2 Корпуса рдтт
2.1 Конструктивные схемы корпусов рдтт
Особенностью конструкций РДТТ, существенно отличающих их от жидкостных ракетных двигателей, является тот факт, что камера двигателя одновременно выполняет функцию хранения заряда твёрдого топлива и функцию объёма, в котором происходит горение топлива и из которого истекают продукты горения. В связи с этим велико влияние корпуса РДТТ на внешнебаллистические характеристики ракеты. Например, в межконтинентальной баллистической ракете МХ (США) лишь 2,5 м длины из 18 м приходится на головную часть. Остальное пространство занято тремя РДТТ, длина которых в основном определяется длиной корпусов [2].
В зависимости от назначения двигателя корпус имеет крепёжные стыки со смежными двигателями или отсеками либо узлы крепления к ракете. К корпусу крепят сопла, крышки для размещения воспламенителей, пиротехнических средств, датчиков и другой аппаратуры. На корпусе можно размещать средства аварийного выключения двигателя, кабели систем управления и телеметрии, бобышки для их крепления, узлы отделения ступеней ракеты, крепежные элементы рулевых приводов, двигатели управления, узлы отсечки тяги и др.
Основные требования к конструкции корпусов [1]:
минимальная масса при заданном внутреннем свободном объёме для размещения зарядов и достаточная прочность при всех видах нагружений (изготовление заряда, хранение, эксплуатация);
надёжная тепловая защита от продуктов сгорания заряда;
герметичность корпуса (при хранении и работе двигателя);
обеспечение требуемой по условию прочности заряда деформативности корпуса (ограничение перемещений при действии давления).
Элементы конструкции корпуса приведены на рисунке 2.1 [1].
Способ крепления двигателя в ракете определяет конструкцию узлов стыка. На корпусе могут быть размещены два стыка, расположенные в передней и задней частях корпуса (рисунок 2.2) (элементы теплозащиты, герметизации на рисунке не показаны, узлы корпуса показаны схематично). К передним узлам крепятся верхняя ступень, ракетный отсек или обтекатель ракеты, к заднему нижняя ступень ракеты либо её отсек (межступенчатый либо хвостовой) [1].
При выполнении только двигательных функций двигатель можно крепить к ракете одним узлом стыка (рисунок 2.3).
1 передний фланец (верхний); 2 наружный герметизирующий слой верхнего (переднего) днища; 3 бортовая кабельная сеть; 4 верхний шпангоут (передний); 5 второй кокон, 6 слой для защиты от влаги и других внешних воздействий; 7 лакокрасочное покрытие,
токопроводящий слой; 8 нижний шпангоут (задний);
9 детонирующий удлиненный заряд (ДУЗ); 10 наружный
герметизирующий слой нижнего (заднего) днища; 11 наружное
теплозащитное покрытие, 12 разъём бортовой кабельной сети;
13 силовая оболочка (первый кокон); 14 задний (сопловой) фланец (нижний); 15 клин, 16 антиадгезионная плёнка; 17 внутреннее теплозащитное покрытие; 18 манжеты; 19 защитно-крепящий слой (ЗКС); 20 герметизирующий слой; 21 эластичный клин
Рисунок 2.1 Элементы конструкции корпуса двигателя
1 верхняя ступень ракеты; 2 передний шпангоут корпуса; 3 силовая оболочка корпуса (первый кокон); 4 оболочка корпуса (второй кокон); 5 нижняя ступень ракеты
Рисунок. 2.2 Схема стыков несущей конструкции корпуса
1 верхняя ступень ракеты; 2 передний шпангоут корпуса; 3 силовая оболочка корпуса (первый кокон); 4 оболочка корпуса (второй кокон)
Рисунок 2.3 Схема консольного стыковочного узла
Узлы стыка на двигателях с корпусами типа кокона можно размещать либо на втором коконе, намотанном поверх силовой оболочки, либо на обечайках, примотанных к силовой оболочке консольно (рисунок 2.4). Кроме того, один (рисунок 2.5) или несколько периферийных узлов крепления могут быть расположены на боковой поверхности корпуса [1].
