Химические ракетные топлива
Баллистическая эффективность ракетных топлив [3, 7, 9]
жүктеу/скачать 1.91 Mb. Pdf көрінісі
|
| 4.2 Баллистическая эффективность ракетных топлив [3, 7, 9]
В практике разработки топлив и их выбора при проектировании ракет наиболее часто применяют метод частных производных дально- сти полета ракеты по отдельным характеристикам топлива. В качестве показателя эффективности используют приращение дальности, вызы- ваемое заменой ракетного топлива. Расчет показателя эффективности проводят по зависимости [3,9] m i i i x dx dL L 1 (4.28) где i dx dL – частная производная дальности по х i -ой характеристике топ- лива, Δxi – разность значений х i -ой характеристики для нового топлива и исходного состава, m – число учитываемых характеристик топлива. Частные производные d L /d xi определяются прямым баллистиче- ским расчетом. Для СТРТ такими характеристиками могут быть удельный им- пульс J уд , плотность топлива ρ, скорость горения и т.д. В работе [3] приведены результаты расчетов частных производных для различных классов ракет с РДТТ: в качестве примера приведем такие данные для МБР со стартовой массой m o =40 т (таблица 4.2) В качестве показателя баллистической эффективности ракетных топлив используют также идеальную конечную скорость ракеты [1,9]. 127 Таблица 4.2 – Частные производные для дальности Характеристика Ступень ракеты 1 2 3 с км dJ dL уд , 5,5 5,8 6,8 3 / м кг км d dL 6,0 3,0 2,0 Представим в формуле (4.15) величину μ к в следующем виде T k T k T k T k k m V m m m 1 1 , (4.29) гдеV Т – объем топлива, ρ Т – плотность топлива, δ к – коэффициент конструктивного совершенства, определяющий при заданной плотности массу топлива, которую можно разместить на ракете. Тогда при V о ≈0 формула(4.15) примет вид ) 1 ( T k уд k n J V . (4.30) Из формулы видно, что величина V к наряду с удельным импуль- сом зависит и от плотности топлива ρ т . Применение топлив с различной плотностью приводит к измене- нию относительной массы топлива К ц и соответственно массового чис- ла ракеты μ к . С повышением плотности увеличивается К ц (μ к ) и при прочих равных условиях увеличивается скорость ракеты в конце АУТ. Если рассматривать различные топлива, то удельный импульс и плотность являются независимыми параметрами, влияние которых на характеристики ракеты неоднозначно и зависит от многих факторов. На рисунке 4.2 показано изменение дальности полета ΔL баллистиче- ской ракеты при изменении удельного импульса ΔJ уд . Из уравнений (4.1) и (4.30) следует, что идеальная скорость поле- та и, соответственно дальность увеличиваются с увеличением удельно- го импульса при неизменном массовом числе μ к , при этом влияние удельного импульса увеличивается с увеличением дальности полета. Так для МБР с дальностью полета 12000 км и удельным импульсом 250 с увеличение J уд на 1 % приводит к увеличению дальности полета на 600 км, а для БРСД с дальностью 2500 км и тем же удельным импуль- сом – примерно на 70 км. Исходя из формулы (4.30) можно показать, что |