ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ДВИГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ И КОНСТРУИРОВАНИЕ Основные сведения о химических ракетах (Г. С. Сейферт) из "Космическая техника " Эффект воздействия переменной конфигурации на скорость нагрева и полный тепловой поток зависит, разумеется, от того, как именно эта конфигурация изменяется. Так пиковая скорость нагрева может и не увеличиться, если изменение конфигурации начинается только после того, как пройдена точка максимальной скорости нагрева. Заметим также, что при таком изменении конфигурации снаряда, когда большие замедления имеют место на меньших высотах, среднее значение полетного числа Рейнольдса стремится к возрастанию и, следовательно, нагрев уменьшается, а пограничный слой остается ламинарным. [c.392] Эта формула дает более точное значение I, чем уравнения (ИГ.Ю) и (ИГ.И), хотя для получения абсолютно точной величины I нужно пользоваться строгим уравнением (ИГ. 18). [c.395] Я —тепловой поток на единицу площади. [c.395] Ракета представляет собой агрегат, в котором порции находящегося в ней вещества приобретают кинетическую энергию и выбрасываются наружу в виде газообразной струи в желаемом направлении с управляемой скоростью. Следствием изменения количества движения негазообразной части системы является создание реактивной силы, или полезной тяги. [c.399] Оптимальная ракета производит высокую тягу на единицу расхода массы. При постоянной тяге скорость истечения выбрасываемой массы меняется обратно пропорционально скорости расхода массы, или секундному массовому расходу. Эффективная ракета должна экономно расходовать массу и поэтому интенсивно расточать энергию. Эта высокая скорость выделения энергии подразумевает, что выбрасываемое вещество нагревается до высокой температуры. Задача ракетного двигателя состоит в преобразовании хаотической тепловой энергии рабочего газообразного вещества в упорядоченное состояние, в котором скорости многих молекул настолько, насколько это возможно, ориентированы в определенном направлении. В идеальных условиях полное количество движения этих молекул в выбранном направлении будет максимальным, но их температура и давление, измеренные наблюдателем, движущимся вместе с потоком, будут равны нулю. [c.399] Коэффициент полезного действия 100% не может быть достигнут в атмосфере Земли, так как для этого требуется расширение в вакуум. Процесс расширения должен окончиться тогда, когда давление в невозмущенной струе вытекающей жидкости достигает давления окрул ающей атмосферы при этом в газе остается большое число хаотически движущихся со случайно направленными скоростями молекул, которые не создают полезной тяги. Так как ракетный двигатель использует рабочее вещество, работающее при перепаде давлений между камерой сгорания и окружающей средой, то он может рассматриваться как тепловая машина нри анализе его действия следует принимать во внимание термодинамические процессы. Основным физическим явлением при таком рассмотрении является истечение газообразного вещества через канал с одновременным изменением формы энергии, заключенной в этом веществе. Это может иметь место как при впрыске жидкости в камеру сгорания с последующим выхлопом через сопло для жидкостной ракеты, так и при выделении газа с поверхности твердого вещества для твердотопливной ракеты. [c.399] Будем предполагать, что процесс является установившимся это значит, что различные физические параметры рассматриваются как не быстро меняющиеся функции времени. Так как установившиеся процессы обычно имеют место при постоянном местном давлении, то в сопле предполагается наличие термодинамически равновесных состояний, даже если химическое равновесие достигнуто не полностью. [c.400] В этой главе будут обсуждаться следующие вопросы определение тяги ракеты через скорость и секундный массовый расход выбрасываемого вещества, а также определение этих величин через размеры сопла и такие свойства газа, как давление, температура, молекулярный вес и отношение удельных теплоемкостей. [c.400] Вернуться к основной статье