Сопло твердотопливного двигателя

Рис. 2.28. Сопло твердотопливного двигателя в разрезе / — вольфрамовая внутренняя оболочка, 2—промежуточная прослойка из термостойкого материала, < —графитовый поглотитель тепла, 4-керамическая изоляция, 5—пластмассовая изоляция, 5 —силовые элементы, 7—наружная оболочка из стекловолокна.

Теплопередача. Для жидкостной ракетной системы возможно регенеративное охлаждение камеры сгорания и сопла. Это является определенным преимуществом с точки зрения требования большого времени сгорания топлива, например для того, чтобы избежать аэродинамического нагрева или осевых ускорений снаряда выше значений, безопасных для приборов и экипажа. С другой стороны, сейчас используются твердотопливные двигатели с теплоизолированным соплом, которые сравнимы с жидкостными системами по суммарной длительности действия многоступенчатых ракет, когда каждое сопло используется в течение определенной части полного времени горения. [c.495]

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]

Любой космический летательный аппарат, который снабжен какой-либо известной в настоящее время силовой установкой, будет состоять в основном из запасов горючего и окислителя, разделенных в жидкостной системе и соединенных вместе в твердотопливной системе из двигателя с одним или несколькими соплами, который служит для преобразования энергии топлива в силу тяги, и из полезной нагрузки, научной, коммерческой или военной. При сегодняшнем состоянии науки и техники наибольшая часть веса приходится на топливо. [c.564]

Не утомляя читателя наукообразностью и в то же время не упрощая реальных физических и технических проблем, автор последовательно анализирует физико-химические и механические характеристики топлив, процессы в камере сгорания и сопле на режимах запуска, установившейся работы и выключения, рассматривает проблемы неустойчивости горения, охлаждения и управления вектором тяги, описывает современные и перспективные схемы и конструкции ЖРД и РДТТ с учетом технологических аспектов их изготовления и иллюстрирует изложение примерами применения ракетных двигателей на ракетах-носителях и космических летательных аппаратах. В тех случаях, когда это возможно, автор рассматривает жидкостные и твердотопливные двигатели совместно, что нетипично для отечественной научной и учебной литературы, но весьма желательно для расширения кругозора и улучшения взаимопонимания между специалистами по ЖРД и РДТТ. [c.7]

Рис. 2.34. Схема проектируемого космического транспортного корабля 1 орбитальный корабль, 2—грузовой контейнер, 3—кабина для экипажа, 4—сопла основного двигателя. 5—сопла маневрового двигателя, б—кислородно-водородньш бак одноразового использования, 7—твердотопливные стартовые спасаемые блоки.

Другая важнейшая особенность ракеты как объекта управления состоит в том, что ее корпус не является абсолютно жесткой конструкцией, поэтому в процессе полета возникают взаимные поперечные смещения частей ракеты, имеющей колебательный характер. Такие упругие колебания корпуса характерны как для жидкостных, так и для твердотопливных ракет, хотя спектры частот собственных колебаний, зависящие от распределения масс ракеты и жесткости ее конструкции, могут существенно различаться. На жидкостных ракетах, кроме того, возможны колебания (плескание) компонентов топлива в топливных баках. Оба этп обстоятельства приводят к появлению дополиигельных сил, воздействующих на корпус ракеты с переменной частотой и интенсивностью. Еще одним источником дополнительного силового воздействия на ракету являются кориолпсовы силы инерции, возникающие вследствие поступательного двн/кения масс топлива относительно корпуса ракеты при одновременном вращательном илн колебательном движении ракеты вокруг ее центра vta . При этом силы инерции создаются массами жидких компонентов топлива, движущи. ся в баках и трубопроводах, а также массами газообразных продуктов сгорания ракетного топлива, движущихся с большой скоростью относительно стенок камеры сгорания и сопла ракетного двигателя. [c.77]

