Топлива жидкостных ракетных двигателей

ТОПЛИВА ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ [c.129]

Рис. 13.1. Классификация систем подачи топлива жидкостных ракетных двигателей.

Не менее острой является проблема охлаждения стенок камеры сгорания и сопла жидкостного ракетного двигателя. В камере сгорания таких двигателей температура газа превышает 3000° С, и поэтому даже при наружном охлаждении стенок топливом возможен прогар сопла. Проблема тепловой защиты стенок сопла и камеры ракетного двигателя твердого топлива усложняется тем, что топливо не может быть использовано для внешнего охлаждения. [c.245]

Конвективное охлаждение используется в жидкостных ракетных двигателях. Здесь применяется система разомкнутого типа использованное в качестве охладителя топливо поступает затем в камеру двигателя и там сгорает. [c.467]

Жидкостный ракетный двигатель. Жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) называют такой, в которо.м сила тяги возникает при истечении из сопла продуктов горения жидкого топлива. Как уже отмечалось, ЖРД используются на самолетах, баллистических снарядах, ракетах, кроме того, ЖРД используются в качестве генераторов высокотемпературных струй, которыми разрушают твердые горные породы и другие материалы. [c.140]

В камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя специальными насосами подаются жидкое топливо и жидкий окислитель. В камере сгорания топливо сгорает, а образовавшиеся при этом газообразные продукты сгорания при движении по соплу расширяются по адиабате 12 (рис. 1.32,6). При работе ракетного двигателя на расчетном режиме давление газов на срезе сопла оказывается равным (точка 2) давлению внешней среды. [c.63]

Ракетные двигатели. Жидкостные ракетные двигатели делятся на два типа в зависимости от способа подачи компонентов топлива в камеру сгорания. Камера ЖРД (см. рис. 6.6, а) создает [c.263]

Ракетные двигатели легки, могут работать в пустоте и способны развивать в течение короткого времени очень большие тяги, практически недостижимые для двигателей других типов. Например, в настоящее время имеются жидкостные ракетные двигатели с одним соплом, развивающие в полете тягу до 800 Т. На больших современных космических ракетах на первой ступени ставится несколько таких двигателей. Существуют ракетные двигатели на твердом топливе, которые развивают тягу в несколько тысяч тонн. [c.130]

Так, еще до середины 80-х годов появилось несколько проектов реактивных летательных аппаратов тяжелее воздуха. fB 1872 г. испанский исследователь Ф. Ариас предложил схему атмосферного летательного аппарата с жидкостным ракетным двигателем на однокомпонентном топливе [2]. [c.435]

Конвективное охлаждение часто используется в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), а также в стационарных высокотемпературных промышленных установках (плазмотронах и др.). Здесь применяются системы трубчатого охлаждения, состоящие из разветвленной сети каналов или труб, расположенных под нагреваемой поверхностью и находящихся в тесном контакте с ней. Через трубы непрерывно прокачивается жидкий или газообразный охладитель. Максимальное количество тепла, поглощенное такой системой, зависит от теплопроводности материала стенки, расхода и теплоемкости охладителя. В ЖРД применяется обычно система разомкнутого типа использованное в качестве охладителя топливо поступает затем в камеру сгорания двигателя и там сгорает. [c.14]

Рис. 5.3. Схема жидкостно-ракетного двигателя (ЖРД) с турбонасосной системой подачи топлива

Глава 7 посвящена рассмотрению механизма горения жидких ракетных топлив (ЖРТ) и начинается с феноменологического описания модели горения далее кратко рассмотрена модель горения капли распыленного топлива и представлена полная модель горения в камере жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), которая затем используется для описания конкретного рабочего процесса, а полученные результаты сравниваются с данными экспериментальных исследований. [c.14]

Это явление изучено достаточно глубоко, так как служит отправной точкой для понимания горения распыленного топлива, характерного для камер сгорания жидкостных ракетных двигателей (а также топок паровых и водогрейных котлов). Процесс горения одиночной капли теоретически обоснован, накоплен также богатый экспериментальный материал. Существуют два типа горения капель [c.144]

Суперсплавы необходимы для изготовления турбин общего назначения для электростанций и наземных транспортных средств. Они являются материальной основой создания топливных турбонасосов для жидкостных ракетных двигателей, главных тяговых двигателей космических кораблей многоразового использования, стартовых силовых агрегатов самолетов. Суперсплавы применяют для изготовления специальных турбин с ресурсом более 100 ООО ч, способных работать на разных видах топлива в неблагоприятных условиях, например, морских нефтяных платформах. Разработаны транспортные турбины для военных гусеничных машин и турбонагнетатели для автотранспорта. [c.584]

