Двигатель ракетный — Критическая

Двигатель ракетный — Критическая трещина 331 [c.452]

Выражение (15.265) показывает, что сила тяги ракетного двигателя прямо пропорциональна давлению Рк газа в камере сгорания двигателя и площади критического (минимального) сечения 5к сопла. Эти зависимости представлены на рис. 15.73. [c.501]

Авиационная и ракетная техника Вставки критических сечений сопла обшивка ракет противовесы для самолетов пластины в центробежных муфтах пружины для приборов Вставки критических сечений сопел направляющие и регулирующие устройства в потоке продуктов сгорания обшивка летательных аппаратов Обшивка летательных аппаратов и другие детали реактивных двигателей и ракет — [c.411]

Систему заградительного охлаждения можно использовать в ракетных двигателях на твердом топливе для защиты внутренних поверхностей сопл, когда требуется обеспечить постоянный контур критического сечения сопла. Увеличение критического диаметра сопла на 5% вызыва-16 ет падение давления в камере сгорания на 15—20%, что приводит к спи- [c.16]

Попытки расчета течения пленок с переменной вязкостью дают значительно меньшие значения критического числа Рейнольдса (порядка нескольких единиц), однако полного подобия расчетных моделей с действительным процессом оплавления аморфных материалов типа стекла пока не достигнуто. Тем не менее следует отметить, что при течении пленки расплава на поверхностях сопловых вкладышей ракетных двигателей или на боковых поверхностях затупленных тел принципиально могут быть достигнуты указанные критические значения числа Рейнольдса. [c.194]

ОКОЛОЗВУКОВОЕ ТЕЧЕНИЕ — течение газа в области, в к-рой скорость потока и мало отличается от местной скорости распространения звука а(и яц а). О. т. может быть дозвуковым (к < а), сверхзвуковым (у > а) и смешанным (или трансзвуковым), когда внутри рассматриваемой области совершается переход от дозвукового к сверхзвуковому течению. Характерными случаями О. т. являются течение в области критического (наиб, узкого) сечения сопел ракетных двигателей и аэродинамич. труб, течение вблизи горловины сверхзвуковых воздухозаборников реактивных двигателей, в межлопаточных каналах нек-рых турбомашин, обтекание тел (самолётов, снарядов, ракет), летящих со скоростью, близкой к скорости звука или преодолевающих звуковой барьер , когда на обтекаемом теле возникают местные сверхзвуковые зоны, замыкающиеся ударными волнами. [c.402]

При изготовлении корпуса ракетного двигателя другой конструкции из стали D6-A получили требуемое вязкое разрушение при —43° С. Ранее установили, что сталь D6-A при разрушении дает излом чистого среза при температуре —43° С в условиях, аналогичных условиям разрушения ракетного двигателя диаметром 150 мм, поскольку толщина 1,2 мм намного ниже критической толщины материала. [c.332]

Причина этого, по нашему мнению, состоит в том, что в период бурного развития ракетной техники, когда закладывались традиции конструирования двигателей, еще не было ни достаточно мощных компьютеров, ни адекватной математической теории трансзвуковых течений газа. Поэтому основное внимание было обращено на разработку инженерных методик. Однако их применение для конструирования кольцевого ракетного двигателя было обречено на неудачу. Действительно, характерная особенность такого двигателя состоит в том, что высота критического сечения сопла является малой величиной, пропорциональной расстоянию от оси симметрии (при той же площади критического сечения, что и в обычном сопле). Это означает, что к точности аэродинамического проектирования кольцевого [c.129]

Рассмотренные явления важны в теории ракетных двигателей. В камере с (фиг. 3.9) рабочее тело нагревается до температуры Тс- Далее рабочее тело ускоряется при движении внутри сопла, достигая в критическом сечении в соответствии с уравнением [c.74]

Новые области применения пироуглерода вкладыши критических сечений сопловых блоков ракетных двигателей [7-1], покрытие камер сгорания ракетных двигателей, углеродные сопротивления (покрытие на керамике), газоплотное покрытие тепловыделяющих элементов для высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов [c.113]

Необходимые сведения о ракетах-носителях укладываются в стройную систему последовательного повествования с большим трудом. Рассказать об устройстве ракет и ракетных двигателей, не затрагивая общего характера протекающих процессов, практически невозможно. А о процессах нельзя говорить, не дав понятия об основах устройств. Поэтому на некоторых вопросах приходится останавливаться не один раз, а рассматривать их с различных точек зрения и с разной степенью детализации. Такой подход может создать у критически настроенного читателя впечатление излишней повторяемости. Но автор во многих случаях пошел на это вполне сознательно. [c.9]

