Система подачи топлива (СПТ) ЖРД - это совокупность кон­ структивно и функционально связанных пневмо- и гидробаков, трубопроводов, агрегатов и узлов, предназначенных для размеще­ ния и подачи КРТ в камеру ЖРД.

вкамеру Q ЖРД

Рис. 3.45. Схема ТНА: 1 - пусковая ГТ; 2 - насос горючего; 3 - насос окислителя; 4 - ГТ

Важнейшим узлом насосной СПТ является турбонасосный аг­ регат (ТНА) (рис. 3.45). Частота вращения ротора ТНА для обес­

При этом не допускается перетекание компонентов самовоспламе­ няющегося топлива в зоне контакта ротора и статора, так как это может вызвать воспламенение КРТ и взрыв ТНА. Поэтому особое внимание при проектировании ТНА должно уделяться надежности контактных уплотнений.

3.11.4. Ракетный двигатель твердого топлива

РДТТ - это РД, использующий топливо, находящееся в твер­ дом агрегатном состоянии. Все топливо в виде заряда размещается непосредственно в КС и является не только источником химиче­ ской энергии, но и элементом конструкции РДТТ.

Конструкция маршевого РДТТ показана на рис. 3.46.

Для уменьшения длины РДТТ СБ частично погружается в КС и крепится к корпусу РДТТ неподвижно или на специальном шар­ нире (для управления вектором тяги).

Заряд твердого топлива 5 заливается в корпус и составляет с ним единое целое, повышая жесткость корпуса, защищая его от высоких температур зоны горения, и обеспечивает заданный режим газообразования.

Теплозащитное покрытие предназначено для защиты элемен­ тов конструкции РДТТ от воздействия высоких температур из зо­ ны горения.

Активное ТЗП 2 - это каучуковое покрытие днищ корпуса, ко­ торое горит с низкими температурами, отсекая высокие темпера­ туры из зоны горения заряда.

Воспламенительное устройство (ВУ) 1 представляет собой на­ веску с горючим веществом, предназначенным для поджига заряда (запуск РДТТ).

Органы управления (ОУ) предназначены для изменения на­ правления потока газа (вектора тяги) из двигателя. ОУ могут вы­ полняться в виде:

•поворотных газовых рулей, расположенных на выходе из СБ;

•устройства вдува газа в закритическую (сверхзвуковую) часть СБ;

•поворотного соплового блока.

Работа РДТТ. Для запуска РДТТ подается напряжение на электродетонатор воспламенительного устройства. Электроде­ тонатор зажигает топливные навески ВУ, которые формируют форс пламени вдоль внутреннего канала заряда РДТТ и поджига­ ют его. Горение происходит по внутренней поверхности заряда, при этом выделяются газообразные продукты горения, и растет давление внутри КС. После достижения рабочего давления, доста­ точного для устойчивого горения заряда и создания расчетного удельного импульса тяги, заглушка выдавливается из СБ, освобо­ ждая канал истечения газов из РДТТ. В дальнейшем необходимо обеспечивать расчетную постоянную скорость горения и, завися­ щую от давления ркв КС:

к- 1

Щ= « О г ^ к *

где wor - коэффициент, зависящий от химического состава и на­ чальной температуры Т0 ТРТ; к - показатель адиабаты продуктов сгорания (ПС) ТРТ, к~ 1,25.

Постоянное давление рКподдерживается равенством расхода газов, истекающих через критическое сечение СБ и массовым рас­ ходом выделяющихся продуктов горения МПс-

М н е ~ Up $гор P TJ

где рт - плотность ТРТ; ST0V- площадь горения.

Для сохранения постоянного массового расхода продуктов го­ рения Мне необходимо поддерживать постоянной площадь горе­ ния Я**, но по мере выгорания заряда происходит увеличение площади цилиндрической поверхности горения. Поэтому для со­ хранения постоянства площади горения STор делают внутреннюю коническую проточку либо конические отверстия (звездообразный заряд). В этом случае при увеличении цилиндрической поверхно­ сти горения одновременно уменьшается площадь горения по ко­ нической проточке или отверстиям, и суммарная площадь горения STopсохраняется неизменной.

После выгорания топлива ступень ракеты вместе с РДТТ отде­ ляется и производится запуск двигателя следующей ступени. Для быстрого выключения двигателя последней ступени ракетыносителя (PH) при достижении заданной скорости полета исполь­ зуют узлы отсечки тяги 3 (см. рис. 3.46). С этой целью в переднем днище корпуса РДТТ размещают по окружности ряд пирозаглу­ шек с выхлопными патрубками. При подаче напряжения на пиро­ заглушки в днище выжигаются отверстия, через которые происхо­ дит сброс газов из КС и давление рк в ней резко падает, что приводит к прекращению горения. Одновременно срабатывают пироболты, соединяющие последнюю ступень PH с головной ча­ стью (ГЧ). При сбросе давления через выхлопные патрубки созда­ ется реактивная тяга, отводящая ступень PH от ГЧ.