Реферат: Проектирование твердотопливного ракетного двигателя третьей ступени трехступенчатой баллистической

--PAGE_BREAK--Параметры выбранного топлива:
Удельный импульс      <shape id="_x0000_i1026" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image003.wmz» o:><img border=«0» width=«107» height=«25» src=«dopb415039.zip» v:shapes="_x0000_i1026"><shape id="_x0000_i1027" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image005.wmz» o:><img border=«0» width=«33» height=«19» src=«dopb415040.zip» v:shapes="_x0000_i1027">;
Потери удельного импульса          <shape id="_x0000_i1028" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image007.wmz» o:><img border=«0» width=«71» height=«27» src=«dopb415041.zip» v:shapes="_x0000_i1028">;
Плотность топлива      <shape id="_x0000_i1029" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image009.wmz» o:><img border=«0» width=«115» height=«24» src=«dopb415042.zip» v:shapes="_x0000_i1029">;
Температура горения топлива      <shape id="_x0000_i1030" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image011.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415043.zip» v:shapes="_x0000_i1030">;
Газовая постоянная     <shape id="_x0000_i1031" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image013.wmz» o:><img border=«0» width=«133» height=«21» src=«dopb415044.zip» v:shapes="_x0000_i1031">;
Модуль упругости      <shape id="_x0000_i1032" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image015.wmz» o:><img border=«0» width=«48» height=«19» src=«dopb415045.zip» v:shapes="_x0000_i1032"><shape id="_x0000_i1033" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1033">;
Показатель адиабаты <shape id="_x0000_i1034" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image019.wmz» o:><img border=«0» width=«53» height=«21» src=«dopb415047.zip» v:shapes="_x0000_i1034">;
Предел прочности       <shape id="_x0000_i1035" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image021.wmz» o:><img border=«0» width=«47» height=«24» src=«dopb415048.zip» v:shapes="_x0000_i1035"><shape id="_x0000_i1036" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1036">.
1.4 Выбор давления в камере сгорания и на срезе сопла Величина рабочего давления в камере РДТТ имеет принципиальное значение и может быть обусловлена следующими факторами:
— Необходимо обеспечить устойчивое горение топливного состава;
— Горение топливного состава должно происходить с максимальным энергетическим эффектом (при максимальном значении удельного импульса топлива);
— Массогабаритные характеристики РДТТ должны обеспечить оптимальность РДТТ и ракеты в целом (должны удовлетворять требованиям оптимальности).
Первое условие обеспечивается при выборе давления в камере выше некоторого минимального допустимого значения, известного для каждого используемого на практике топливного состава. Минимальное давление, гарантирующее устойчивое горение топлива, составляет <shape id="_x0000_i1037" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image023.wmz» o:><img border=«0» width=«107» height=«24» src=«dopb415049.zip» v:shapes="_x0000_i1037"><shape id="_x0000_i1038" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1038"> и задается характеристиками топлива.
Согласно рекомендациям давление в камере сгорания:
<shape id="_x0000_i1039" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image025.wmz» o:><img border=«0» width=«71» height=«24» src=«dopb415050.zip» v:shapes="_x0000_i1039"><shape id="_x0000_i1040" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1040"> - для первой ступени;
<shape id="_x0000_i1041" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image027.wmz» o:><img border=«0» width=«73» height=«24» src=«dopb415051.zip» v:shapes="_x0000_i1041"><shape id="_x0000_i1042" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1042"> - для второй ступени;
<shape id="_x0000_i1043" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image029.wmz» o:><img border=«0» width=«72» height=«24» src=«dopb415052.zip» v:shapes="_x0000_i1043"><shape id="_x0000_i1044" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image017.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«19» src=«dopb415046.zip» v:shapes="_x0000_i1044"> - для третьей ступени.
Физически требование обеспечения определенных уровней давления в камере обусловлено необходимостью создания условий для полного завершения химических реакций в топливной массе. Зависимость удельного импульса топлива от величины давления, при котором происходит его горение, графически представлена на рис. 1.
<imagedata src=«1.files/image031.png» o:><img border=«0» width=«139» height=«150» src=«dopb415053.zip» v:shapes="_x0000_i1045">
Рис. 1. Зависимость удельного импульса топлива
Т. к. в данном случае третья ступень, то принимаем давление в КС рк=4 МПа.
Правильный выбор давления на срезе сопла заключается в том, чтобы при этом давлении ракета получила бы наибольшую скорость в конце активного участка траектории и, следовательно, максимальную дальность при всех прочих равных условиях.
Согласно рекомендациям давление на срезе сопла:
<shape id="_x0000_i1046" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image033.wmz» o:><img border=«0» width=«171» height=«25» src=«dopb415054.zip» v:shapes="_x0000_i1046"> - для первой ступени;
<shape id="_x0000_i1047" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image035.wmz» o:><img border=«0» width=«172» height=«25» src=«dopb415055.zip» v:shapes="_x0000_i1047"> - для второй ступени;
<shape id="_x0000_i1048" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image037.wmz» o:><img border=«0» width=«172» height=«25» src=«dopb415056.zip» v:shapes="_x0000_i1048"> - для третьей ступени.
Принимаем давление на срезе сопла ра=0,012 МПа.

