Ракетные двигатели

Август 5, 2022

Главная
Разное
Ракетные двигатели

Содержание

2. § Стехиометрическое соотношение компонентов топлива Стехиометрическое соотношение компонентов топлива – это соотношение между окислителем (О) и
3. Действительное отличается от стехиометрического потому, что один из компонентов топлива подается в КС с избытком по
4. Если , то - это коэффициент избытка окислителя. Величина либо задаётся, либо вычисляется. Если , то
5. § Оптимальный коэффициент избытка окислителя Удельный импульс тяги двигателя достигает своего максимального значения при , Рис.
6. ДАННЫЕ СТАТИСТИКИ Наиболее часто используемые керосиновые топлива имеют: График зависимости удельного импульса тяги от это то,
7. Выключение двигателя производится по команде «Останов», прекращением подачи топлива в КС путем срабатывания отсечных клапанов (главных
8. ИП возникает в результате догорания остатков топлива, поступающих в КС из объёмов между отсечными клапанами и
9. Конец ЛК РК-151, ПРД-151, пятн, 5 октября
10. ИП стараются уменьшить всеми известными способами, так как неуправляемый характер спада тяги приводит к рассеиванию параметров
11. 2) Выключение двигателя производят через промежуточный режим тяги, уменьшая расход топлива перед остановкой двигателя. Понижением тяги
12. 3) Выключение подачи топлива сопровождается продувкой (т.е. выдувом за борт ракеты) компонентов топлива из самой КС,
13. Наибольшее число отказов двигателя (60 … 70%) происходит при запуске двигателя Отказы при останове двигателя составляют
14. Системы подачи топлива (СПТ) подразделяются по типу агрегата, создающего давление подачи, на 2типа: 1) газовытеснительные системы
15. ВСПТ с ВАД состоит из: баллонов со сжатым газом, редуктора давления, заправочных и предохранительных клапанов, мембран
16. ВСПТ конструктивно проще турбонасосной. Главный недостаток ВСПТ в том, что для создания необходимого давления в КС
17. 1)открытой; и 2)замкнутой ТСПТ обеспечивает возможность создания больших давлений в КС (высокое давление снижает габариты ДУ
18. Генераторный газ выбрасывается в атмосферу 2мя способами: через патрубок, расположенный на выхлопном коллекторе турбины; Если генераторный
19. ПРИМЕЧАНИЕ 1. Схему, Рис.11, запомнить, и обязательно рисовать «по памяти» на экзамене ПРИМЕЧАНИЕ 2. Начинать рисовать
21. Скачать презентацию

Слайд 2

§ Стехиометрическое соотношение компонентов топлива
Стехиометрическое соотношение компонентов топлива – это соотношение

между окислителем (О) и горючим (Г),соответствующее уравнению полной химической реакции окисления горючего. Определяют по справочнику Глушко.

ТЕМА. КОЭФФИЦИЕНТ ИЗБЫТКА ОКИСЛИТЕЛЯ

Слайд 3

Действительное отличается от стехиометрического потому, что один из компонентов топлива подается

в КС с избытком по отношению к стехиометрическому соотношению. Обычно в избытке подается горючее.
Определение действительного соотношения КТ

В расчетах ЖРД используют действительное
соотношение компонентов топлива, которое отличается от стехиометрического.

Параметр

стехиометрическое

Слайд 4

Если , то
- это коэффициент избытка окислителя.
Величина либо задаётся,

либо вычисляется.

Если , то из 2х компонентов топлива в избытке окислитель
( по отношению к стехиометрическому соотношению КТ).

Если , то в избытке горючее (по отношению к
стехиометрическому соотношению КТ).

Для вычисления используют соотношение вида

где -- стехиометрическое соотношение КТ.

Слайд 5

§ Оптимальный коэффициент избытка окислителя
Удельный импульс тяги двигателя достигает
своего

максимального значения при , Рис. 10.

ОСНОВНЫЕ ФОРМУЛЫ РАСХОДА ТОПЛИВА

Слайд 6

ДАННЫЕ СТАТИСТИКИ
Наиболее часто используемые керосиновые топлива
имеют:
График зависимости удельного

импульса тяги от

это то, которое обеспечивает максимальный удельный импульс тяги двигателя

КТ

Слайд 7

Выключение двигателя производится по команде «Останов», прекращением подачи топлива в КС

путем срабатывания отсечных клапанов (главных клапанов О,Г).
За период времени от поступления команды «Останов» до полного прекращения тяги ЖРД создается камерой сгорания некоторый импульс тяги, который получил название импульс последействия, ИП

§ Импульс последействия

Слайд 8

ИП возникает в результате догорания остатков топлива, поступающих в КС из

объёмов между отсечными клапанами и ФГ (т.е. поступающих в КС после команды «Останов») см. рис.

Слайд 9

Конец ЛК РК-151, ПРД-151, пятн, 5 октября

Слайд 10

ИП стараются уменьшить всеми известными способами, так как неуправляемый характер спада

тяги приводит к рассеиванию параметров ракет в конце активного участка, следовательно, к снижению точности выведения КА на орбиту, осложняет операции разделения ступеней и управления положением КА, ведет к неточности попадания в цель для боевых ракет.