В гл. 1 авторы приводят один из возможных методов классификации ракетных двигателей и рассматривают общее уравнение тяги, систему к. п. д. и возможные источники энергии для ракетных аппаратов (химические, ионные, на основе свободных радикалов, синтеза и деления ядер). Следует отметить, что приводимый авторами вывод уравнения тяги на основе интегрирования сил давления полностью соответствует современным представлениям и позволяет более глубоко уяснить физический смысл возникновения тяги и изменения ее на нерасчетных режимах, чем обычный вывод, основанный на теореме импульсов. Определен--ный интерес представляет также подробный анализ полетного к. п. д., в котором наряду с правильным определением этого коэффициента критически рассмотрены распространенные, к сожалению, неправильные представления об этой величине, приводящие к ряду недоразумений в учебной литературе. [c.6]

Сопла ракетных двигателей почти всегда имеют круговое поперечное сечение. Отношение давлений рк ра и секундный массовый расход т зависят от типа ракеты и потребной тяги (см. разд. 2.4.1). Радиус Нк выбирается на основе исследования камеры сгорания. Площадь критического сечения /кр и, следовательно, радиус кр, можно получить из уравнения (13). Площадь [c.88]

Размеры ракетного двигателя с горящим по торцу зарядом можно легко рассчитать, зная характеристики топлива и выбранное давление в камере сгорания рк. Площадь критического сечения сопла связана с величиной тяги уравнением (29) гл. 2 [c.253]

Сопла с центральным телом или кольцевые сопла находят применение как в ракетной, так и авиационной технике. Отличие этих сопел от рассмотренных выше осесимметричный конических сопел или сопел Лаваля заключается в кольцевой (или щелевой) форме критического сечения сопла вместо круглой формы. В ракетной технике сопла с центральным телом используется для уменьшения габаритов и веса реактивных двигателей [5], [64]. В авиационной технике в ряде случаев, например, при использовании двигателей с большой степенью двухконтурности без смешения потоков в контурах наличие центрального тела в вентиляторном (внешнем) контуре является неотъемлемым атрибутом двухконтурных сопел (рис. 2.1 ). Схемы сопел с центральным телом, приведенные на рис. 2.1, 2.3, 2.5-2.7 показывают, что они могут быть как круглыми, так и плоскими, с прямым или наклонным (рис. 2.1 в) критическим сечением, с профилированным (рис. 2.1) или коническим (рис. 2.5) центральным телом, без внешней (рис. 2.16) или с внешней (рис. 2.1 в) обечайкой, с укороченной 2.16) или полной длиной (рис. 2.1 е) центрального тела, симметричными (рис. 2.16) или несимметричными (рис. 2.1 е) и т. д. [c.175]

Способы регулирования ракетных прямоточных двигателей зависят не только от типа применяемого топлива (твердое или жидкое), но и от назначения летательного аппарата. Рассмотрим возможные способы регулирования применительно к двум типам РПД. Для ракетных прямоточных двигателей, работающих на твердом топливе, с регулированием в двух сечениях — у диффузора и в критическом сечении первого контура. Если летательным аппаратом является зенитная управляемая ракета, для которой требуется обеспечить максимальную скорость разгона, то регулировать необходимо диффузор и критическое сечение таким образом, чтобы тяга была максимальной. Этому соответствуют максимальное значение коэффициента восстановления диффузора, отсутствие потерь на входе в диффузор и вполне определенное значение критического сечения сопла первого контура. Для избежания возникновения помпажного режима система автоматического регулирования дол- [c.320]

В.П. Глушко прежде всего сконцентрировал свои усилия на разработке методов охлаждения сопла — этой наиболее теплонапряженной части ракетного двигателя. С этой целью в районе критического сечения сопла двигателя ОРМ-34 был предусмотрен специальный кожух, по которому протекала азотная кислота. Однако площадь поперечного сечения охлаждающего тракта (или гидравлический диаметр) выбирались еще произвольно и скорость протекания оказалась недостаточной, чтобы обеспечить требуемый коэффициент теплоотдачи. На двигателе ОРМ-35 скорость жидкости была несколько увеличена, но опять была недостаточной. Сопло [c.44]