2. Расчет РДТТ 2.1 Проектирование сопла Сопло является очень важным элементом любого ракетного двигателя. Оно во многом определяет все характеристики ракеты, поскольку именно в нем потенциальная энергия горячих газов превращается в кинетическую энергию истекающей струи газов, которая и создает тягу.
Исходные данные:
— давление в камере сгорания РДТТ (3 ступень) <shape id="_x0000_i1049" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image039.wmz» o:><img border=«0» width=«85» height=«24» src=«dopb415057.zip» v:shapes="_x0000_i1049">;
— статическое давление на срезе сопла (3 ступень) <shape id="_x0000_i1050" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image041.wmz» o:><img border=«0» width=«112» height=«24» src=«dopb415058.zip» v:shapes="_x0000_i1050">;
— длина образующих конических участков сопла <shape id="_x0000_i1051" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image043.wmz» o:><img border=«0» width=«111» height=«23» src=«dopb415059.zip» v:shapes="_x0000_i1051">;
— угол раскрытия сопла, угол на срезе сопла <shape id="_x0000_i1052" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image045.wmz» o:><img border=«0» width=«117» height=«25» src=«dopb415060.zip» v:shapes="_x0000_i1052">;
— время работы РДТТ <shape id="_x0000_i1053" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image047.wmz» o:><img border=«0» width=«57» height=«21» src=«dopb415061.zip» v:shapes="_x0000_i1053">;
— тяга РДТТ <shape id="_x0000_i1054" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image049.wmz» o:><img border=«0» width=«80» height=«21» src=«dopb415062.zip» v:shapes="_x0000_i1054">;
— удельный импульс топлива РДТТ <shape id="_x0000_i1055" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image051.wmz» o:><img border=«0» width=«108» height=«25» src=«dopb415063.zip» v:shapes="_x0000_i1055">;
— потери удельного импульса <shape id="_x0000_i1056" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image053.wmz» o:><img border=«0» width=«71» height=«27» src=«dopb415064.zip» v:shapes="_x0000_i1056">;
— газовая постоянная <shape id="_x0000_i1057" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image013.wmz» o:><img border=«0» width=«133» height=«21» src=«dopb415044.zip» v:shapes="_x0000_i1057">;
— температура горения топлива <shape id="_x0000_i1058" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image011.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415043.zip» v:shapes="_x0000_i1058">;
— показатель адиабаты продуктов сгорания <shape id="_x0000_i1059" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image019.wmz» o:><img border=«0» width=«53» height=«21» src=«dopb415047.zip» v:shapes="_x0000_i1059">.
Порядок расчета:
Безразмерная скорость газа на срезе идеального сопла,
<shape id="_x0000_i1060" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image055.wmz» o:><img border=«0» width=«504» height=«97» src=«dopb415065.zip» v:shapes="_x0000_i1060">,
где <shape id="_x0000_i1061" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image057.wmz» o:><img border=«0» width=«16» height=«15» src=«dopb415066.zip» v:shapes="_x0000_i1061"> - коэффициент межфазового энергообмена продуктов сгорания при их движении по сопловому тракту
<shape id="_x0000_i1062" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image059.wmz» o:><img border=«0» width=«529» height=«62» src=«dopb415067.zip» v:shapes="_x0000_i1062">,
где n — показатель изоэнтропы расширения для смесевого топлива с металлическими добавками,
<shape id="_x0000_i1063" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image061.wmz» o:><img border=«0» width=«481» height=«70» src=«dopb415068.zip» v:shapes="_x0000_i1063">;
<shape id="_x0000_i1064" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image063.wmz» o:><img border=«0» width=«55» height=«23» src=«dopb415069.zip» v:shapes="_x0000_i1064"> - отношение температуры твердых частиц к статической температуре продуктов сгорания;
<shape id="_x0000_i1065" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image065.wmz» o:><img border=«0» width=«13» height=«17» src=«dopb415070.zip» v:shapes="_x0000_i1065"> - коэффициент, учитывающий потери на трение, <shape id="_x0000_i1066" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image067.wmz» o:><img border=«0» width=«13» height=«17» src=«dopb415070.zip» v:shapes="_x0000_i1066"> = (0.02...0.05), <shape id="_x0000_i1067" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image068.wmz» o:><img border=«0» width=«13» height=«17» src=«dopb415070.zip» v:shapes="_x0000_i1067"> = 0.03;
<shape id="_x0000_i1068" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image069.wmz» o:><img border=«0» width=«56» height=«24» src=«dopb415071.zip» v:shapes="_x0000_i1068"> — отношение скорости частиц твердой фазы к скорости газа;
<shape id="_x0000_i1069" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image071.wmz» o:><img border=«0» width=«51» height=«21» src=«dopb415072.zip» v:shapes="_x0000_i1069"> — отношение расхода частиц конденсированной фазы к расходу газовой среды;
<shape id="_x0000_i1070" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image073.wmz» o:><img border=«0» width=«57» height=«24» src=«dopb415073.zip» v:shapes="_x0000_i1070"> — относительная удельная теплоемкость продуктов сгорания.
Коэффициент истечения
<shape id="_x0000_i1071" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image075.wmz» o:><img border=«0» width=«421» height=«57» src=«dopb415074.zip» v:shapes="_x0000_i1071">
где <shape id="_x0000_i1072" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image077.wmz» o:><img border=«0» width=«15» height=«17» src=«dopb415075.zip» v:shapes="_x0000_i1072"> = 9,807 м/с — ускорение свободного падения.
Площадь и диаметр критического сечения сопла:

<shape id="_x0000_i1073" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image079.wmz» o:><img border=«0» width=«159» height=«51» src=«dopb415076.zip» v:shapes="_x0000_i1073">,
<shape id="_x0000_i1074" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image081.wmz» o:><img border=«0» width=«96» height=«49» src=«dopb415077.zip» v:shapes="_x0000_i1074">,
где <shape id="_x0000_i1075" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image083.wmz» o:><img border=«0» width=«21» height=«24» src=«dopb415078.zip» v:shapes="_x0000_i1075"> — приход газов,
<shape id="_x0000_i1076" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image085.wmz» o:><img border=«0» width=«203» height=«41» src=«dopb415079.zip» v:shapes="_x0000_i1076">,
<shape id="_x0000_i1077" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image087.wmz» o:><img border=«0» width=«16» height=«15» src=«dopb415080.zip» v:shapes="_x0000_i1077"> -масса заряда РДТТ,
<shape id="_x0000_i1078" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image089.wmz» o:><img border=«0» width=«251» height=«51» src=«dopb415081.zip» v:shapes="_x0000_i1078">,
<shape id="_x0000_i1079" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image091.wmz» o:><img border=«0» width=«84» height=«24» src=«dopb415082.zip» v:shapes="_x0000_i1079"> - переводной коэффициент;
<shape id="_x0000_i1080" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image093.wmz» o:><img border=«0» width=«16» height=«17» src=«dopb415083.zip» v:shapes="_x0000_i1080"> — коэффициент тепловых потерь. Для РДТТ с термоизоляцией:
<shape id="_x0000_i1081" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image095.wmz» o:><img border=«0» width=«168» height=«21» src=«dopb415084.zip» v:shapes="_x0000_i1081">.
<shape id="_x0000_i1082" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image097.wmz» o:><img border=«0» width=«307» height=«48» src=«dopb415085.zip» v:shapes="_x0000_i1082">
<shape id="_x0000_i1083" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image099.wmz» o:><img border=«0» width=«177» height=«49» src=«dopb415086.zip» v:shapes="_x0000_i1083">.<shape id="_x0000_i1084" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image101.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«23» src=«dopb415087.zip» v:shapes="_x0000_i1084">
Коэффициент реактивности идеального сопла
<shape id="_x0000_i1085" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image103.wmz» o:><img border=«0» width=«268» height=«44» src=«dopb415088.zip» v:shapes="_x0000_i1085">.
Коэффициент реактивности реального сопла

