обеспечивает лучшую герметичность и меньшую массу корпуса, но вызы­ вают определенные неудобства при сборке РДТТ на стартовой позиции.

Преимуществами секционных зарядов являются упрощенная техно­ логия изготовления, контроля, транспортировки и хранения крупногаба­ ритных зарядов и низкая стоимость изготовления. Кроме того, секцион­ ные заряды имеют стандартный тип секции, поэтому, применяя различное количество таких секций, можно получить те или иные значения тяги и времени работы двигателя. Примером секционных зарядов является заряд основных РДТТ МТКК «Спейс Шаттл». Он состоит из 11 секций, стальные корпуса которых соединены в четыре сборки: переднюю, две средних и заднюю с соплом.

Появление новых конструктивных схем потребует новых форм заря­ дов, поэтому вышеперечисленный перечень основных конструкторских решений нельзя рассматривать как нечто окончательное и неизменное.

2.5.Бронирующие покрытия

Бронирующие покрытия (БП) наносятся на те поверхности заряда твердого топлива, горение которых исключается из процесса горения в те­ чение заданного времени работы двигателя. К бронирующим покрытиям (БП) предъявляются следующие требования: хорошая адгезия с топливным зарядом; химическая и физическая стабильность в течение всего срока хра­ нения топливного заряда; низкая теплопроводность и малая плотность; технологичность нанесения; недефицитность.

В зависимости от типа топлива выбирается тот или иной материал БПДля зарядов из баллиститного топлива применяют этилили ацетил­ целлюлозу, а также смолы (например эпоксидную) с наполнителем из хлопчатобумажных нитей. Смоченные в смоле нити наматываются на ци-

105

верхности камеры во время ее работы, и сил воздействия окружающей среды на наружные поверхности камеры, за исключением сил внешнего аэродинамического сопротивления.

Рассмотрим эти силы. Для нахождения силы тяги Р условно предста­ вим двигатель в виде только камеры сгорания (рис. 32).

Ры

Рис. 32. Распределение сил давления на поверхностях

камеры сгорания

На внешнюю поверхность действуют силы давления Рнвр внешней среды, а на внутреннюю - силы давления Рвн газа со стороны продуктов сгорания. Исходя из определения силы тяги, ее величину можно предста­ вить в виде суммы

Силы, действующие на стенки камеры сгорания в радиальном на­ правлении, уравновешены; поэтому силы Рт? и Рвн направлены вдоль оси

двигателя, направление которой на рисунке показано стрелкой

Рассмотрим силу Рнар. Равнодействующая сила распределенного

давления окружающей среды на стенки камеры равна нулю, но в камере есть отверстие - выходное сечение сопла площадью Fa, где равновесие сил

Для определения равнодействующей внутренних сил воспользуемся уравнением Эйлера. Согласно зтому уравнению на объем газа, ограничен­ ный контрольной поверхностью (в нашем случае стенками камеры сгора­ ния) действует сумма сил, равная разности секундных количеств движения газа, вытекающего из этого объема и втекающего в него. Таким образом, на объем газа со стороны внутренней поверхности камеры сгорания дейст­ вует сила давления РDH, равная по величине и противоположная по на­ правлению внутреннему давлению газа на стенки. Со стороны газового потока, находящегося за выходным сечением сопла, действует сила давле­ ния pa/v

Количество движения газа, втекающе„го в этот объем, равно нулю, количество движения газа, вытекающего из этого объема, равно (dm/dt)С/а. Следовательно,

D , гг drrij.

- Рт + Р Л = - - ^ и л>

откуда

P = /wt/a + Fa(pa - p H). Полученное уравнение носит название уравнения тяги.

Легко видеть, что в пустоте (ри = 0) тяга максимальна. При полете РД по траектории, не параллельной поверхности земли, наружное давле­ ние будет переменным, максимальным у поверхности Земли и уменьшаю­ щимся при удалении от нее. Если сопло имеет постоянную степень расши­ рения F^FK=const, то при постоянном давлении в камере ро=const, давле­ ние в выходном сечении сопларйне будет меняться с течением времени. В этом случае тяга с удалением от поверхности земли будет возрастать.

Как правило, ракетные двигатели работают при каком-то конечном значении наружного давления рн. Для установления влияния площади вы­ ходного сечения сопла на силу тяги при некотором определенном значе­ нии наружного давления ривозьмем производную по Faот Р:

108