
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Выбор схемы и топлива рдтт
- •1.1 Качественный анализ задачи, решаемой с помощью рассчитываемого рдтт
- •1.2 Обзор существующих образцов рдтт, применяемых для решения поставленной задачи.
- •1 − Теплоизоляция; 2 − заряд твердого топлива; 3 − сопловой блок;
- •4 − Корпус; 5 − воспламенительное устройство
- •1.4 Обзор существующих и перспективных типов твердого ракетного топлива (трт)
- •1.5 Выбор трт для рассматриваемого двигателя (требования к трт, значение его параметров)
- •2.1.2 Расчет средних значений тяговых параметров за время работы рдтт
- •2.1.3 Определение геометрических параметров критического сечения сопла
- •Сводка исходных данных для расчета рдтт
- •Расчет начальных параметров двигателя ( )
- •Расчет основных параметров рдтт, как функции времени работы двигателя
- •Расчет конечных параметров двигателя ( )
- •Определение массы снаряжения и конструктивной схемы воспламенителя заряда трт
- •Выбор и обоснование типа материалов корпуса и сопла рдтт
- •Основные требования, предъявляемые к конструкции двигателя
- •Анализ условий работы конструкции рдтт
- •Анализ внутрибаллистических условий
- •Анализ полета кла в космосе
- •Выбор материалов
- •Сравнительная оценка и выбор конструкционных материалов камеры
- •Характеристика и выбор теплозащитных материалов
Расчет начальных параметров двигателя ( )
Исходные данные:
– значение интервала времени
– текущее значение времени
- текущее значение индекса i
Рассчитаем тягу двигателя
Рассчитаем расход рабочего тела из двигателя
Доля топлива израсходованного за интервал времени
Общая масса израсходованного топлива
Давление в камере РДТТ в момент начала его работы
Скорость горения ТРТ в момент начала работы двигателя
Начальный диаметр канала заряда ТРТ
Расчет основных параметров рдтт, как функции времени работы двигателя
Исходные данные:
–
значение интервала времени
– текущее значение времени
- текущее значение индекса i
Тяга двигателя
Расход рабочего тела
Доля топлива израсходованного за интервал времени
Общая масса израсходованного топлива
Давление в камере РДТТ
Скорость горения ТРТ
Доля
сгоревшей части свода заряда ТРТ за
интервал времени
Диаметр
канала заряда после сгорания доли
топлива, равной
Текущее значение средней поверхности горения заряда в интервале времени
Значение длины элемента заряда, сгоревшего за интервал времени
Результаты расчетов параметров при I = 1, 2, 3, 4, 5, 6 приведены в таблице 1. (п. 2.6)
Расчет конечных параметров двигателя ( )
Текущее значение времени
Интервал времени
Расчет тяги двигателя
Расход рабочего тела
Давление в камере РДТТ
Скорость горения ТРТ
Диаметр канала заряда
Таблица результатов расчетов основных параметров РДТТ, как функции времени
Таблица 1
|
τ |
Р |
m*T |
ΔmT |
mTобщ |
pk |
U |
Δe |
D |
S |
L |
τ0 |
0,000 |
43000 |
15,088 |
0,000 |
0,000 |
2086651 |
0,004 |
- |
0,304 |
- |
- |
τ1 |
4 |
46320 |
16,253 |
130,021 |
130,021 |
2247760 |
0,005 |
0,036 |
0,376 |
2,057 |
1,926 |
τ2 |
12 |
52960 |
18,582 |
148,660 |
278,681 |
2569977 |
0,005 |
0,038 |
0,452 |
2,265 |
1,741 |
τ3 |
20 |
59600 |
20,912 |
167,298 |
445,979 |
2892195 |
0,005 |
0,039 |
0,530 |
2,466 |
1,599 |
τ4 |
28 |
66240 |
23,242 |
185,937 |
631,916 |
3214413 |
0,005 |
0,040 |
0,610 |
2,661 |
1,486 |
τ5 |
36 |
72880 |
25,572 |
204,575 |
836,491 |
3536630 |
0,005 |
0,041 |
0,693 |
2,850 |
1,393 |
τ6 |
42,677 |
78422 |
27,516 |
1247,953 |
2084,444 |
3805544 |
0,005 |
0,160 |
1,012 |
3,004 |
1,122 |
τk |
45,353 |
80643 |
28,296 |
- |
- |
3913349 |
0,005 |
0,354 |
1,012 |
3,066 |
0,714 |
Построение масштабной диаграммы изменений формы заряда ТРТ во времени
Исходные данные для построения диаграммы см. п. 2.6
Рисунок 6. Масштабная диаграмма заряда ТРГ.
Исходные данные для построения диаграммы см. п. 2.7
Определение геометрических параметров корпуса и сопла РДТТ
Расчет корпуса
Диаметр корпуса в первом приближении
Длина корпуса в первом приближении
Расчет конического сопла при условии расчетного режима работы двигателя
Отношение температуры рабочего тела в камере (индекс «к») и на выходном срезе сопла (индекс «а»)
Отношение значений давления рабочего тела
Коэффициент тяги РДТТ
Геометрическая степень расширения сопла
Площадь выходного сечения сопла
Диаметр выходного сечения сопла
Площадь входного сечения утопленного сопла
Рекомендуемое соотношение площадей критического сечения Площадь входного сечения утопленного сопла:
Выбранное соотношение:
Диаметр входного сечения утопленного сопла
Длина сходящейся части утопленной сопла
Длина расширяющейся части конического сопла
- половина угла раствора расширяющейся
части конического сопла.
Общая длина сопла
Коэффициент утопленности
S = 0,2 … 0,4 – по рекомендациям
S = 0,4 – выбранное значение
По компоновочной схеме определяем ориентировочные значения:
Диаметр двигателя
Длина утопленной и неутоленной частей сопла
Общая длина двигателя
Определение тяговых характеристик РДТТ при работе двигателя в пустоте
Исходные данные для расчета тяговых характеристик РДТТ в пустоте
Исходные данные берутся из таблицы 1 п. 2.6 .
Методика расчета пустотных характеристик РДТТ
Отношение значений давления рабочего тела
Рассчитываем пустотную тягу
Для шага i=0
Рассчитываем удельный импульс тяги в пустоте
Для шага i=0
Результаты расчетов тяговых характеристик РДТТ при работе в пустоте
Расчеты
и
для i
= 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, k
приведены в таблице 2
Таблица 2
-
τ
Рp
pk
Pп
m*T
Iуп
Iур
τ0
0,000
43000
2086651
45496
15,088
3015
2850
τ1
4
46320
2247760
49009
16,253
3015
2850
τ2
12
52960
2569977
56035
18,582
3015
2850
τ3
20
59600
2892195
63060
20,912
3015
2850
τ4
28
66240
3214413
70086
23,242
3015
2850
τ5
36
72880
3536630
77111
25,572
3015
2850
τ6
42,677
88797
4309009
82974
31,157
3015
2850
τk
45,353
80643
3913349
85325
28,296
3015
2850
«График зависимости тяги от времени работы РДТТ»
«График зависимости импульса тяги от времени работы РДТТ»
«График зависимости импульса тяги в пустоте от времени работы РДТТ»
«График зависимости тяги в пустоте от времени работы РДТТ»