<shape id="_x0000_i1086" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image105.wmz» o:><img border=«0» width=«405» height=«29» src=«dopb415089.zip» v:shapes="_x0000_i1086">,
где <shape id="_x0000_i1087" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image107.wmz» o:><img border=«0» width=«65» height=«23» src=«dopb415090.zip» v:shapes="_x0000_i1087"> коэффициент, учитывающий потери энергии от диссипативных сил,
<shape id="_x0000_i1088" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image109.wmz» o:><img border=«0» width=«59» height=«23» src=«dopb415091.zip» v:shapes="_x0000_i1088"> — коэффициент, учитывающий потери от радиального расширения газа в сопле.
Безразмерная скорость потока на срезе реального сопла
<shape id="_x0000_i1089" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image111.wmz» o:><img border=«0» width=«300» height=«31» src=«dopb415092.zip» v:shapes="_x0000_i1089">.
Безразмерная скорость потока в критическом сечении сопла
<shape id="_x0000_i1090" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image113.wmz» o:><img border=«0» width=«335» height=«65» src=«dopb415093.zip» v:shapes="_x0000_i1090">.
Потребное уширение сопла
<shape id="_x0000_i1091" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image115.wmz» o:><img border=«0» width=«465» height=«107» src=«dopb415094.zip» v:shapes="_x0000_i1091">.
где<shape id="_x0000_i1092" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image117.wmz» o:><img border=«0» width=«164» height=«45» src=«dopb415095.zip» v:shapes="_x0000_i1092">.
Площадь и диаметр выходного сечения сопла
<shape id="_x0000_i1093" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image119.wmz» o:><img border=«0» width=«256» height=«27» src=«dopb415096.zip» v:shapes="_x0000_i1093">,
<shape id="_x0000_i1094" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image121.wmz» o:><img border=«0» width=«231» height=«47» src=«dopb415097.zip» v:shapes="_x0000_i1094">.

Длина диффузора соплового тракта (для утопленного сопла)
<shape id="_x0000_i1095" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image123.wmz» o:><img border=«0» width=«237» height=«25» src=«dopb415098.zip» v:shapes="_x0000_i1095">.
Параметры для построения сверхзвуковой части сопла
<shape id="_x0000_i1096" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image125.wmz» o:><img border=«0» width=«503» height=«99» src=«dopb415099.zip» v:shapes="_x0000_i1096">;
<shape id="_x0000_i1097" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image127.wmz» o:><img border=«0» width=«562» height=«25» src=«dopb415100.zip» v:shapes="_x0000_i1097">
<shape id="_x0000_i1098" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image129.wmz» o:><img border=«0» width=«177» height=«48» src=«dopb415101.zip» v:shapes="_x0000_i1098">;
<shape id="_x0000_i1099" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image131.wmz» o:><img border=«0» width=«529» height=«99» src=«dopb415102.zip» v:shapes="_x0000_i1099">;
Длина сверхзвуковой части сопла,
<shape id="_x0000_i1100" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image133.wmz» o:><img border=«0» width=«513» height=«56» src=«dopb415103.zip» v:shapes="_x0000_i1100">
<shape id="_x0000_i1101" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image135.wmz» o:><img border=«0» width=«167» height=«214» src=«dopb415104.zip» v:shapes="_x0000_i1101">
Рис.5. Схема сопла

2.2 Расчет щелевого заряда РДТТ Заряд щелевого типа имеет цилиндрическую форму, внутренний канал диаметром <shape id="_x0000_i1102" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image137.wmz» o:><img border=«0» width=«24» height=«24» src=«dopb415105.zip» v:shapes="_x0000_i1102">, четыре щели (пропила) шириной b, высотой <shape id="_x0000_i1103" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image139.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«25» src=«dopb415106.zip» v:shapes="_x0000_i1103">, расположенные в сопловой части заряда. По длине заряд делится на три части, а именно: цилиндрическую (<shape id="_x0000_i1104" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image141.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«25» src=«dopb415107.zip» v:shapes="_x0000_i1104">), переходную (<shape id="_x0000_i1105" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image101.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«23» src=«dopb415087.zip» v:shapes="_x0000_i1105"><shape id="_x0000_i1106" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image143.wmz» o:><img border=«0» width=«28» height=«25» src=«dopb415108.zip» v:shapes="_x0000_i1106">) и щелевую (<shape id="_x0000_i1107" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image145.wmz» o:><img border=«0» width=«21» height=«25» src=«dopb415109.zip» v:shapes="_x0000_i1107">).
Исходные данные:
— число щелей <shape id="_x0000_i1108" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image147.wmz» o:><img border=«0» width=«48» height=«25» src=«dopb415110.zip» v:shapes="_x0000_i1108">;
— вид топлива смесевое;
— плотность топлива <shape id="_x0000_i1109" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image009.wmz» o:><img border=«0» width=«115» height=«24» src=«dopb415042.zip» v:shapes="_x0000_i1109">;
— тяга двигателя <shape id="_x0000_i1110" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image149.wmz» o:><img border=«0» width=«80» height=«21» src=«dopb415062.zip» v:shapes="_x0000_i1110">;
— время работы двигателя <shape id="_x0000_i1111" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image150.wmz» o:><img border=«0» width=«57» height=«21» src=«dopb415061.zip» v:shapes="_x0000_i1111">;
— скорость горения топлива <shape id="_x0000_i1112" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image151.wmz» o:><img border=«0» width=«107» height=«21» src=«dopb415111.zip» v:shapes="_x0000_i1112">;
— удельный импульс тяги <shape id="_x0000_i1113" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image003.wmz» o:><img border=«0» width=«107» height=«25» src=«dopb415039.zip» v:shapes="_x0000_i1113">.
с учетом потерь
Порядок расчета.
Относительная толщина свода заряда <shape id="_x0000_i1114" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image153.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«21» src=«dopb415112.zip» v:shapes="_x0000_i1114"> = 0,3...0,5.
Принимаем <shape id="_x0000_i1115" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image155.wmz» o:><img border=«0» width=«59» height=«24» src=«dopb415113.zip» v:shapes="_x0000_i1115">.
Толщина свода заряда <shape id="_x0000_i1116" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image157.wmz» o:><img border=«0» width=«207» height=«24» src=«dopb415114.zip» v:shapes="_x0000_i1116">.
Наружный диаметр заряда <shape id="_x0000_i1117" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image159.wmz» o:><img border=«0» width=«163» height=«41» src=«dopb415115.zip» v:shapes="_x0000_i1117">.
Диаметр канала <shape id="_x0000_i1118" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image161.wmz» o:><img border=«0» width=«272» height=«24» src=«dopb415116.zip» v:shapes="_x0000_i1118">.
Ширина щелей <shape id="_x0000_i1119" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image163.wmz» o:><img border=«0» width=«292» height=«27» src=«dopb415117.zip» v:shapes="_x0000_i1119">.
Масса топлива РДТТ <shape id="_x0000_i1120" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image165.wmz» o:><img border=«0» width=«231» height=«48» src=«dopb415118.zip» v:shapes="_x0000_i1120">
Объем топлива <shape id="_x0000_i1121" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image167.wmz» o:><img border=«0» width=«247» height=«50» src=«dopb415119.zip» v:shapes="_x0000_i1121">.
Средняя поверхность горения <shape id="_x0000_i1122" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image169.wmz» o:><img border=«0» width=«202» height=«48» src=«dopb415120.zip» v:shapes="_x0000_i1122">.
Диаметр камеры сгорания
<shape id="_x0000_i1123" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image171.wmz» o:><img border=«0» width=«513» height=«71» src=«dopb415121.zip» v:shapes="_x0000_i1123">
где <shape id="_x0000_i1124" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image173.wmz» o:><img border=«0» width=«15» height=«17» src=«dopb415122.zip» v:shapes="_x0000_i1124"> = 0.8 — плотность заряжания;
L/D<shape id="_x0000_i1125" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image175.wmz» o:><img border=«0» width=«9» height=«24» src=«dopb415123.zip» v:shapes="_x0000_i1125">=0,5...1,5. Принимаем L/D<shape id="_x0000_i1126" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image177.wmz» o:><img border=«0» width=«9» height=«24» src=«dopb415123.zip» v:shapes="_x0000_i1126">=1,37.
Длина цилиндрического участка РДТТ
<shape id="_x0000_i1127" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image178.wmz» o:><img border=«0» width=«231» height=«48» src=«dopb415124.zip» v:shapes="_x0000_i1127">.
Общая длина заряда
<shape id="_x0000_i1128" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image180.wmz» o:><img border=«0» width=«365» height=«65» src=«dopb415125.zip» v:shapes="_x0000_i1128">.
где k = 1.06 — коэффициент, учитывающий наличие щелей.
Длина щелевой части заряда
<shape id="_x0000_i1129" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image182.wmz» o:><img border=«0» width=«328» height=«25» src=«dopb415126.zip» v:shapes="_x0000_i1129">.
Периметр щелевой части заряда
<shape id="_x0000_i1130" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image184.wmz» o:><img border=«0» width=«517» height=«25» src=«dopb415127.zip» v:shapes="_x0000_i1130">,
где <shape id="_x0000_i1131" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image186.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«25» src=«dopb415128.zip» v:shapes="_x0000_i1131"> — площадь поверхности внутреннего канала;
<shape id="_x0000_i1132" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image188.wmz» o:><img border=«0» width=«21» height=«24» src=«dopb415129.zip» v:shapes="_x0000_i1132"> — площадь поверхности торца заряда;