Охлаждаемые ракетные двигатели. В охлаждаемых ракетных двигателях предусматривается охлаждение некоторых или всех металлических частей, соприкасающихся с горячими газами, например стенок камеры, стенок сопла, поверхности форсунок. Циркуляция охлаждающей жидкости происходит в охлаждающей рубашке или охлаждающем змеевике. Охлаждающая рубашка часто имеет внутреннюю и наружную стенки, т. е. образует трубу. Внутренняя стенка омывается продуктами сгорания, а пространство между стенками служит для прохода охлаждающей жидкости. Зона критического сечения обычно характеризуется наибольшей интенсивностью теплопередачи, и поэтому охлаждение этой зоны представляет наибольшие трудности. По этой причине охлаждающая рубашка часто проектируется так, чтобы в зоне критического сечения скорость течения охлаждающей жидкости была наибольшей, что достигается сужением проходного сечения рубашки. Использование специальных форм (рис. 13.13) обеспечивает легкий вес конструкции, эффективную теплопередачу через тонкую стенку и эффективное поддержание давления охлаждающей жидкости. [c.454]

Деятельность экспериментальной станции Куммерсдорф — Запад началась с постройки здания для испытательного стенда В декабре 1932 года на стенде был установлен двигатель, подлежавший испытанию. Однако первая же попытка запустить его окончилась неудачей - двигатель взорвался. Последовал полный разочарований год тяжелой работы ракетные двигатели прогорали в критических точках пламя факела шло в обратном направлении и воспламеняло топливные форсунки встречались большие механические трудности. Но между этими неудачами случались и успешные испытательные запуски, которые показывали, что данную ракету можно заставить работать. Наконец в 1933 году наступило время проектирования полноразмерной ракеты. Условно она бьша названа Агрегат-1 ( Agregat-1 ), или А-Ь>. [c.140]

Хорошо известно, что под действием потока газа, скорость которого превышает некоторую критическую, капля жидкости или струя разрушается. Это явление приводит к нелинейным колебаниям процесса горения в ракетных двигателях. Лейн [457] и Волынский [854] экспериментально определяли критические условия разрушения. Моррелл [555] исследовал струю воды под действием поперечных ударных волн. Наблюдались два основных типа процесса дробления жидкости. При одном из них возмущение капель заканчивается образованием нерегулярных струек. При втором происходит сдувание жидкости в форме пузырьков. Капля может принять линзообразную форму, и жидкость срывается с ее внешнего края. Обобщенная модель обоих типов процессов дробления пред.чожена Морре.т.чом [555]. [c.146]

Тугоплавкие, оплавляющиеся, сублимирующие и газифицирующиеся покрытия находят щирокое применение в ракетной технике для защиты наружных поверхностей ракет от разрушения при входе их в плотные слои атмосферы. Эти покрытия применяются также для защиты внутренних поверхностей ракетного двигателя твердого топлива. Чтобы критическая часть сопла не изменяла своих размеров во время работы двигателя, ее выполняют из тугоплавкого материала, а остальные поверхности покрывают оплавляющимися, сублимируюш,ими или газифицирующимися покрытиями. [c.474]

Найти значение конвективного теплового потока в критическом сечении сопла ракетного двигателя. Расстояние критического сечения от головки камеры сгорания 0,5 м, температура стенки сопла со стороны газов 800° С, статическое давление н температура потока равны 1,29 МПа и 2350°С соответственно. Продукты сгорания имеют следующие физические свойства I t=3,1 10 Па с fpex = 1520 Дж/(кг-К) k = 1,18 R = 341 Дж (кг-К)- [c.255]

При достаточном отведенном времени и наличии необходимого количества образцов для испытаний такую обоснованную корреляцию можно установить, но обычно в программах высоконадежных изделий ни денежные средства, ни время не позволяют это осуществить. Однако отсутствие статистического обоснования не устраняет лотребность в такой корреляции и не снижает преимущества, получаемые при ускоренных испытаниях на срок службы. Интуитивные, но полезные заключения могут быть сделаны и обычно делаются по. результатам ускоренных испытаний на срок службы даже очень не- большого количества образцов. Во взятом в качестве примера испытании ракетного двигателя успешное испытание без отказов дало бы уверенность в том, что в течение следующего года можно не опасаться возникновения критических отказов в партии двигателей, лредназначенной для тактического использования, и что нет необходимости предпринимать какие-либо действия к возобновлению про-1Изводства или к увеличению изготовления запасных частей в действующем производстве. И наоборот, появление критических отказов при испытаниях дало бы предусмотрительным руководителям проекта сигнал о необходимости принятия таких предупредительных мер в целях страховки. [c.196]

