- •16.3. Схемные и конструктивные решения ракетных двигателей
- •Литература
- •1. Основы теории термических ракетных двигателей
- •1.1. Введение
- •1.2. Краткий исторический экскурс
- •1.3. Классификация реактивных двигателей
- •2.1. Ракетный двигатель как тепловая машина летательного аппарата
- •2.2. Выходные показатели ракетного двигателя
- •2.2.1. Тяга ракетного двигателя
- •2.2.2. Удельные параметры ракетного двигателя
- •2.5. Зависимость начальной массы ракеты от удельного импульса
- •2.2.3. Расходный комплекс камеры
- •2.2.4. Коэффициент тяги
- •2.2.5. Геометрическая степень расширения сопла
- •2.2.6. Удельная масса ракетного двигателя
- •2. Генерация рабочего тела
- •3.1. Оценка эффективности ракетного двигателя
- •3.2. Топлива ракетных двигателей
- •3.3. Жидкие ракетные топлива
- •3.3.1. Коэффициент избытка окислителя
- •3.3.2. Основные характеристики жидких топлив
- •3.3.3. Твердые ракетные топлива
- •Лекция 4
- •4.1. Гибридные топлива
- •4.2. Горение жидких топлив
- •4.3. Горение твердых топлив
- •5.1. Горение гибридных топлив
- •5.2. Термогазодинамика ракетного двигателя
- •5.2.1. Термодинамические расчеты состава и параметров рабочего тела
- •5.2.2. Термогазодинамика потока рабочего тела
- •6.1. Течение газа в соплах
- •6.2. Профилирование камеры жидкостного ракетного двигателя
- •6.2.1. Определение размеров камеры сгорания
- •6.2.2. Профилирование сопла
- •6.2.3. Профилирование сопла ракетного двигателя твердого топлива
- •6.2.4. Потери удельного импульса в ракетных двигателях (в камере жрд и рдтт)
- •6.2.5. Потери удельного импульса в сопле
- •3. Схемные и конструктивные решения жидкостных ракетных двигателей
- •7.1. Тепломассообмен в ракетных двигателях
- •7.1.1. Конвективный теплообмен
- •7.1.2. Массообмен по тракту сопла ракетного двигателя твердого топлива
- •8.1. Радиационный теплообмен в ракетных двигателях
- •8.2. Перенос теплоты в конструкциях ракетных двигателей
- •8.3. Организация тепловой защиты жидкостного ракетного двигателя
- •9.1. Тепловая защита в ракетных двигателях твердого топлива
- •10.1. Основные узлы и агрегаты жидкостного ракетного двигателя
- •10.2. Схемы двигательных установок с вытеснительной системой подачи топлива
- •10.3. Схемы жидкостных ракетных двигателей с турбонасосной системой подачи топлива
- •11.1. Турбонасосные агрегаты жидкостных ракетных двигателей
- •11.2. Величины, характеризующие работу насоса
- •12.1. Турбины турбонасосных агрегатов
- •12.1.1. Классификация турбин
- •12.2. Жидкостные генераторы газа
- •4. Схемные и конструктивные решения жидкостных ракетных двигателей малой тяги
- •13.1. Движение космических летательных аппаратов
- •13.2. Управление движением космического летательного аппарата Активные, пассивные и комбинированные системы управления
- •13.3. Функциональная схема системы управления движением кла
- •13.4. Классификация ракетных двигателей систем управления. Управление движением кла с помощью ракетного двигателя
- •13.5. Динамические характеристики жрдмт
- •13.6. Экономичность жрдмт
- •14.1. Основные требования к жрдмт
- •14.2. Общие принципы проектирования жрдмт
- •14.3. Проектирование и расчет параметров и характеристик жрдмт
- •1. Назначение
- •2. Состав
- •3. Основные технические требования
- •4. Номинальные условия работы
- •5. Характеристики ракетного двигателя Статические характеристики жидкостного ракетного двигателя
- •15.1. Дроссельная (расходная) характеристика жрд
- •15.2. Высотная характеристика рд
- •15.2.1. Высотная характеристика двигателя с постоянным соплом
- •15.2.2. Высотная характеристика двухпозиционного (раздвижного) сопла
- •16.1. Неустойчивость процессов в жидкостных ракетных двигателях
- •16.2. Запуск, останов, регулирование и управление жрд
- •6. Схемные и конструктивные решения ракетных двигателей твердого топлива
- •16.3. Схемные и конструктивные решения ракетных двигателей твердого топлива
- •16.4. Корпуса маршевых рдтт с зарядами
- •17.1. Сопла маршевых рдтт и системы создания боковых усилий
- •17.2. Вспомогательные рдтт
10.1. Основные узлы и агрегаты жидкостного ракетного двигателя
ЖРД состоит из камеры (одной или нескольких), турбонасосных агрегатов, газогенератора, агрегатов автоматики, агрегатов системы управляющих сил и моментов, рамы, трубопроводов и вспомогательных устройств.