<shape id="_x0000_i1133" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image190.wmz» o:><img border=«0» width=«300» height=«27» src=«dopb415130.zip» v:shapes="_x0000_i1133">;
<shape id="_x0000_i1134" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image192.wmz» o:><img border=«0» width=«348» height=«41» src=«dopb415131.zip» v:shapes="_x0000_i1134">;
<shape id="_x0000_i1135" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image194.wmz» o:><img border=«0» width=«549» height=«82» src=«dopb415132.zip» v:shapes="_x0000_i1135">
Размеры щелей.
Высота щели
<shape id="_x0000_i1136" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image196.wmz» o:><img border=«0» width=«543» height=«53» src=«dopb415133.zip» v:shapes="_x0000_i1136">
Размер перемычки
<shape id="_x0000_i1137" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image198.wmz» o:><img border=«0» width=«303» height=«41» src=«dopb415134.zip» v:shapes="_x0000_i1137">.
Запас на ТЗП, ЗКС и обечайку
<shape id="_x0000_i1138" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image200.wmz» o:><img border=«0» width=«280» height=«44» src=«dopb415135.zip» v:shapes="_x0000_i1138">

<shape id="_x0000_i1139" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image202.wmz» o:><img border=«0» width=«229» height=«473» src=«dopb415136.zip» v:shapes="_x0000_i1139">
2.3 Расчет характеристик прогрессивности щелевого заряда РДТТ Горение заряда твердого топлива называют прогрессивным, если поверхность горения увеличивается. Характеристикой прогрессивности заряда называется отношение площади горящей поверхности заряда к начальной величине площади заряда. Характеристика прогрессивности горения заряда является определяющим фактором для поддержания постоянного давления в камере сгорания, а, следовательно, и для поддержания постоянства тяги двигателя по величине.
Исходные данные:
— Наружный радиус заряда R3 = <metricconverter productid=«0,7285 м» w:st=«on»>0,7285 м;
— Радиус канала rвн = <metricconverter productid=«0,2185 м» w:st=«on»>0,2185 м;
— Полная длина заряда Lз = <metricconverter productid=«1,611 м» w:st=«on»>1,611 м;
— Длина щелевой части заряда Lщ = <metricconverter productid=«0,113 м» w:st=«on»>0,113 м;
— Половинная ширина щели δ = <metricconverter productid=«0,0145 м» w:st=«on»>0,0145 м.
<shape id="_x0000_i1140" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image204.wmz» o:><img border=«0» width=«241» height=«177» src=«dopb415137.zip» v:shapes="_x0000_i1140">
Рис. 8. Сектор щелевого заряда
Порядок расчета:
Определяем углы α0 и φ0 в начальный момент горения:
<shape id="_x0000_i1141" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image206.wmz» o:><img border=«0» width=«271» height=«51» src=«dopb415138.zip» v:shapes="_x0000_i1141">
<shape id="_x0000_i1142" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image208.wmz» o:><img border=«0» width=«271» height=«51» src=«dopb415139.zip» v:shapes="_x0000_i1142">
Полная начальная площадь горения заряда:
<shape id="_x0000_i1143" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image210.wmz» o:><img border=«0» width=«455» height=«91» src=«dopb415140.zip» v:shapes="_x0000_i1143">
Определение начального объема заряда:
<shape id="_x0000_i1144" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image212.wmz» o:><img border=«0» width=«452» height=«62» src=«dopb415141.zip» v:shapes="_x0000_i1144">