Необходимо отметить, что приоритет в создании принципиальных схем различных типов реактивных двигателей принадлежит русской науке. Так, например, впервые ракетный двигатель твердого топлива, как двигатель летательного аппарата, был предложен в XIX в. Н. И. Кибальчич. Первая конструктивная схема жидкостной ракеты для межпланетных полетов была предложена К. Э. Циолковским в 1903 г. Еще при его жизни в 1930 г. был впервые построен и испытан в нашей стране жидкостный ракетный двигатель. [c.257]

Объем жидкого топлива пренебрежимо мал по сравнению с объемом продуктов сгорания. Кроме того, топливо, являясь жидкостью, практически не сжимается в интервале давлений от р до р2- С учетом отмеченных обстоятельств при описании идеального термодинамического цикла жидкостного ракетного двигателя объемом подаваемого в камеру сгорания топлива, так же как и работой сжатия (при нулевом объеме), пренебрегают. В связи с этим процесс 1-2 сжатия и подачи жидкого топлива в камеру сгорания в идеальном цикле, принимаемый изохорным, совпадает с осью ординат 1-2 на рис. 95, а). [c.223]

Рис. 5. Схема жидкостного ракетного двигателя с насосной подачей топлива.

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]

Использование металлов и их соединений в ракетных топливах, обеспечивающих повышение удельного импульса и плотности топлива, позволяет значительно улучшить характеристики ракет и космических ЛА. Хотя надо отметить, что разработка отвечающих всем требованиям эксплуатации способов использования этих добавок в жидкостных ракетных двигателях наталкивается на большие трудности. [c.348]

Продольные автоколебания корпуса ракеты на жидком топливе возникают в результате взаимодействия продольных упругих колебаний конструкции с процессами, протекающими в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД) и его топливоподающем тракте. Существенное возрастание амплитуд колебаний корпуса ракеты и различных параметров ЖРД, сопровождающее это явление, приводит, как правило, к различного рода аварийным ситуациям. [c.3]

Три ЖИДКОСТНЫХ ракетных двигателя второй ступени 4 (рис. 2.34) смонтированы на самом орбитальном корабле 1, но запас топлива (кислород + водород) размещается в сбрасываемом баке одноразового использования 6. Жидкостные двигатели работают со старта и дают на старте тягу по 190 тс каждый. Таким образом, суммарная тяга всех двигателей на старте составляет примерно 3000 тс. [c.101]

Только концентрированная перекись водорода, которая в жидком Биде впрыскивалась в реакционную камеру и здесь за счет соприкосновения с катализатором (например, перманганатом калия) разлагалась на смесь водяного пара и кислорода, смогла успещно применяться в качестве ракетного топлива. Жидкостный ракетный двигатель, как показало применение ракет Фау-2, может быть выполнен с больщими единичными мощностями. Дальнейщее развитие этих ракет, в частности применение многоступенчатых ракет, позволило в Советском Союзе и в США создать космические аппараты, которые способны преодолеть притяжение Земли, достичь Луны и выйти на эллиптические орбиты вокруг Солнца (см. стр. 283). Необходимо отметить, что эта цель достигается очень дорогой ценой, ибо только малая доля начального веса выводится на нужную орбиту. Значительно большую часть составляет вес сжигаемого топлива, а также ес отработавших и отделяющихся ступеней ракеты. [c.267]

Для охлаисдення жидкостного ракетного двигателя один из компонентов жидкого топлива прокачивается через полость, за-к. гюченную ме ь ду внутренней 1 и нару к-Hoii 2 стенками двигателя. [c.77]

Реактивные двигатели (РД) — это двигатели с газообразным рабочим телом, в которых химическая энергия топлива преобразуется в кинетическую энергию продуктов сгорания, расширяющихся в соплах и создающих силу тяги при истечении в сторону, противоположную движению аппарата. Существует классификация РД, в которой эти двигатели подразделяются на две основные группы воздушно-реактивные двигатели (ВРД) и ракетные двигатели (РД). Воздушно-реактивные двигатели подразделяют на компрессорные, или турбореактивные, и бескомп-рессорные — прямоточные и пульсирующие. В воздушно-реактивных двигателях окислителем топлива служит атмосферный воздух. Ракетные двигатели подразделяют на жидкостные и двигатели, работающие на твердом топливе. В ракетных двигателях окислитель топлива (например, жидкий кислород) находится на борту летательного аппарата [21, 24]. [c.154]