Слайд 11

2) Выключение двигателя производят через промежуточный режим тяги, уменьшая расход топлива

перед остановкой двигателя. Понижением тяги также исключается возможность гидравлического удара в топливных магистралях при срабатывании отсечных клапанов (гидравлический удар может привести к разрушению и взрыву двигателя).

§ Способы уменьшения импульса последействия

1) При конструировании ЖРД объёмы между отсечными клапанами и ФГ стремятся сделать минимальными, то есть стремятся приблизить отсечные клапаны к ФГ.

Слайд 12

3) Выключение подачи топлива сопровождается продувкой (т.е. выдувом за борт ракеты)

компонентов топлива из самой КС, а также из полостей, находящихся за отсечными клапанами.
Борьба с ИП является одной из труднейших задач двигателестроения, поэтому выключение двигателя, как же как и старт, представляют наибольшую опасность взрыва двигателя.

Слайд 13

Наибольшее число отказов двигателя (60 … 70%) происходит при запуске двигателя

Отказы при останове двигателя составляют примерно 15 … 20% всех отказов.

ДАННЫЕ СТАТИСТИКИ

На маршевом режиме работы двигателя число отказов не превышает 10%.

Наибольшее число нештатных ситуаций на старте ракет (более 50%) связанно с работой двигателя.

КОНЕЦ ЛК ПРК-151, ПРК-152, пятн, 5октября

Слайд 14

Системы подачи топлива (СПТ) подразделяются
по типу агрегата, создающего давление подачи, на

2типа:
1) газовытеснительные системы подачи топлива (или просто вытеснительные- ВСПТ); 2) турбонасосные системы подачи (с ТНА).
ВСПТ основаны на принципе создания в топливных баках высокого давления, обеспечивающего вытеснение компонентов из бака в двигатель. Избыточное давление в баках могут создавать следующие устройства:
ВАД – воздушный аккумулятор давления; ПАД – пороховой аккумулятор давления; ЖАД – жидкостный аккумулятор давления.

Тема. Системы подачи топлива

Слайд 15

ВСПТ с ВАД состоит из:
баллонов со сжатым газом, редуктора

давления, заправочных и предохранительных клапанов, мембран и газопроводов. В качестве вытеснительного газа используют инертные газы (воздух, азот, гелий ). Газ в баллоне находится под давлением около 250 … 350 атм. Баллоны имеют форму сферы, тора, цилиндра, изготовляются из высокопрочных, хорошо свариваемых сталей. Применяется ВСПТ в двигателях 3-ей ступени ракеты.

Слайд 16

ВСПТ конструктивно проще турбонасосной. Главный недостаток ВСПТ в том, что для

создания необходимого давления в КС требуется значительно более высокое давление в топливных баках, чем в КС . В результате масса баков существенно возрастает, ракета становится тяжелой, поэтому применяют ВСПТ в двигателях небольших тяг с малым временем работы.
Турбонасосная СПТ получила применение при больших тягах РД и длительной работе двигателя.

Слайд 17

1)открытой; и 2)замкнутой
ТСПТ обеспечивает возможность создания больших
давлений в КС (высокое

давление снижает габариты ДУ
и повышает тягу ДУ).

Топливные баки значительно разгружены ( давление наддува бака 2..5 атм).

Масса ТСПТ не зависит от времени работы двигателя.

Преимущества турбонасосной системы подачи топлива

ЖРД с ТСПТ выполняются по двум схемам:

Такое деление ТСПТ связанно с методом использования генераторного газа, отработавшего на турбине ТНА.

Слайд 18

Генераторный газ выбрасывается в атмосферу 2мя способами:
через патрубок, расположенный на выхлопном

коллекторе
турбины;

Если генераторный газ, отработавший на турбине (мятый газ), выбрасывается в атмосферу, то такая СПТ называется открытой (или без дожигания генераторного газа).

§ Двигатели открытой СПТ (без дожигания генераторного газа)

направляется в утилизационное сопло, в котором, расширяясь, газ создаёт дополнительную тягу двигателя, рис.11.

Слайд 19

ПРИМЕЧАНИЕ 1. Схему, Рис.11, запомнить, и обязательно рисовать «по памяти» на

экзамене

ПРИМЕЧАНИЕ 2. Начинать рисовать схему, Рис. 11, необходимо с ТНА! Это логично и поэтому легче запоминается.

Ракетные двигатели

Содержание

§ Стехиометрическое соотношение компонентов топливаСтехиометрическое соотношение компонентов топлива – это соотношение

Действительное отличается от стехиометрического потому, что один из компонентов топлива подается

Если , то - это коэффициент избытка окислителя.Величина либо задаётся,

§ Оптимальный коэффициент избытка окислителя Удельный импульс тяги двигателя достигает своего

ДАННЫЕ СТАТИСТИКИ Наиболее часто используемые керосиновые топлива имеют: График зависимости удельного