Определяем граничное значение е=e’, при котором исчезает дуговая часть периметра канала щелевой части (φ=π/4):
<shape id="_x0000_i1145" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image214.wmz» o:><img border=«0» width=«352» height=«47» src=«dopb415142.zip» v:shapes="_x0000_i1145">.
Определяем максимальное значение lmax:
<shape id="_x0000_i1146" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image216.wmz» o:><img border=«0» width=«265» height=«24» src=«dopb415143.zip» v:shapes="_x0000_i1146">.
Для ряда значений е[0,lmax] определяем текущую площадь поверхности горения и объем заряда (λ=0,6):
<shape id="_x0000_i1147" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image218.wmz» o:><img border=«0» width=«552» height=«69» src=«dopb415144.zip» v:shapes="_x0000_i1147">
<shape id="_x0000_i1148" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image220.wmz» o:><img border=«0» width=«548» height=«51» src=«dopb415145.zip» v:shapes="_x0000_i1148">
Определяем характеристики прогрессивности σ и ψ для найденных значений S и w, результаты заносим в таблицу:
<shape id="_x0000_i1149" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image222.wmz» o:><img border=«0» width=«189» height=«45» src=«dopb415146.zip» v:shapes="_x0000_i1149">.
e, м
0
0,1
0,2
0,3
0,4
<imagedata src=«1.files/image224.wmz» o:><img border=«0» width=«21» height=«21» src=«dopb415147.zip» v:shapes="_x0000_i1150">
1,14
9,043
17,124
25,576
34,679
<shape id="_x0000_i1151" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image226.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«24» src=«dopb415148.zip» v:shapes="_x0000_i1151">
3,8
21,069
30,833
37,341
42,08
S, <shape id="_x0000_i1152" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image228.wmz» o:><img border=«0» width=«23» height=«21» src=«dopb415149.zip» v:shapes="_x0000_i1152">
5,695
6,228
6,494
6,488
6,189
<shape id="_x0000_i1153" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image230.wmz» o:><img border=«0» width=«40» height=«24» src=«dopb415150.zip» v:shapes="_x0000_i1153">
2,438
2,106
1,671
1,162
0,611
<shape id="_x0000_i1154" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image232.wmz» o:><img border=«0» width=«16» height=«15» src=«dopb415151.zip» v:shapes="_x0000_i1154">
1
1,094
1,14
1,139
1,087
<shape id="_x0000_i1155" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image234.wmz» o:><img border=«0» width=«16» height=«17» src=«dopb415152.zip» v:shapes="_x0000_i1155">
0
0,136
0,314
0,523
0,749
Вывод:
Постоянство (примерное) значения величины σ говорит о том, что тяга РДТТ остается величиной постоянной при полном выгорании топлива.
2.4 Расчет звездчатого заряда РДТТ Звездчатые заряды нашли очень широкое применение в современных двигателях твердого топлива, благодаря отработанной технологии изготовления и высокому коэффициенту внутреннего заполнения, однако звездчатые заряды имеют дигрессивные остатки топлива, которые можно устранить профилированием внутренней поверхности камеры сгорания и применением вкладышей из легких материалов.
Также по сравнению со щелевыми зарядами они дают меньшее время работы, а также наличие участков с повышенной концентрацией напряжений.
Исходные данные:
Тяга двигателя Р = 160 кН;
Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2;
Время работы двигателя τ = 60 с;
Диаметр заряда Dз = <metricconverter productid=«1,457 м» w:st=«on»>1,457 м;
Плотность топлива ρт = 1770 кг/м3;
Температура горения топлива Тк = 3300 К;
Скорость горения топлива u = 0,0085 м/с;
Удельный импульс тяги с учетом потерь Jуд = 2352 м/с;
Газовая постоянная R = 307 Дж/(кг·К);
Давление в КС рк = 4 МПа;
Порядок расчета:
Величина скорости горения, которую можно допустить в канале заряда, исходя из условия отсутствия эрозионного горения:
<shape id="_x0000_i1156" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image236.wmz» o:><img border=«0» width=«547» height=«27» src=«dopb415153.zip» v:shapes="_x0000_i1156">,
где <shape id="_x0000_i1157" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image238.wmz» o:><img border=«0» width=«279» height=«24» src=«dopb415154.zip» v:shapes="_x0000_i1157"> – удельный вес топлива;
<shape id="_x0000_i1158" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image240.wmz» o:><img border=«0» width=«308» height=«27» src=«dopb415155.zip» v:shapes="_x0000_i1158"> – приведенная сила топлива.
Площадь канала при отсутствии эрозионного горения:
<shape id="_x0000_i1159" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image242.wmz» o:><img border=«0» width=«347» height=«48» src=«dopb415156.zip» v:shapes="_x0000_i1159">,
где <shape id="_x0000_i1160" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image244.wmz» o:><img border=«0» width=«265» height=«24» src=«dopb415157.zip» v:shapes="_x0000_i1160"> – вес топлива;
<shape id="_x0000_i1161" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image246.wmz» o:><img border=«0» width=«240» height=«49» src=«dopb415158.zip» v:shapes="_x0000_i1161"> – масса топливного заряда;
χ=1 – коэффициент тепловых потерь.
Находим потребный коэффициент заполнения поперечного сечения камеры:
<shape id="_x0000_i1162" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image248.wmz» o:><img border=«0» width=«220» height=«45» src=«dopb415159.zip» v:shapes="_x0000_i1162">,
где <shape id="_x0000_i1163" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image250.wmz» o:><img border=«0» width=«253» height=«44» src=«dopb415160.zip» v:shapes="_x0000_i1163"> – площадь КС.
Определяем потребное значение относительной толщины свода заряда:
<shape id="_x0000_i1164" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image252.wmz» o:><img border=«0» width=«207» height=«45» src=«dopb415161.zip» v:shapes="_x0000_i1164">.

По графикам зависимостей <shape id="_x0000_i1165" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image254.wmz» o:><img border=«0» width=«101» height=«24» src=«dopb415162.zip» v:shapes="_x0000_i1165"> подбираем число лучей nл и тип заряда, обеспечивающий потребный коэффициент заполнения. Выбираем звездчатый заряд со скругленными углами nл = 6.
По графикам <shape id="_x0000_i1166" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image256.wmz» o:><img border=«0» width=«89» height=«24» src=«dopb415163.zip» v:shapes="_x0000_i1166"> и <shape id="_x0000_i1167" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image258.wmz» o:><img border=«0» width=«92» height=«24» src=«dopb415164.zip» v:shapes="_x0000_i1167"> определяем характеристику прогрессивности горения заряда σs и коэффициент дигрессивно догорающих остатков λК. σs = 1,78; λК = 0,09.
Определяем длину заряда:
<shape id="_x0000_i1168" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image260.wmz» o:><img border=«0» width=«447» height=«49» src=«dopb415165.zip» v:shapes="_x0000_i1168">.
Угол раскрытия лучей:
<shape id="_x0000_i1169" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image262.wmz» o:><img border=«0» width=«131» height=«45» src=«dopb415166.zip» v:shapes="_x0000_i1169">.
Из технологических соображений выбираем радиус скругления:
<shape id="_x0000_i1170" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image264.wmz» o:><img border=«0» width=«191» height=«25» src=«dopb415167.zip» v:shapes="_x0000_i1170">.
По таблице определяем значение углов: β = 86,503<shape id="_x0000_i1171" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image266.wmz» o:><img border=«0» width=«15» height=«20» src=«dopb415168.zip» v:shapes="_x0000_i1171">; θ = 40,535<shape id="_x0000_i1172" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image268.wmz» o:><img border=«0» width=«9» height=«20» src=«dopb415169.zip» v:shapes="_x0000_i1172">.
Определяем толщину свода заряда:
<shape id="_x0000_i1173" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image270.wmz» o:><img border=«0» width=«235» height=«24» src=«dopb415170.zip» v:shapes="_x0000_i1173">.
L3/D3 = 1,58/1,457 = 1,084 — это значение лежит в диапазоне среднестатистических данных для третьей ступени.

