Вопросы для самопроверки к главе2

62 
3 ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА 
3.1 Особенности устройства и функционирования РДТТ [3, 6] 
Ракетный двигатель твердого топлива в общем случае состоит из 
корпуса 1, заряда 2, газодинамического сопла 6, воспламенительного 
устройства 3, системы управления вектором тяги 5 и системы выклю-
чения тяги 4 (рисунок 3.1). 
Рисунок 3.1 – Схема РДТТ 
Основная особенность РДТТ по сравнению с ЖРД состоит в том, 
что топливо находится в твердом агрегатном состоянии и весь запас 
его на ступени ракеты в виде одного или нескольких блоков, называе-
мых зарядами, располагаются в камере сгорания. Это определяет не 
только конструкционные отличия РДТТ, но иособенности его работы. 
Корпус двигателя является несущим, на нем монтируются элементы 
конструкции и узлы стыковки отсеков ракеты. Стенки корпуса и сопла 
не имеют жидкостного охлаждения, само топливо в некоторых случаях 
предохраняет их от высокотемпературного нагрева. 
Заряд твердого топлива является источником энергии и рабочего 
тела РДТТ. Размеры и формы заряда обеспечивают заданное время 
работы двигателя, величину расхода и характер изменения тяги по 
времени. При этом характеристики топлива и заряда непосредственно 
определяют характеристики двигателя и ракеты. 
При рассмотрении рабочего процесса в РДТТ, в ходе которого 
осуществляется преобразование химической энергии топлива в кине-
тическую энергию истекающих через сопло продуктов сгорания, раз-
деляют три периода работы (рисунок 3.2): выход двигателя на рабочий 
режим (1), основной период работы двигателя (2), спад давления (3). 

63 
Во временных координатах формы диаграмм давления в камере 
сгорания Р(τ) и тяги R(τ) при нормальной работе двигателя практиче-
ски идентичны . 
Рисунок 3.2 – Периоды рабочего процесса в РДТТна диаграмме тяги 
Время выхода на режим τ
в
включает время задержки воспламене-
ния τ
зад
в и время воспламенения заряда τвз, соответствующее достиже-
нию ~0,9 от среднеинтегрального по времени работы двигателя давле-
ния. Величина τ
в
составляет 0,25-0,30 с. Воспламенение заряда опреде-
ляется главным образом характеристиками воспламенительного уст-
ройства. Вместе с тем состав топлива, форма заряда, состояние вос-
пламеняемой поверхности заряда влияют на характер выхода двигате-
ля на режим. 
Основной период работы двигателя, характеризуемый временем 
горения заряда τз, составляет более 90 % всего времени работы τ
дв
. 
Баллистические характеристики ТРТ (скорость горения, ее зави-
симость от внешних факторов) определяют при проектировании время 
горения, массу и форму заряда, конструкцию и размеры камеры сгора-
ния, устойчивость внутрикамерных процессов и массовое совершенст-
во РДТТ. Состав и температура продуктов сгорания топлива влияют на 
степень уноса ТЗП и степень разгара соплового блока во время работы 
двигателя. От плотности топлива при постоянной массе заряда зависит 
объем и массаконструкции камеры сгорания. 
Механические характеристики заряда ТРТ определяют способ 
размещения и крепления его в камере сгорания. При низкой деформа-
тивности топлива (предельно допустимая деформация ε
пр
<15 %) ис-
пользуются, как правило, вкладные заряды. Топлива с высоким уров-
нем относительной деформации (ε
пр
>15 %) позволяют формовать заря-

64 
ды полностью или частично скрепленные со стенками камеры сгора-
ния. 
Вкладные заряды формуют отдельно и свободно устанавливают в 
камере сгорания с помощью опорных элементов – диафрагм, обеспе-
чивающих надежное крепление и неразрушение заряда в заданных ус-
ловиях эксплуатации. 
Использование вкладных зарядов позволяет упростить процесс 
снаряжения РДТТ, а при необходимости проводить замену заряда. 
Однако, РДТТ с такими зарядами обладают рядом недостатков: низ-
кий коэффициент заполнения корпуса топливом, повышенная масса 
конструкции двигателя, что обуславливает его низкое массовое со-
вершенство. В большинстве случаев вкладные заряды изготавлива-
ются из баллиститных ТРТ, реже – из смесевых ТРТ. Вкладную схему 
крепления применяют в двигателях небольших размеров с неболь-
шим временем работы: для РСЗО, управляемых и неуправляемых ра-
кет ближнего боя, газогенераторов и т.п. 
Скрепленный заряд формуют непосредственно в камеру сгора-
ния методом литья, что обеспечивает его фиксированное положение 
и изоляцию корпуса от воздействия высокотемпературных продуктов 
сгорания. Скрепление заряда с корпусом (полное или частичное) дос-
тигается в процессе отверждения топливной массы в корпусе и 
склеивания её с защитно-крепящим слоем, который наносится на 
внутреннюю поверхность корпуса перед заполнением. Такой способ 
крепления заряда обеспечивает увеличение коэффициента заполне-
ния корпуса топливом, уменьшение массы конструкции двигателя и 
повышение массового совершенства РДТТ. 
Скрепленные заряды изготавливают из смесевых ТРТ с высоки-
ми деформационными характеристиками и применяют преимущест-
венно в крупногабаритных РДТТ маршевых ступеней РСД и МБР, 
ускорителей мощных ракет-носителей, в том числе многократного 
использования. 
Рассмотренные особенности устройства и функционирования 
РДТТ по сравнению с ЖРД обуславливают специальные требования к 
ТРТ. 
Основными из них являются требования к баллистическим и 
механическим характеристикам, вытекающие из взаимосвязи их с 
характеристиками РДТТ и ракеты. 

65 

жүктеу/скачать 1.91 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: