2.4. Регулирование рдтт

Регулирование РДТТ (рис. 2.10) возможно путем изменения площади критического сечения сопла, скорости горения топлива, площади горящей поверхности, а также с помощью комбинированных схем [26, 35].

Перемещение регулятора. Известным методом регулирования является изменение площади критического сечения сопла с помощью различных механических задвижек и клапанов.

Для степенной зависимости скорости горения от давления справед-Ёливо соотношение вида

,

при этом m/m_H0M .

Регулируемый двигатель может иметь несколько газоходов, и во всех или только в некоторых из них могут быть устройства для регулирования площади критического сечения сопла.

Вдув газа в критическое сечение сопла.Если вдувать вспомогательный газ по кольцу в критическое сечение сопла (или вблизи от него), то этот поток оттеснит внутрь основной поток и тем самым уменьшит площадь критического сечения на .

Проведя преобразования уравнения сохранения массы, получим

;

.

Газ для вдува в область критического сечения сопла с целью регулирования расхода может поступать либо из автономного источника, либо непосредственно из регулируемого двигателя. Этот способ мало эффек­тивен.

Вихревой клапан. Регулирование двигателя возможно с помощью вихревого клапана, включенного в газоход.

Такой клапан имеет периферийные каналы для ввода газа из газохо­да (оси каналов параллельны оси клапана), вихревую камеру с танген­циальными отверстиями для входа управляющего газа и центральное вы­ходное сопло.

При отсутствии управляющего потока газ проходит вихревую каме­ру без закрутки и истекает через выходное сопло. При этом давление в РДТТ

,

где — коэффициент газодинамических потерь в дросселе на номи­нальном режиме.

Если регулирующий газ тангенциально поступает в вихревую камеру, то общий газовый поток закручивается, а образующаяся центробежная сила создает радиальный градиент давления в камере. При этом увеличи­вается давление на выходе из периферийных каналов и уменьшается при­ток газа из газохода.

Рис. 2.10. Управление горением заряда ТРТ в двигателе.

Экспериментальные расходные характеристики при постоянном дав­лении на входе в периферийные каналы (р_п = const) клапанов представлены в зависимости от относительного давления газа в канале управле­ния: р_у =р_у1р_п (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Характеристики вихревого клапана-сопла

	1	1,1	1,2	1,3
P	0 1 1	0,15 0,88 0,2	0,2 0,28 0,07	0,25 0,25 0,05

Примечание. - относительный расход на управление; -относительный расход через сопло; газы одинакового состава; Р - относительный импульс газового потока при истечении из клапана со сверхзвуко­вым соплом.

Газ для регулирования может поступать либо из автономного источника (в том числе автономного твердотопливного ГГ), либо из этой же газогенераторной системы. В последнем случае в тракте, подводящем газ к периферийным каналам клапана, необходимо предусмотреть дроссель (местное сопротивление), с помощью которого обеспечивается избыток давления в управляющем потоке по сравнению с регулируемым

Ру>Рп.

При известном римеем (к_и = 1)

или ,

где — газодинамические потери на дросселе; — газодинамические потери в электропневмопреобразователе.

При достаточно большом полном давлении управляющего газа (напримерр= 1,3) статическое давление на периферии вихревой камеры сравняется с давлением в регулируемом газе, и его течение прекратится; в этом случае через сопло клапана протекает только управляющий газ (m = m_y =0,25).

Сопло вихревого клапана может быть использовано в качестве регулируемого выходного устройства реактивной системы.

Четыре пары таких устройств (в каждой паре сопла направлены во взаимно противоположные стороны и работают по схеме тяга — противотяга) входят, например, в реактивную систему управления вектором

тяги ДУГЧ (рис. 2.11).

Многократное включение РДТТ возможно несколькими способами, одним из которых является применение многослойного заряда, состоящего из отдельных, изолированных прокладками секций; каждая секция имеет воспламенительное устройство; горение секции может проис­ходить по торцевой (как например, в РДТТ ракеты "воздух—земля" SRAM) либо по цилиндрической поверхности. Может быть и несколько импульсных РДТТ (например, для боковой коррекции полета боевого блока противоспутникового комплекса ASAT).

Г л а в а 3. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РДТТ