<shape id="_x0000_i1174" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image272.wmz» o: grayscale=«t»><img border=«0» width=«237» height=«396» src=«dopb415171.zip» v:shapes="_x0000_i1174">
Рис. 1 Схема звездчатого заряда.
2.5 Расчет на прочность корпуса РДТТ Расчет позволяет определить толщину элементов корпуса, находящихся под давлением газов в КС. Необходимо, чтобы корпус был прочен и имел минимальную массу и стоимость.
Исходные данные:
Давление в КС РДТТ
<shape id="_x0000_i1175" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image039.wmz» o:><img border=«0» width=«85» height=«24» src=«dopb415057.zip» v:shapes="_x0000_i1175">;
Внутренний диаметр КС
<shape id="_x0000_i1176" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image274.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415172.zip» v:shapes="_x0000_i1176">;
Материал обечайки КС
Сталь;
Предел прочности
<shape id="_x0000_i1177" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image276.wmz» o:><img border=«0» width=«109» height=«24» src=«dopb415173.zip» v:shapes="_x0000_i1177">;
Модуль упругости
<shape id="_x0000_i1178" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image278.wmz» o:><img border=«0» width=«125» height=«24» src=«dopb415174.zip» v:shapes="_x0000_i1178">;
Порядок расчета:
Толщина металлической обечайки корпуса

<shape id="_x0000_i1179" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image280.wmz» o:><img border=«0» width=«456» height=«52» src=«dopb415175.zip» v:shapes="_x0000_i1179"> м,
Где <shape id="_x0000_i1180" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image282.wmz» o:><img border=«0» width=«56» height=«24» src=«dopb415176.zip» v:shapes="_x0000_i1180"> - коэффициент запаса прочности;
<shape id="_x0000_i1181" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image284.wmz» o:><img border=«0» width=«23» height=«24» src=«dopb415177.zip» v:shapes="_x0000_i1181"> - временное сопротивление материала обечайки с учетом нагрева, которое равно
<shape id="_x0000_i1182" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image286.wmz» o:><img border=«0» width=«296» height=«25» src=«dopb415178.zip» v:shapes="_x0000_i1182">;
<shape id="_x0000_i1183" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image288.wmz» o:><img border=«0» width=«27» height=«24» src=«dopb415179.zip» v:shapes="_x0000_i1183"> - коэффициент, учитывающий снижение прочности при нагреве <shape id="_x0000_i1184" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image290.wmz» o:><img border=«0» width=«157» height=«24» src=«dopb415180.zip» v:shapes="_x0000_i1184">.
<shape id="_x0000_i1185" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image292.wmz» o:><img border=«0» width=«39» height=«24» src=«dopb415181.zip» v:shapes="_x0000_i1185"> - максимально возможное давление в КС РДТТ при максимальной температуре эксплуатации заряда
<shape id="_x0000_i1186" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image294.wmz» o:><img border=«0» width=«276» height=«25» src=«dopb415182.zip» v:shapes="_x0000_i1186">;
<shape id="_x0000_i1187" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image296.wmz» o:><img border=«0» width=«43» height=«24» src=«dopb415183.zip» v:shapes="_x0000_i1187"> - максимальное расчетное давление в КС РДТТ;
<shape id="_x0000_i1188" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image298.wmz» o:><img border=«0» width=«41» height=«25» src=«dopb415184.zip» v:shapes="_x0000_i1188"> - коэффициент, учитывающий разброс по давлению и скорости горения заряда, <shape id="_x0000_i1189" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image300.wmz» o:><img border=«0» width=«41» height=«25» src=«dopb415185.zip» v:shapes="_x0000_i1189"> =1,15.
Принимаем <shape id="_x0000_i1190" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image302.wmz» o:><img border=«0» width=«84» height=«24» src=«dopb415186.zip» v:shapes="_x0000_i1190">м.
Расчет силовой оболочки сопловой крышки
Толщина сопловой крышки РДТТ
<shape id="_x0000_i1191" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image304.wmz» o:><img border=«0» width=«381» height=«48» src=«dopb415187.zip» v:shapes="_x0000_i1191">,
где <shape id="_x0000_i1192" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image306.wmz» o:><img border=«0» width=«57» height=«24» src=«dopb415188.zip» v:shapes="_x0000_i1192"> - запас прочности сопловой крышки;
<shape id="_x0000_i1193" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image308.wmz» o:><img border=«0» width=«23» height=«24» src=«dopb415189.zip» v:shapes="_x0000_i1193"> - внутренний диаметр силовой оболочки КС;
<shape id="_x0000_i1194" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image310.wmz» o:><img border=«0» width=«29» height=«24» src=«dopb415190.zip» v:shapes="_x0000_i1194"> — предел прочности материала сопловой крышки;
<shape id="_x0000_i1195" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image312.wmz» o:><img border=«0» width=«69» height=«24» src=«dopb415191.zip» v:shapes="_x0000_i1195"> - коэффициент, определяющий высоту днища по отношению к диаметру <shape id="_x0000_i1196" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image314.wmz» o:><img border=«0» width=«23» height=«24» src=«dopb415189.zip» v:shapes="_x0000_i1196">.
Для сопловой крышки принимаем тот же материал, что и для обечайки.
Принимаем <shape id="_x0000_i1197" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image315.wmz» o:><img border=«0» width=«109» height=«25» src=«dopb415192.zip» v:shapes="_x0000_i1197">.
Расчет переднего днища
Исходные данные:
Внутренний диаметр камеры
<shape id="_x0000_i1198" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image317.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415172.zip» v:shapes="_x0000_i1198">;
Диаметр заряда
<shape id="_x0000_i1199" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image318.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415193.zip» v:shapes="_x0000_i1199">;
Материал днища
Сталь;
Предел прочности
<shape id="_x0000_i1200" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image320.wmz» o:><img border=«0» width=«109» height=«24» src=«dopb415194.zip» v:shapes="_x0000_i1200">;
Диаметр отверстия под фланец
<shape id="_x0000_i1201" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image322.wmz» o:><img border=«0» width=«81» height=«24» src=«dopb415195.zip» v:shapes="_x0000_i1201">.
Порядок расчета:
Толщина днища
<shape id="_x0000_i1202" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image324.wmz» o:><img border=«0» width=«271» height=«81» src=«dopb415196.zip» v:shapes="_x0000_i1202">,
где <shape id="_x0000_i1203" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image326.wmz» o:><img border=«0» width=«23» height=«23» src=«dopb415197.zip» v:shapes="_x0000_i1203"> - коэффициент, учитывающий снижение прочности днища от отверстия под воспламенитель,
<shape id="_x0000_i1204" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image328.wmz» o:><img border=«0» width=«203» height=«45» src=«dopb415198.zip» v:shapes="_x0000_i1204">.
Наиболее нагруженными являются точки стыка обечайки корпуса РДТТ и днища, а также стыка днища и воспламенителя.
Главные радиусы кривизны <shape id="_x0000_i1205" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image330.wmz» o:><img border=«0» width=«19» height=«23» src=«dopb415199.zip» v:shapes="_x0000_i1205"> и <shape id="_x0000_i1206" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image332.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«23» src=«dopb415200.zip» v:shapes="_x0000_i1206"> для выбранных расчетных точек (рис. 9).
<shape id="_x0000_i1207" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image334.wmz» o:><img border=«0» width=«263» height=«127» src=«dopb415201.zip» v:shapes="_x0000_i1207">
Рис. 9 Расчетная схема к определению радиусов кривизны днища <shape id="_x0000_i1208" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image336.wmz» o:><img border=«0» width=«19» height=«23» src=«dopb415199.zip» v:shapes="_x0000_i1208"> и <shape id="_x0000_i1209" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image337.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«23» src=«dopb415200.zip» v:shapes="_x0000_i1209"> в расчетных точках днища.
Точка 1.
<shape id="_x0000_i1210" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image338.wmz» o:><img border=«0» width=«469» height=«55» src=«dopb415202.zip» v:shapes="_x0000_i1210">, <shape id="_x0000_i1211" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image340.wmz» o:><img border=«0» width=«79» height=«25» src=«dopb415203.zip» v:shapes="_x0000_i1211">,
где <shape id="_x0000_i1212" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image342.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«13» src=«dopb415204.zip» v:shapes="_x0000_i1212"> - текущий радиус <shape id="_x0000_i1213" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image344.wmz» o:><img border=«0» width=«40» height=«24» src=«dopb415205.zip» v:shapes="_x0000_i1213">;
а – большая полуось эллиптического днища <shape id="_x0000_i1214" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image346.wmz» o:><img border=«0» width=«171» height=«41» src=«dopb415206.zip» v:shapes="_x0000_i1214">;
b – малая полуось эллиптического днища <shape id="_x0000_i1215" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image348.wmz» o:><img border=«0» width=«252» height=«24» src=«dopb415207.zip» v:shapes="_x0000_i1215">.
Главные радиусы кривизны в точке 1:
<shape id="_x0000_i1216" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image350.wmz» o:><img border=«0» width=«526» height=«50» src=«dopb415208.zip» v:shapes="_x0000_i1216">,
<shape id="_x0000_i1217" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image352.wmz» o:><img border=«0» width=«500» height=«49» src=«dopb415209.zip» v:shapes="_x0000_i1217">.
Толщина днища в точке 1