В 5-2 обсуждался процесс массопереноса в горловине графитовог ракетного сопла. Был сделан вывод, что диаметр критического сечения горловины может увеличиваться со скоростью 2,5 мм/сек в результате о бгорания углерода. Даже меньшие по величине скорости эрозии совершенно недопустимы для ракетного двигателя с многократным зажиганием, каждое продолжительностью в минуту и более. К счастью, [c.220]

Сопло ускорителя утоплено на 20,4% (рис. 140). Диаметр критического сечения сопла 1,384 м, выходного сечения— 3,759 м, так что степень расширения равна 7,38. Сопло состоит из термоизолированных алюминиевых и стальных узлов и имеет гибкое соединение (см. разд. 10.3), которое обеспечивает управление вектором тяги. Вся сужающаяся часть сопла, гибкое соединение и часть выходного раструба утоплены в кормовую обечайку корпуса двигателя. Пиротехническое воспламенительное устройство представляет собой ракетную камеру с соплом, выполненную из стали D6a и термоизолированную изнутри и снаружи, содержащую приблизительно 80 кг быст-рогорящего ТРТ в виде одноканального заряда с формой 40-лучевой звезды. Интересно отметить, что для разработки ТТУ потребовалось лишь 4 стендовых доводочных испытания и 3 пуска на соответствие техническим условиям. На рис. 141 показана типичная регистрограмма тяги ТТУ ВКС Спейс Шаттл . [c.230]

Высокоплотные многоармированные УУКМ, полученные с применением пека, успешно применяют в соплах ракетных двигателей в самых теплонапряженных зонах, заменяя малопрочные графиты и тяжелые тугоплавкие сплавы на основе вольфрама и молибдена. Так, в двигателях ракет типа Minuteman сопловые вкладыши критического сечения выполнены в виде моноблочной конструкции из УУКМ со структурой 3D, что позволило при модернизации двигателей снизить массу [c.240]

Небольшой ракетный двигатель. Современные проблемы создания конструкций из высокопрочной стали связаны с изучением разрушения для качественного анализа конструкции. В приведенном здесь частном случае применяли понятие критической толщины, для того чтобы отклонить конструкцию ракетного двигателя, которая определенно была бы непригодной (Кац и Эбот, 1964 г.). [c.331]

Вольфрам и его сплавы. Вольфрам — наиболее тугоплавкий металл. Его используют в качестве легирующего элемента в сталях и сплавах различного назиачения в композитных материалах [медь+ -Ьволокно вольфрама, = 1500-Т-2000 МН/м (150- 200 кгс/мм ), Е — 400 ООО МН/м (400 ООО кгс/мм )] в электротехнике и электронике (нити накала, эмиттеры, нагреватели в вакуумных приборах и т. п.). Из вольфрама изготавливают эрозионные вставки в критические сечения сопел ракетных двигателей и т. д. [c.260]

Определить конвективный удельный тепловой поток в критическом сечении сопла жидкостно-ракетного двигателя, если заданы температура Г/= 3060° К, давление /7/=40,8-10 н/ж , массовый расход G = 17,4 кг/сек и состав продуктов сгорания (в объемных долях) гсо2=0,224 гсо = 0,275 гн2О = 0,378 гнг=0,058 roj = 0,G13 гон=0,034 гн=0,013 го = 0,005 (кажущаяся молекулярная масса /п = 25,61 7 = 324,7 дж кг-град)-, показатель адиабаты /г = 1,219). Кроме того, задан диаметр сечения 5 = 0,07 м. и известна температура на поверхности стенки сопла = 1200° К. [c.198]

В ракетных двигателях малой тяги, в гиперзвуковых аэродинамических сонлах и сонлах газодинамических лазеров размеры критического сечения и полное давление могут быть такими, что число Рейнольдса Р1в = изменяется в диапазоне 10 — 10 . [c.343]

