Заряды твердого топлива

Напряжения и деформации в заряде твердого топлива [c.377]

Заряд твердого топлива можно рассматривать как конструкцию, воспринимающую во время изготовления, транспортировки, хранения и работы двигателя определенные нагрузки инерционные, температуры и перепады давлений. [c.377]

В полете основными нагрузками, действующими на заряд твердого топлива, являются инерционные силы и давление газов. Если заряд свободно вложен в корпус, продольные инерционные силы воспринимаются специальными опорными устройствами если заряд скреплен с корпусом, инерционные силы передаются непосредственно на корпус двигателя. В свободно вложенном заряде давление газов создает почти равномерное сжатие, обычно не приводящее к неприятным последствиям. Заряд, скрепленный с корпусом двигателя, можно рассматривать как нагруженный внутренним давлением толстостенный сосуд. Давление газов вызывает в нем сложное неоднородное напряженное состояние, которое может привести к разрушению заряда. [c.377]

Для крупногабаритных зарядов твердого топлива существенным оказывается действие собственного веса. Под влиянием этой силы в процессе длительного хранения и транспортировки заряда из-за ползучести твердого топлива может нежелательно измениться геометрия заряда. [c.377]

Основной задачей при изучении механического поведения заряда твердого топлива является определение его напряженно-деформированного состояния. Для заряда неосесимметричной формы — это сложная трехмерная задача деформирования твердого тела, имеющего типичные для полимера свойства. Задача существенно усложняется из-за того, что в зависимость напряжение — деформация входит время. Поэтому для решения должны быть заданы начальные и граничные условия, [c.377]

В качестве примера наиболее простого аналитического решения приведем решение задачи о напряжениях и деформациях в заряде твердого топлива, скрепленном с корпусом двигателя и имеющем форму кругового цилиндра. Топливо будем считать работающим упруго , такое упрощение свойств реального топлива возможно при определении напряжений, вызываемых быстро нарастающим давлением при [c.378]

Приведенные зависимости положим в основу определения напряженно-деформированного состояния в заряде твердого топлива, вызванного давлением газов работающего двигателя и изменением его температуры. [c.378]

Приведенных зависимостей достаточно для определения напряжений и деформаций в заряде твердого топлива для тех случаев, когда коэффициент линейного расширения материала корпуса двигателя имеет одно и то же значение в осевом и окружном направлениях. Полученное решение легко скорректировать и для различных значений температурных коэффициентов в осевом и окружном направлениях. [c.380]

Оценка работоспособности заряда твердого топлива производится как по допускаемым перемещениям, так и по допускаемым напряжениям. Типичный пример расчета по допускаемым перемещениям — определение изменения геометрии заряда, вызванное ползучестью топлива под действием собственного веса во время хранения или перепадами давлений и инерционными нагрузками в момент старта ракеты [17]. При пониженных температурах топливо становится хрупким (пластические деформации отсутствуют) разрушение, растрескивание заряда может в результате резкого увеличения поверхности горения привести к взрыву всего двигателя. Поэтому при температуре ниже так называемой температуры стеклования расчет заряда твердого топлива следует производить по допускаемым напряжениям, учитывая концентрацию напряжений [17], [c.380]

В процессе эксплуатации ракеты заряд твердого топлива испытываем действие различных внешних.нагрузок, при этом происходит процесс постепенного накопления повреждений. Таким образом, прочность твердого топлива носит временной характер и должна оцениваться с помощью соотношений длительной прочности. [c.12]

Достаточно сказать, что на длительную прочность приходится рассчитывать трубы поверхностей нагрева котельных агрегатов, паропроводы, оболочки твэлов, которые подвергаются действию внутреннего давления и находятся в условиях сложного напряженного состояния. В наиболее напряженных точках дисков турбин реализуется двухосное растяжение, а их валы работают на изгиб с кручением в сложном напряженном состоянии находится также заряд твердого топлива при работе ракетного двигателя на траектории и при длительном хранении [461. [c.127]

Рис. I. Примеры композитных конструкций резинометаллический амортизатор (а), заряд твердого топлива (б), резинометаллический каток (в), армированный материал (стеклопластик, углепластик и др.) (г)

Агрегат, вырабатывающий газ за счет сгорания заряда твердого топлива, называют твердотопливным газогенератором (ТГГ). [c.102]

ЗАРЯДЫ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА [c.326]

В пятой главе авторы дают новую трактовку вопросов, связанных с механическими свойствами зарядов твердого топлива и распределения механических и тепловых напряжений в них. Это но- [c.12]

