивного двигателя, который может работать в любой газообразной и жидкой среде, а также в условиях среды с глубоким разрежением (с пренебрежимо малым давлением). Указанные условия характерны для космического пространства для краткости в дальнейшем такую среду будем называть пустотой, имея в виду условность указанного термина. [c.6] Прежде чем рассматривать основные параметры и классификацию ракетных двигателей, разберем простейшие схемы и принцип действия наиболее характерных из них. Введем понятие о ракетной двигательной установке (ДУ), включающей в себя в наиболее общем случае источник первичной энергии, бак с рабочим телом, двигатель и систему подачи рабочего тела в двигатель. [c.6] Ниже рассматриваются только ДУ с жидкостным ракетным двигателем. Жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) называют ракетный двигатель, работающий на жидком ракетном топливе. Жидким ракетным топливом (ЖРТ) называют вещество (совокупность веществ) в жидком состоянии, способное в результате экзотермических химических реакций образовывать продукты, создающие реактивную силу при истечении из двигателя. При использовании жидких ракетных топлив экзотермические химические реакции — реакции окисления (горения) или разложения — протекают в камере сгорания или разложения с образованием газообразных продуктов сгорания или разложения и вьщелением теплоты. [c.7] Введем ряд терминов. [c.7] Компонентом жидкого ракетного топлива (компонентом топлива) называют отдельно хранимую и подводимую к камере ЖРД составляющую ЖРТ. Компонент топлива может состоять из одного вещества или смеси индивидуальных химических веществ. ЖРТ можег быть одно- и многокомпонентным, в основном двухкомпонентным за рубежом рассматривают целесообразность использования трехкомпонентных топлив для ЖРД большой тяги для мощных ракет. [c.7] Жидким ракетным горючим (горючим) называют компонент ЖРТ, окисляющийся в процессе горения. [c.7] Жидким ракетным окислителем (окислителем) называют компонент ЖРТ, служащий для окисления горючего в процессе горения. [c.7] Различают основное и вспомогательное ЖРТ. [c.7] Основным ЖРТ называют жидкое ракетное топливо, служащее для получения всей или основной доли тяги. Обычно в ЖРД применяют только одно топливо, которое используется также для вспомогательных целей (привода турбонасосного -агрегата, работы системы управляющих моментов и сил и т.п.). [c.7] Вспомогательным ЖРТ называют жидкое ракетное топливо, отличное от основного и применяемое только для вспомогательных целей. Продукты сгорания или разложения вспомогательного ЖРТ часто выбрасываются помимо камеры сгорания или разложения основной камеры. Одним или несколькими компонеттами многокомпонентного вспомогательного топлива могут бьпь компоненты основного топлива. [c.7] В результате реакции горения происходит преобразование первичной (химической) энергии топлива в энергию теплового движения (в теплоту), в результате чего образуются газообразные продукты сгорания, обычно имеющие высокую температуру. Ускорение продуктов сгорания в сопле камеры вследствие прео зования их теплоты в кинетическую энергию приводит к созданию реактивной силы. [c.7] На рис. 1.1 изображена упрощенная схема ДУ с ЖРД. Двигательная установка состоит из камеры 1, баков компонентов топлива 3 и 6, клапанов компонентов топлива 2 и 7, баллона со сжатым газом 5 и пневмоклапана 4. При открытии последнего сжатый газ поступает из баллона в баки, в результате чего давление в них возрастает. При открытии клапанов 2 и 7 компоненты топлива (окислитель и горючее) начинают поступать в камеру и в ней начинается процесс горения с истечением продуктов сгорания из сопла. [c.8] К числу основных параметров и характеристик ЖРД относятся следующие. [c.8] Вернуться к основной статье