Применительно к АРС решена задача определения закона необходимой тяги двигателя по времени полета снаряда. Графики зависимости требуемой тяги РДТТ от времени полета АРС при экстремальных условиях стрельбы показаны на рис. 10.23. На графике 0 - угол возвышения ствола. Проектные проработки показывают, что в случае реализации РДТТ, регулируемого простым изменением площади критического сечения сопла, твердое ракетное топливо должно иметь следующие характеристики, определенные при стандартных условиях /уд > 2100 м/с W 20 мм/с v = 0,7. [c.453]

Аналогичным образом реализуется подача охладителя при заградительном охлаждении сопел ракетных двигателей. В этом случае в качестве охладителя используется жидкость — горючее, которое через систему отверстий в области критического сечения сопла подается на наружную поверхность стенки, образуя защитную пленку жидкости. Использование в качестве охладителя жидкости повышает эффективность тепловой защиты, так как в этом случае подводимое тепло к охладителю расходуется не только на его подогрев, но и на его испарение. Заградительное охлаждение,, реализуемое посредством выдува жидкости на защищаемую поверхность, иногда называют пленочным охлаждением. [c.431]

Это соотношение указывает, что в критическом сечении сопла скорость течения газа равна скорости звука Окр в данном газе при давлении Ркр и температуре Гкр. Дальше-по потоку, за критическим сечением, в расширяющейся части сопла скорость продолжает нарастать и становится, таким образом, сверхзвуковой. Вот почему эти сопла и называют сверхзвуковыми. Когда в критическом сечении достигнута звуковая скорость, говорят, что наступает кризис течения в сопле (или запирание потока), и величина массового расхода, проходящего через него, определяется исключительно условиями в критическом сечении, т. е. не зависит от условий на выходе из сопла. Соотношения (10), (II) и (12) сохраняют силу для изоэнтропных сопел, в которых скорость на входе не равна нулю, поскольку для различных переменных, характеризующих условия на входе в сопло, мы используем их значения, соответствующие заторможенному состоянию. В связи с тем, что в ракетных двигателях можно получить достаточно высокое отношение давлений, Ьопла этих двигателей всегда бывают сверхзвуковыми. [c.79]

Мы видели, что удельный тепловой поток в стенку максимален вблизи критического сечения сопла. Поэтому в районе критического сечения сопла скорость течения охлаждающей жидкости должна быть повыщенной. Приведем пример классического расчета из книги Синярева и Добровольского [4], чтобы проиллюстрировать указанные два метода расчета теплообмена в ракетном двигателе с регенеративным охлаждением одним из компонентов. [c.447]

В целях обеспечения более высокого единичного импульса е современных ракетных двигателях применяются топлива с металли-цескими компонентами. При сгорании такого топлива образуются окислы металлов либо твердой, либо жидкой конденсированной фазы. Наличие их в продуктах сгорания топлива приводит к снижению уровней газообразования и нагрева газовой фазы, так как определенная доля тепловой энергии, полученной от сгорания топлива, аккумулируется конденсированной фазой. Это обстоятельство при заданной площади критического сечения сопла неминуемо приводит к некоторому уменьшению давления в камере сгорания и увеличению расхода топлива, т. е. к снижению его КПД. [c.117]

Еще в 1937 г. курсант Военно-морской академии США Р. Труэкс разработал свой первый ракетный двигатель, который должен был работать на газообразном кислороде и бензине. Камера сгорания этого двигателя имела регенеративное охлаждение бензином "входной части сопла", водяное пленочное охлаждение в районе критического сечения и неохлаж-даемую расширяющуюся часть сопла [81, с. 163]. [c.78]

Если говорить об отношении Ре1Рс-> то для большинства ракетных двигателей это отношение меньше критического. Может быть, автор имел в виду отношение Рс Ре Прим. перев.) [c.409]

Неохлаждаемые ракетные двигатели. Неохла-ждаемые жидкостные ракетные двигатели могут работать в течение промежутка времени до 1 мин, а иногда даже больше. Стенки двигателя действуют как тепловая губка , т. е. поглош,ают тепловую энергию. Если температура стенки приближается к точке плавления материала, из которого она изготовлена, то дальнейшая работа двигателя становится опасной из-за возможности местного расплавления материала, высоких внутренних напряжений й уменьшения прочности. Эффективного использования материала двигателя можно достичь путем утолщения стенок в критических местах, например вблизи критического сечения, и при помощи керамической изоляции для уменьшения скорости теплопередачи. [c.454]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...