Воспламенение заряда твердого топлива остается до некоторой степени экспериментально отрабатываемым процессом [3, 8, 30] В процессе воспламенения необходимо повысить температуру поверхности заряда до величины, превышающей температуру самовоспламенения, в определенный промежуток времени. При неуста-новившемся процессе теплообмен происходит посредством конвекции и, главным образом, в результате излучения и соударения горячих твердых или жидких частиц с поверхностью. Кроме того, в процессе воспламенения необходимо повысить давление в камере сгорания до величины, превышающей минимальное давление, необходимое для устойчивого горения. Поэтому необходимо, чтобы при воспламенении образовывался достаточно большой объем газа. [c.237]

Склонность зарядов твердого топлива давать резонансное горение, естественно, зависит от химического состава топлива. Некоторые топлива никогда не обнаруживают такой склонности, в то время как другим она присуща всегда, по крайней мере,, при экспериментах с горящими изнутри зарядами, проводящихся при чрезвычайно высоких температурах. [c.355]

На фиг. 6. 35 показана схема вытеснительной системы подачи ЖРД, в которой для создания давления использован заряд твердого топлива. Такая система подачи требует специальных мер предосторожности. [c.361]

Фиг. 6, 35. Схема вытеснительной системы подачи ЖРД, в которой для создания давления использо ван заряд твердого топлива.

Принцип возникновения реактивной снлы легко уяснить на примере простейшего реактивного двигателя — ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) , схема которого изображена на рис. 5.1, а. Двигатель состоит из цилиндрической камеры сгорания, где размещен заряд твердого топлива, например пороховой шашки, и выходного сопла. После воспламенения топливного заряда продукты горения, имеющие высокие давление и температуру, заполняют свободный объем камеры и устремляются в выходное сопло. Рассматривая силы давления, дейст- [c.211]

Типичная схема РДТТ приведена на рис. 14.8, а. Корпус РДТТ включает в себя обечайку 3, переднее 2 и заднее 5 днища и заряд твердого топлива 4. На переднем днище имеются отсечные сопла 1, на заднем днище расположен сопловой блок 6. Заряд твердого топлива мо- [c.370]

Корпус работающего двигателя можно рассматривать как сосуд, нагруженный давлением газов, образующихся в результате горения заряда твердого топлива. Основное назначение корпуса — выдержать в течение заданного времени совместное воздействие внутреннего давления и высоких температур и передать на остальную часть ракеты силу тяги. Кроме того, РДТТ обычно является частью силового корпуса всей ракеты и поэтому он воспринимает продольные и поперечные перегрузки, а также испытывает аэродинамический нагрев. С точки зрения прочности, напряжения от внешних продольных и поперечных нагрузок не опасны, поскольку обычно они малы по сравнению с напряжениями, вызываемыми рабочим давлением газов. Но они могут привести к потере устойчивости корпуса двигателя, если внешние нагрузки действуют на неработающий двигатель. Например, это может произойти с двигателями второй и третьей ступени при работающем двигателе первой ступени или с двигателем первой ступени стоящей на старте ракеты. [c.371]

Теоретическое определение условий нормального горения топлива и истечения продуктов его сгорания, обеспечивающих заданный закон изменения тяги РДТТ по времени, является чрезвычайно сложной комплексной проблемой термодинамики и газодинамики. Изучение чисто механического поведения заряда твердого топлива входит одной из составных частей в эту проблему. [c.377]

Для решения этой задачи восполь зуемся результатами решения плоской задачи теории упругости в полярных координатах (см. 2.3). Особенности крепления торцов заряда твердого топлива учитывать не будем и заменим реальный двигатель упрощенной схемой (рис. 14.10). Обычно модуль упругости материала корпуса двигателя на несколько порядков больше, чем модуль упругости твердого топлива поэтому на первом этапе решения при определении напряженно-деформированного состояния заряда деформациями корпуса можно полностью пренебречь и принять его абсолютно жестким [22]. В этом случае при осесимметричном нагружении заряд твердого топлива, изображенный на рис. 14.10, находится в условиях плоского деформированного состояния (е — 0). Воспользовавшись уравнениями (2.30) и (2.31), запишем [c.378]

Ракетные двигатели на твердом топливе (РДТТ). В РДТТ топливо размещается непосредственпо в самой камере сгорания двигателя. Двигатель состоит (рис. 4) из цилиндрич. камеры сгорания 1, где размещен заряд твердого топлива (напр., пороховая шашка 3), и сопла 2. После во(Шла-менения топливного заряда продукты горения, имеющие высокие давление и темн-ру, заполняют свободный объем камеры и устремляются в сопло. [c.380]