<shape id="_x0000_i1218" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image354.wmz» o:><img border=«0» width=«552» height=«66» src=«dopb415210.zip» v:shapes="_x0000_i1218">.
Принимаем <shape id="_x0000_i1219" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image356.wmz» o:><img border=«0» width=«93» height=«24» src=«dopb415211.zip» v:shapes="_x0000_i1219">
Точка 2.
Угол <shape id="_x0000_i1220" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image358.wmz» o:><img border=«0» width=«20» height=«23» src=«dopb415212.zip» v:shapes="_x0000_i1220"> в точке 2, когда
<shape id="_x0000_i1221" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image360.wmz» o:><img border=«0» width=«197» height=«41» src=«dopb415213.zip» v:shapes="_x0000_i1221"> равен <shape id="_x0000_i1222" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image362.wmz» o:><img border=«0» width=«61» height=«24» src=«dopb415214.zip» v:shapes="_x0000_i1222">.
Главные радиусы кривизны в точке 2:
<shape id="_x0000_i1223" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image364.wmz» o:><img border=«0» width=«461» height=«56» src=«dopb415215.zip» v:shapes="_x0000_i1223">,
<shape id="_x0000_i1224" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image366.wmz» o:><img border=«0» width=«460» height=«56» src=«dopb415216.zip» v:shapes="_x0000_i1224">.
Толщина днища в точке 2
<shape id="_x0000_i1225" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image368.wmz» o:><img border=«0» width=«550» height=«64» src=«dopb415217.zip» v:shapes="_x0000_i1225">
Принимаем <shape id="_x0000_i1226" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image370.wmz» o:><img border=«0» width=«96» height=«24» src=«dopb415218.zip» v:shapes="_x0000_i1226">

