Аннотация
В курсовой работе проводится расчет двигательной установки двухступенчатой ракеты.В пояснительной записке предоставлены прочностной, проектировочный и массовый расчеты ДУ.
Техническая характеристика спроектированной двигательной установки второй ступени ракеты:
Тяга
Р =
кН;
Количество камер сгорания Z = 1
Удельный
импульс тяги в пустоте
Давление в камере сгорания рк = 6,0 МПа;
Давление на срезе сопла ра = 0,015 МПа;
Топливо (27%АТ+73%АК)+Тонка250;
Плотность
окислителя
кг/м3;
Плотность
горючего
кг/м3;
Соотношение компонентов топлива km = 2,14;
Массовый
секундный расход окислителя
кг/с;
Массовый
секундный расход горючего
кг/с.
Объем расчетно-пояснительной записки – 55 страниц, записка содержит – 10 рисунков, 5 таблиц, библиографический список 6 наименований; количество приложений – 2. Графическая часть курсовой работы включает в себя общий вид камеры сгорания и форсуночной головки на формате А1.
Содержание Введение
Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) представляют наиболее развитый и обширный класс химических ракетных двигателей.
Агрегатом, создающим тягу, является камера ЖРД. Камера состоит из камеры сгорания и сопла, конструктивно представляющих обычно одно целое. Важной частью камеры сгорания является форсуночная головка – устройство для ввода в огневое пространство компонентов топлива. В случае двухкомпонентных топлив форсуночную головку называют так же смесительной головкой.
Современные ЖРД наиболее широко используют двухкомпонентные топлива. Такое топлива сравнительно безопасно в эксплуатации, допускает широкий выбор компонентов.
Жидкостной ракетный двигатель в общем случае состоит из одной или нескольких камер (многокамерные ЖРД), агрегатов системы подачи топлива и автоматики, устройства для создания управляющих усилий и моментов, рамы, магистралей и вспомогательных устройств, и агрегатов.
Жидкостная ракетная двигательная установка (ЖРДУ) состоит из одного или нескольких ЖРД, топливных баков, агрегатов наддува топливных баков или вытеснительной подачи топлива, рулевых приводов, магистралей, соединяющих двигатели с баками, и вспомогательных устройств. В состав ЖРД входят: камера сгорания с соплом, турбонасосный агрегат (ТНА), газогенератор, главные (отсечные) клапаны горючего и окислителя, пусковые устройства, система зажигания и управления вектором тяги, рама ДУ.
Камера сгорания ЖРД – основной агрегат, который создает тягу. Она не является цельной конструкцией, а состоит из отдельных блоков, соединенные между собой сваркой, пайкой или кольцами жесткости. Основными блоками КС являются: форсуночная (смесительная) головка, блок цилиндра, вход в сопло, раструб сопла, насадок.
В курсовой работе проектируется камера ЖРД. Определяются основные геометрические параметры КС ЖРД. Разрабатывается конструктивная схема на основании спроектированного газодинамического профиля, а так же с использованием реально существующего конструктивного прототипа.
Конструктивным прототипом является двигатель С5.33,разработанный в 1962-1964 годах.
Проектируемый РД выполнен по открытой системе подачи топлива (без дожигания генераторного газа). Основными достоинствами ТНА является отсутствие зависимости массы от времени работы двигателя, возможность создания больших давлений в КС, значительная разгруженность топливных баков (давление наддува бака 5 атм) .
Топливо (27%АК+73%АТ)+Тонка250, используемое в проектируемом двигателе, является самовоспламеняющимся. Горючее, Тонка250, «ТОНКА-250» — горючее для ЖРД. Жидкая смесь изомеров ксилидина C,H,(CH8),NH, (50% но весу) и триэтиламина (C2H)3N, маслянистая гигроскопич. высококипящая жидкость желтого цвета с аминным запахом, плотн. 0,84—0,85 г/см3 (20°, темп-pa начала кипения 85° и темп-pa конца кипения 215°. Токсична, стабильна при отсутствии воздуха; коррозионно неактивна. Широко применялась в паре с азотной кислотой, образуя самовоспламеняющееся топливо. Разработана в Германии в нач. 1954 г. 20 в. [3].