Твердотопливные двигатели перехватчика расположены в два ряда по окружности его корпуса, причем сопла размещаются посредине. Это позволяет МХИВ перемещаться вверх, вниз, вправо и влево. Моменты включения в работу двигателей для наведения перехватчика на цель должны быть рассчитаны, чтобы сопла ориентировались в пространстве нужным образом. Для определения ориентации самого перехватчика служит лазерный гироскоп. Принятые инфракрасными датчиками сигналы от цели, а также информация с лазерного гироскопа поступают в бортовой компьютер. Он устанавливает с точностью до микросекунд, какой двигатель должен включиться для обеспечения движения перехватчика по направлению к цели. Кроме того, бортовой компьютер рассчитывает последовательность включения двигателей, чтобы не нарушалось динамическое равновесие и не началась нутация перехватчика. [c.434]

Стальные сопла с тугоплавким оксидным металлическигд покрытием применяются также при использовании твердых топлив, дающих высокую температуру пламени и окисляющие продукты реакции. Для очень больших твердотопливных двигателей использование сопел с пленочным охлаждением или охлаждением выпотева-нием открывает в некоторых случаях возможность уменьшения веса двигателя. [c.492]

Интерес к бессопловой конфигурации РДТТ возрос недавно в связи с концепцией интегральных твердотопливных ракетнопрямоточных ускорителей [126, 141, 167]. Первоначально в твердотопливных ускорителях использовалось сбрасываемое сопло (рис. 69), что вызывало ряд осложнений в ущерб характеристикам. К достоинствам бессоплового ускорителя относятся 1) отсутствие опасности соударения соплового блока, выбрасываемого из двигателя, с самолетом-носителем 2) простота [c.130]

Сопла Лаваля нашли широкое распространение в технике. Одно из первых их применений - использование в направляющих аппаратах паровых турбин. В настоящее время подвод сверхзвукового потока газа к рабочим лопаткам газовых и паровых турбин осуществляется через сверхзвуковые сопла. Для создания дополнительной реактивной тяги они применяются в жидких и твердотопливных ракетных и всевариантных самолетных двигателях и ускорителях. Сопло Лаваля является также одной из составных частей газодинамического и химического лазера. [c.76]

Вскоре выяснилось, что разрывы МЛ и внутренние изломы - характерные особенности вариационных задач, решаемых ОММЛ. В 32] было обращено внимание на особенности, которые возникают при варьировании положения точек излома контура, обтекаемых с образованием пучков волн разрежения. Там же дан способ правильного выполнения соответствующих операций. Как впервые установлено в [33], к оптимальным контурам с внутренними изломами приводит решение задачи профилирования сверхзвуковой части сопла максимальной тяги для твердотопливных ракетных двигателей, в продуктах сгорания которых содержится большое количество отстающих от газа твердых частиц. Аналогичная ситуация возможна при протекании с конечными скоростями в продуктах сгорания неравновесных химических реакций [34. [c.365]

Первая схема представлена на рис. 4,6, а и б. В данном случае в камеру сгорания со стороны сопла вводится пирозапальное устройство (ПЗУ). Оно состоит из штанги, на конце которой располагается пиротехнический, т.е. твердотопливный патрон — запал. Причем для двигателей первой сту- [c.76]

Запуск двигателя. После предварительного захолаживания и заливки полостей насосов компонентами топлива включается стартовый твердотопливный газогенератор (ТГГ), который раскручивает ТНА. По достижении определенных давлений подачи открываются соответствующие клапаны, и компоненты поступают в ЖГГ и камеры. Зажигание в камерах осуществляется от ПЗУ, вводимого в них через сопло, а в ЖГГ от пирозапального блока, смонтированного на корпусе газогенератора. [c.86]

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

Рассмотрим схемы регулирования РДТТ (твердотопливного газогенератора) с тепловым ножом. На рис. 2.96 представлена схема для регулируемого двигателя с гидроприводом )Ш[а форсирования с поетоянным критическим сечением сопла и двумя дискретно включаемыми дросселями слива, имеющими постоянное сечение третий дроссель постоянно открыт или открывается с некоторой наперед заданной частотой для обеспечения постоянного перемещения ТН со скоростью, не превышающей стационарную скорость горения топлива. [c.144]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...