3. Расчет теплозащитных покрытий РДТТ, выполненного по схеме «кокон» 3.1 Расчет тепловых потоков в элементах РДТТ Исходные данные:
Диаметр КС
<shape id="_x0000_i1227" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image372.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«24» src=«dopb415172.zip» v:shapes="_x0000_i1227">
Диаметр входа в сопло
<shape id="_x0000_i1228" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image373.wmz» o:><img border=«0» width=«93» height=«24» src=«dopb415219.zip» v:shapes="_x0000_i1228">
Диаметр критики сопла
<shape id="_x0000_i1229" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image375.wmz» o:><img border=«0» width=«92» height=«25» src=«dopb415220.zip» v:shapes="_x0000_i1229">
Температура продуктов сгорания в камере
<shape id="_x0000_i1230" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image377.wmz» o:><img border=«0» width=«88» height=«23» src=«dopb415221.zip» v:shapes="_x0000_i1230">
Расход газа через сопло
<shape id="_x0000_i1231" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image379.wmz» o:><img border=«0» width=«121» height=«23» src=«dopb415222.zip» v:shapes="_x0000_i1231">
Расчет теплового потока у переднего днища
Коэффициент конвективной теплопередачи
<shape id="_x0000_i1232" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image101.wmz» o:><img border=«0» width=«12» height=«23» src=«dopb415087.zip» v:shapes="_x0000_i1232"><shape id="_x0000_i1233" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image381.wmz» o:><img border=«0» width=«526» height=«53» src=«dopb415223.zip» v:shapes="_x0000_i1233">,
Где <shape id="_x0000_i1234" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image383.wmz» o:><img border=«0» width=«119» height=«23» src=«dopb415224.zip» v:shapes="_x0000_i1234"> - коэффициент теплопроводности продуктов сгорания;
<shape id="_x0000_i1235" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image385.wmz» o:><img border=«0» width=«84» height=«24» src=«dopb415225.zip» v:shapes="_x0000_i1235"> - ускорение полета ракеты;
<shape id="_x0000_i1236" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image387.wmz» o:><img border=«0» width=«128» height=«24» src=«dopb415226.zip» v:shapes="_x0000_i1236"> - коэффициент объемного расширения продуктов сгорания;
<shape id="_x0000_i1237" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image389.wmz» o:><img border=«0» width=«89» height=«23» src=«dopb415227.zip» v:shapes="_x0000_i1237"> - температура поверхности теплообмена;
<shape id="_x0000_i1238" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image391.wmz» o:><img border=«0» width=«132» height=«24» src=«dopb415228.zip» v:shapes="_x0000_i1238"> — коэффициент вязкости продуктов сгорания.
Суммарный коэффициент теплопередачи
<shape id="_x0000_i1239" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image393.wmz» o:><img border=«0» width=«329» height=«25» src=«dopb415229.zip» v:shapes="_x0000_i1239">,

Где <shape id="_x0000_i1240" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image395.wmz» o:><img border=«0» width=«133» height=«25» src=«dopb415230.zip» v:shapes="_x0000_i1240"> - коэффициент теплопередачи излучением.
Суммарный тепловой поток от газа к поверхности переднего днища
<shape id="_x0000_i1241" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image397.wmz» o:><img border=«0» width=«412» height=«27» src=«dopb415231.zip» v:shapes="_x0000_i1241">.
Расчет теплового потока в стенку КС и сопловой крышки
Коэффициент конвективной теплопередачи
<shape id="_x0000_i1242" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image399.wmz» o:><img border=«0» width=«507» height=«27» src=«dopb415232.zip» v:shapes="_x0000_i1242">,
Где <shape id="_x0000_i1243" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image401.wmz» o:><img border=«0» width=«131» height=«25» src=«dopb415233.zip» v:shapes="_x0000_i1243"> - теплоемкость продуктов сгорания.
Суммарный коэффициент теплопередачи
<shape id="_x0000_i1244" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image403.wmz» o:><img border=«0» width=«324» height=«25» src=«dopb415234.zip» v:shapes="_x0000_i1244">.
Суммарный тепловой поток от газа в стенку КС и сопловой крышки
<shape id="_x0000_i1245" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image405.wmz» o:><img border=«0» width=«413» height=«27» src=«dopb415235.zip» v:shapes="_x0000_i1245">.
Расчет тепловых потоков в стенку сопла
Коэффициент теплопередачи по сечениям сопла:
Сечение на входе в сопло
<shape id="_x0000_i1246" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image407.wmz» o:><img border=«0» width=«524» height=«28» src=«dopb415236.zip» v:shapes="_x0000_i1246">.
Сечение в критике сопла
<shape id="_x0000_i1247" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image409.wmz» o:><img border=«0» width=«517» height=«28» src=«dopb415237.zip» v:shapes="_x0000_i1247">.

Сечение сверхзвуковой части сопла <shape id="_x0000_i1248" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image411.wmz» o:><img border=«0» width=«81» height=«23» src=«dopb415238.zip» v:shapes="_x0000_i1248">
<shape id="_x0000_i1249" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image413.wmz» o:><img border=«0» width=«561» height=«27» src=«dopb415239.zip» v:shapes="_x0000_i1249">.
Сечение сверхзвуковой части сопла <shape id="_x0000_i1250" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image415.wmz» o:><img border=«0» width=«85» height=«23» src=«dopb415240.zip» v:shapes="_x0000_i1250">
<shape id="_x0000_i1251" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image417.wmz» o:><img border=«0» width=«562» height=«25» src=«dopb415241.zip» v:shapes="_x0000_i1251">.
Суммарный коэффициент теплопередачи
Для сечения на входе в сопло
<shape id="_x0000_i1252" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image419.wmz» o:><img border=«0» width=«361» height=«27» src=«dopb415242.zip» v:shapes="_x0000_i1252">.
Для сечения в критике сопла
<shape id="_x0000_i1253" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image421.wmz» o:><img border=«0» width=«408» height=«27» src=«dopb415243.zip» v:shapes="_x0000_i1253">.
Для сечения <shape id="_x0000_i1254" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image423.wmz» o:><img border=«0» width=«81» height=«23» src=«dopb415244.zip» v:shapes="_x0000_i1254">
<shape id="_x0000_i1255" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image425.wmz» o:><img border=«0» width=«432» height=«27» src=«dopb415245.zip» v:shapes="_x0000_i1255">.
Для сечения <shape id="_x0000_i1256" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image427.wmz» o:><img border=«0» width=«83» height=«23» src=«dopb415246.zip» v:shapes="_x0000_i1256">
<shape id="_x0000_i1257" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image429.wmz» o:><img border=«0» width=«421» height=«27» src=«dopb415247.zip» v:shapes="_x0000_i1257">.
Суммарный тепловой поток от газа в стенку сопла
Для дозвуковой части сопла
<shape id="_x0000_i1258" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image431.wmz» o:><img border=«0» width=«413» height=«24» src=«dopb415248.zip» v:shapes="_x0000_i1258">.
Для критики сопла
<shape id="_x0000_i1259" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image433.wmz» o:><img border=«0» width=«409» height=«24» src=«dopb415249.zip» v:shapes="_x0000_i1259">,
Где <shape id="_x0000_i1260" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image435.wmz» o:><img border=«0» width=«89» height=«23» src=«dopb415250.zip» v:shapes="_x0000_i1260"> - температура газа в критическом сечении сопла (результат предварительных вычислений). Для критики расчет <shape id="_x0000_i1261" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image437.wmz» o:><img border=«0» width=«21» height=«23» src=«dopb415251.zip» v:shapes="_x0000_i1261"> проводится с помощью таблиц газодинамических функций. В первом приближении можно принять: <shape id="_x0000_i1262" type="#_x0000_t75" o:ole=""><imagedata src=«1.files/image439.wmz» o:><img border=«0» width=«95» height=«23» src=«dopb415252.zip» v:shapes="_x0000_i1262">.
    продолжение
--PAGE_BREAK--