Метод появился в 1963 г. почти одновременно в двух вариантах в связи с изучением напряжений в зарядах твердого топлива. В одном из них, предложенном Дюрелли и Парксом [31], модель отливают из мягкого резинообразного полиуретанового каучука. В другом, предложенном Сэмпсоном [40], модель изготовляется из фенолформальдегидной пластмассы горячего отверждения. В первом случае остаточные оптические эффекты в модели не зафиксированы и исчезают с устранением стеснения деформации по границам сопрягаемых элементов из разного материала. Второй вариант метода позволяет фиксировать температурные деформации и соответствующее им двойное лучепреломление, которые сохраняются в модели после разделения сопрягаемых элементов. [c.298]

Камера сгорания РДТТ предназначена для размещения заряда твердого топлива, воспламенителя, системы зажигания и отсечки тяги. Ее параметры выбираются исходя из условий обеспечения нормальных условий горения топлива во время работы двигателя. При размещении РДТТ в конструкции летательного аппарата корпус двигателя выполняется несупщм, т. е. он составляет основу всей конструкции ракеты. С ним, как правило, стыкуется боевая часть, приборный отсек, другие агрегаты и узлы ракеты. [c.515]

Твердотопливный ракетный двигатель состоит из корпуса с соплом, заряда твердого топлива (II) и воспламенителя. ТТ может быть смесевым и двухос- [c.246]

Каждый блок (рис. 2.31) диаметром 3 м дает тягу 450 тс и содержит заряд твердого топлива весом 190 тонн, разделенный на пять основных секций (рис. 2.32). Форма внутренних каналов и продуманная система покрьпия поверхностей для защиты от воздействия пламени обеспечивает необходимый закон изменения тяги во времени. [c.97]

Анализ различных способов регулирования модуля тяги РДТТ показывает, что потенциальные возможности схем с регулированием площади 1фитического сечения, поверхности и скорости горения заряда твердого топлива выгодно отличаются от возможностей других схем и в связи с этим достойны более детального рассмотрения и их сопоставления. [c.34]

Основным узлом РЭУ, обеспечиваюпщм изменение поверхности (скорости) горения заряда твердого топлива, является узел форсирования горения. Наиболее приемлемая конструкция узла форсирования - гидропривод с тепловым ножом. Внутреннее относительно заряда расположение гидропривода обеспечивает создание компактной энергоустановки. [c.132]

Подача контейнеров в зарядную камору. На пункт стыковки со склада снаряженных контейнеров поступают контейнер 27 с зарядом твердого топлива и пустая тележка 3. Контейнер 27 состыковывается с затвором 9, расположенным на тележке 3. Снаряженная таким образом тележка 3 по рельсовому пути подъезжает к торцу зарядной каморы 2 и останавливается. Точное совмещение продольной оси тележки 3 с продольной осью зарядной каморы 2 производится выдвижением аутриггеров 4, снабженных коническими тарелями, в ответные им два конических паза основания 1. После этого затвор 9 с закрепленным на нем контейнером [c.270]

Твердотопливные ускорители имеют индекс ЕАР. Стартовая масса каждого из них 277 т, диаметр 3,04 м. Масса заряда твердого топлива 237 т. Тяга каждого РДТТ 5400 кН. Удельная тяга Руд.о.= 2700 Н с/кг. Заряд твердого топлива состоит из семи секций. Длина каждой ракеты 31м, длина корпуса - 24,73 м. Корпус ракеты выполнен из стали. Диаметр выходного сечения сопла - 3,13 м, диаметр критического сечения - 0,86 м. Управление вектором тяги производится путем поворота сопла на 6° в двух плоскостях. Привод механизма поворота сопла гидравлический. Каждая из ракет имеет головной обтекатель с передним узлом крепления к корпусу второй ступени. В обтекателе располагается механизм увода первой ступени. Твердотопливная ракета может использоваться многократно. Поэтому имеется парашютная система спасения, размещенная в головном обтекателе. В нижней части корпуса ракеты имеется хвостовой отсек, в котором размещается сопло с приводом его поворота, нижние узлы крепления к корпусу первой ступени и два механизма увода (рис. 90). [c.189]

Фиг. 6.36. Графики, характеризующие работу вытеснительной системы подачи ЖРД, в которьй для создания давления использован заряд твердого топлива.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...