Ракетные двигатели работают на топливе И окислителе, которые транспортируются вместе с двигателем, поэтому его работа не зависит от внешней среды. Жидкостные ракетные двигатели работают на химическом жидком топливе, состоящем из топлива и окислителя. Жидкие компоненты топлива непрерывно подаются под давлением из баков в камеру сгорания насосами (при турбонасосной подаче) или давлением сжатого газа (при вытеснительной или баллонной подаче). В камере сгорания в результате химического взаимодействия топлива и окислителя образуются продукты сгорания с высокими параметрами, при истечении которых через сопло образуется кинетическая энергия истекаюшей среды, в результате чего создается реактивная тяга. Таким образом, химическое топливо служит как источником энергии, так и рабочим телом. [c.259]

В 1881 г. Н. И. Кибальчич в России создал эскизный проект такого же летательного аппарата с твердотопливным ракетным двигателем, заряды в который подаются последовательно. В первой половине 80-х годов русский инженер С. С. Неждановский рассмотрел несколько схем реактивных двигателей, включая (впервые в мире) предложенную схему ракетного двигателя на двухкомпонентном жидком топливе [3, с. 124, 125]. Все эти проекты возникли независимо один от другого, но в свое время не были опубликованы (за исключением схемы Ариаса), ни один из них не привлек внимания научной общественности и не получил конструктивного развития. Однако объективно идея жидкостного ракетного двигателя, которая впоследствии нашла применение для космических полетов, к середине 80-х годов уже существовала. [c.435]

Двигатели с химическим топливом в свою очередь делятся на две основные группы — ракетные двигатели с твердым топливом (РДТТ) и жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). [c.351]

Ракетные двигатели по роду применяемого топлива подразделяются на следующие виды жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), ядерные ракетные двигатели (ЯРД) и ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ). [c.9]

Ракетные двигатели на химическом топливе по состоянию используемого топлива подразделяются (рис. 5.2) на жидкостно-ракетные двигатели (ЖРД), ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ) и ракетные двигатели на смешанном топливе (РДСТ). Основными особенностями, объединяющими двигатели этих типов в одну группу — ракетные двигатели, являются [c.217]

ЖРД. В жидкостно-ракетных двигателях топливо состоит из двух жидких компонентов окислителя и горючего. В качестве окислителя используются жидкий кислород и некоторые химические соединения с высоким содержанием кислорода (перекись водорода, концентрированная азотная кислота и др.), а также жидкий фтор и его производные. В качестве горючего используются углеводородные соединения (керосин, гидрозин и др.), а [c.218]

В конце 20-х — начале 30-х годов в СССР был создан ряд организаций, целью которых было исследование проблем реактивного движения. Это газодинамическая лаборатория (ГДЛ), Группа изучения реактивного движения (ГИРД) и основанный на их базе в 1933 г. Реактивный научно-исследователь-ский институт (РНИИ). В течение 30-х годов этими организациями было создано более ста разнообразных ракетных двигателей и осуществлен запуск большого числа ракет. Важным достижением было создание жидкостных ракетных двигателей конструкции В. П. Глушко и Ф, А. Цандера, запуск ракеты на жидком топливе конструквии М. К. Тихонравова и т. д. [c.235]

Схема жидкостного ракетного двигателя показана на рис. 94. Основной частью двигателя является камера сгорания 9 с соплом 8 и охлаждающей рубашкой 7. В камеру сгорания специальными насосами 4 и 13 подаются жидкое горючее из бака 3 через форсунку 10 и жидкий окислитель из бака 2 по трубопроводам 14 и 12 через форсунки 11. Эти два вещества являются двумя компонентами жидкого реакетного топлива. Бак 6 предназначен для рабочего тела турбины, которое, проходя через реактор 5, приводит турбину 1 в движение. [c.223]

Ракетные двигатели подразделяются на двигатели с химич. источником энергии и ядерные жидкостноракетные дви1-атели, у к-рых энергия получается от ядерных реакторов. Ракетные двигатели на химич. топливе делятся по состоянию используемого тоглива на жидкостные ракетные двигатели и ракетные двигатели на твердом топливе. [c.380]

Ядерные жидкостно-ракетны двигатели (Яд. ЖРД). Недостаточная энерго емкость химич. источников ограничивает примене ние ракет с двигателями на химич. топливе дл дальних космич. полетов. При ядерной реакци энерговыделение ядерного топлива на много порядно превосходит возможное эперговыделенис того же ве сового количества химич. топлива. [c.380]

Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). В этих двигателях горючее (например, керосин, спирт, гидразин, жидкий водород) и окислитель (например, жидкий кислород, азотная кислота, перекись водорода) помещаются в отдельных баках. Совокупность горючего и окислителя называется ракетным топливом. С помощью специальных насосов или под давлением горючее и окислитель подаются в камеру сгорания. Истечение продуктов сгорания происходит через особой формы раструб, называемый соплом (рис. 5). Иногда двигатель может содержать несколько камер (каждая со своим соплом), объединенных общей системой подачи топлива. Многокамерность позволяет, при той же тяге, уменьшать общую длину двигателя и, в конечном счете, облегчить ракету. Четырехкамерными, например, являются советские двигатели РД-107 и РД-108, которые используются в советских ракетах Восток с 1957 г. [1.7]. [c.35]

Камерой жидкостного ракетного двигателя называют агрегат ЖРД, в котором компоненты топлива или продукты газогенерации в результате химических реакций преобразуются в продукты, создающие при истечении реактивную силу. Камера ЖРД состоит из камеры сгорания и сопла. В камере сгорания камеры ЖРД температура продуктов сгорания может достигать 4000 К, а давление - 20 МПа и более. [c.27]

В состав ЖРД с насосной подачей входит турбонасосный агрегат. Тур-бонасосным агрегатом жидкостного ракетного двигателя назьшают агрегат ЖРД, предназначенный для насосной подачи топлива в камеру и газогенератор. ТНА обычно состоит из насосов (окислителя и горючего) и приводящих их в действие турбин. В ряде случаев в ЖРД имеют два ТНА (окислителя и горючего), т.е. каждый насос приводится своей турбиной. Кроме основных ТНА в состав ЖРД включают в ряде случаев бус-терные ТНА, устанавливаемые на входе в основные ТНА и предназначенные для повышения давления на входе в насосы основных ТНА. [c.27]

Газогенератором (ГГ) жидкостного ракетного двигателя (ЖГГ) называют агрегат ЖРД, в котором основное или вспомогательное топливо в результате экзотермических химических реакций преобразуется в генераторный газ. Если в ЖРД два ТНА, то ЖГГ может быть два или один. ЖГГ, вырабатьшаюшце газ для привода турбин ТНА, назьшают основными в отличие от вспомогательных ЖГГ, которые могут использоваться, например, для наддува топливных баков. [c.27]

Как мы знаем, главной особенностью жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) является его способность развивать большую тягу в течение короткого периода времени. Чрезвычайно высобшй расход топлива ограничивает его применение в качестве основной силовой установки для самолета, но ЖРД может быть использован как силовая установка в тех случаях, когда необходимо получить большую скорость полета, не считаясь с его продолжительностью. [c.167]

Но Цандер выступал не только как генератор необьшных идей и общественный деятель. Начиная с 20-х годов он все большее внимание удаляет еще одному направлению своих изысканий — разработке теории расчета реактивных двигателей. Здесь Цандер выступает как талантливый инженер, давший оригинальное решение ряда весьма важных вопросов, связанных с проектированием реактивных двигателей. Им были написаны такие работы, как Тепловой расчет жидкостного ракетного двигателя , Нрименение металлического топлива в ракетных двигателях , Вопросы конструирования ракеты, использующей металлическое топливо и другие. [c.230]

Управление входом в атмосферу осуществляется с помощью шести жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) (5, 15 - двигатели тангажа), которые работают на самовоспламеняющемся топливе, состоящем из окислителя (четырехокись азота) и горючего (аэрозин-50). Система подачи топлива - вытеснительная. Это фактически две сдублированные системы, которые работают одновременно и каждая из них может обеспечить управление положением корабля в случае выхода из строя другой. [c.60]

И наконец, важны эксплуатационные требования. Они связаны прежде всего с выбором топлива от топлива зависит и конструкция двигателя и система его наземного обслуживания. Современный ЖИДКОСТНОЙ ракетный двигатель должен в опреде-ле1Н1ых пределах поддаваться регулированию тяги, легко запускаться и выключаться, а для космических полетов в ряде случаев необходимо предусмотреть многократность запуска и выключения двигателя. В перспективе для таких систем, как космический транспортный корабль, ставится новая, чрезвычайно важная задача — создать двигатель многократного запуска с большим ресурсом, способный работать с перерывами без капитального ремонта несколько часов, тогда как обычные жидкостные двигатели рассчитываются на суммарное время работы, измеряемое десятками минут. [c.105]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...