Камерой называют агрегат ЖРД в котором происходит генерация рабочего тела при сгорании компонентов топлива и создание тяги при истечении продуктов сгорания. Камера ЖРД состоит из собственно камеры сгорания и сопла.
Турбонасосным агрегатом ЖРД называют агрегат для насосной подачи компонентов топлива в камеру и газогенератор. ТНА состоит из насосов (окислителя и горючего) и приводящих их в действие турбин. ЖРД могут иметь два ТНА (окислителя и горючего) - каждый насос приводится в действие своей турбиной. Кроме основных ТНА в состав ЖРД иногда включают бустерные ТНА, устанавливаемые на входе в основные, в этом случае происходит повышение давления на входе в насосы основных ТНА для исключения явления кавитации.
Газогенератором ЖРД (сокращенно ЖГГ) называют агрегат, в котором основное или вспомогательное топливо преобразуется в генераторный газ. Основные ЖГГ предназначены для привода турбин ТНА, вспомогательные ЖГГ используют для наддува баков.
У ЖРД с вытеснительной системой подачи топлива нет ТНА. Подача компонентов топлива в камеру происходит путем вытеснения компонентов из баков сжатым газом.
Топливные магистрали соединяют между собой узлы и агрегаты: насосы с камерой и ЖГГ, ЖГГ с турбиной и др. Часть магистрали от стыка с двигателем до стыка с трубопроводом ступени, подводящим компонент топлива к ЖРД, называют узлом подвода. Магистрали ДУ с вытеснительной подачей подводят компоненты топлива непосредственно из баков в камеру.
Агрегатом автоматики ЖРД называют установленное в ДУ устройство для управления, регулирования и обслуживания ЖРД. Эти устройства могут быть механическими, гидравлическими, электротехническими, пиротехническими и др. К агрегатам автоматики относятся клапаны, регуляторы, сигнализаторы давления и электронагреватели. Клапаны обеспечивают прохождение топлива или генераторного газа при их включении и прекращение подачи при их закрытии. Регуляторами называют устройства, обеспечивающие изменение тяги, поддержание постоянного давления в камере сгорания, заданного соотношения компонентов на входе в ТНА и др.. Электронагреватели предназначены для поддержания заданного температурного режима компонентов топлива, в частности, предотвращения замерзания высококипящих компонентов.
Кроме основных узлов и агрегатов, в состав ЖРД могут входить устройства, обеспечивающие:
зажигание топлива в камере и в ЖГГ;
запуск турбины ТНА (пусковые твердотопливные ГГ, газовые баллоны);
продувку полостей ДУ инертным газом;
создание управляющих сил и моментов (шарнирный или карданный подвес камеры или двигателя в целом);
наддув топливных баков (баллоны с сжатым газом, редукторы, теплообменники для испарения компонента);
устойчивую работу ДУ (демпферы колебаний на топливных магистралях);
изменение параметров ДУ;
передачу тяги от ДУ к элементам ЛА (рама двигателя).