1. Выбор схемы и топлива рдтт

1.1 Качественный анализ задачи, решаемой с помощью рассчитываемого рдтт

В данном курсовом проекте рассматривается перигейный РДТТ ракетного блока навигационного ИСЗ «NAVSTAR».

Рисунок 1. Навигационный спутник NAVSTAR GPS

Спутники этой системы (рисунок 1) выводятся с помощью ракеты-носителя «Дельта-2» англ. Delta II (второе поколение американской ракеты-носителя семейства «Дельта»). Разработана и сконструирована авиастроительной компанией «МакДоннел Дуглас», в эксплуатации с 1989 года. Имеет три модификации: серия Delta 6000 и два варианта серии Delta 7000 (лёгкая и тяжёлая)). Расположение интересующих нас узлов представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Компоновка ракеты «Дельта» 7000

1 — ИСЗ, 2 — узлы крепления полезного груза, 3 — перигейный РДТТ третьей ступени

Система NAVSTAR разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США. Разработка комплекса NAVSTAR (NAVigation Satellites providing Time And Range – навигационная система определения времени и дальности) была начата ещё в 1973 году, а уже 22 февраля 1978 года был произведён первый тестовый запуск комплекса, а в марте 1978 года комплекс NAVSTAR начали эксплуатировать. Первый тестовый спутник был выведен на орбиту 14 июля 1974 года, а последний из 24 необходимых спутников для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 году. Гражданский сегмент военной спутниковой сети NAVSTAR принято называть аббревиатурой GPS, коммерческая эксплуатация системы в сегодняшнем виде началась в 1995 году.

Рассматриваемый двигатель (рисунок 3) перспективный американский перигейный РДТТ серии STAR-48 фирмы «Тиокол Кемик», создан для выведения ИСЗ на перигейную орбиту.

Рисунок 3 перигейный РДТТ серии STAR-48

1-корпус; 2 - теплозащитное покрытие; 3- воспламенитель; 4 - сопловой блок; 5 - графитовый вкладыш

1.2 Обзор существующих образцов рдтт, применяемых для решения поставленной задачи.

Для выполнения таких же задач существует масса двигателей, приведу для примера перигейный двигатель 4 ступени европейской ракеты-носителя Ариан. Двигатель MAGE-1 (рисунок 4)

Рисунок 4 − РДТТ типа MAGE-1

1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок;

4 − Корпус; 5 − воспламенительное устройство

Назначение, характер и прочие схожи с рассматриваемым двигателем, единственное что можно добавить его корпус изготовлен из композиционного материала «Кевлар-49».

1.3 Выбор принципиальной схемы РДТТ и типов ее систем

1.3.1 Основные системы:

• Корпус цилиндрический

• Сопловой блок

• Тепловое изоляционное покрытие (ТЗП)

• Заряд

• Инициирующее устройство (воспламенитель)

1.3.2 Дополнительные системы:

• Узлы отсечки РДТТ от КЛА

• Узлы крепления РДТТ к КЛА

1.3.3 Работа РДТТ по принципиальной схеме:

Рисунок 5. «Принципиальная схема РДТТ»

Корпус РДТТ состоит из углепластиковой обечайки (1), переднего (3) и заднего (6) днищ, выполненных из высокопрочной легированной стали. К заднему днищу с помощью фланцевого соединения крепится коническое сопло (5). В критическом сечении сопла устанавливается пиролитический графитовый вкладыш с вольфрамовым покрытием (7).

Воспламенительное устройство (4) запускается пиропатроном, при этом масса заряда воспламенителя должна быть оптимальной, иначе это может вызвать нестабильную работу РДТТ. Воспламенитель начинает процесс горения топливного заряда РДТТ. После полной выработки топливного заряда происходит отделение РДТТ от КЛА с помощью пироболтов.