Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Шевелюк, М. И. Теоретические основы проектирования жидкостных ракетных двигателей учебное пособие для высших учебных заведений

.pdf
Скачиваний:
155
Добавлен:
30.10.2023
Размер:
29.83 Mб
Скачать

ПРИЛОЖЕНИЕ VIII

Абрамович

 

Г.

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

 

 

 

аэро­

 

Н. Теория центробежной форсунки. Промышленная

динамика.

ЦАГИ, 1944.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Астахов

И.

В.

 

Влияние вязкости топлив и других факторов на1 мелкость рас­

пиливания.

«Дизелестроение»,

1937, №

2.

 

 

 

 

 

Бюро

Богомолов

 

Л.

П.

Форсунки

низкого

давления для жидкого топлива.

Техпрома ВОМТ,

Москва, 1933.

 

 

 

 

 

 

жидкостно-ракетных

Болгарский

А. В. и

Щукин

В. К. Рабочие процессы в

двигателях.

Оборонгиз, 1953.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В а н и ч

е в

А.

П.

 

Термодинамический расчет горения и истечения в области вы­

соких

температур. Изд. БИТ,

1947.

 

 

 

 

 

 

 

 

Ваничев

А.

П.

 

и

К н о р р е

Г.

Ф.

Обобщенные расчетные формулы газового

анализа,

Изд.

 

БИТ,

1946.

Н. В.

Основы учения о теплообмене при течении

Г у х м а

н

А.

А.

и

И

л ь ю х и н

газа

с

большой скоростью.

Машгиз,

1951.

Расчеты тепловых процессов при

Зельдович

Я-

 

Б.

и

Полярный А.

И.

высокой

температуре.

Изд.

БИТ,

1947.

 

 

теплообмена. Прикладная

мате­

Калихман

Л.

 

Е.

Газодинамическая теория

матика

и

механика,

1946, т.

X,

4.

 

 

 

 

 

 

 

 

Кей Д.

и

 

Лэби

Т.

Справочник физика-экспериментатора. ИЛ, 1949.

 

Кнорре Г.

 

Ф. Топочные процессы. Госэнергоиздат, 1951.

 

 

 

Коой И.

иЮтенбогартИ.

Динамика ракет.

Оборонгиз, 1950.

 

 

Михеев

М.

А.

Основы

теплопередачи. Госэнергоиздат, 1956.

 

ЖТФ.

Новиков

И.

И.

Дробление

жидкостей

в центробежных

форсунках.

т. XVIII.

1948.

Справочник

по

авиационным

и

автомобильным

топливам

Рогозин

 

Н.

А.

 

Гостоптехиздат, 1947.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Саттон

Д.

 

Ракетные

двигатели. ИЛ. 1950.

В. Жидкостные ракетные двига­

Синя рев

Г.

Б.

 

и

Добровольский

М.

тели, Оборонгиз,

1957.

 

 

 

 

Г.

Б.

Введение в

ракетную

технику

Феодосьев

В.

 

И.

иСинярев

Оборонгиз,

1956.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хэмфрис

Д.

Ракетные двигатели и управляемые снаряды. ИЛ, 1958.

 

Цандер

Ф. А.

Проблемы полета при помощи

реактивных

аппаратов. Оборон­

гиз,

1947.

 

 

 

 

К. Э. Труды по ракетной технике. Оборонгиз, 1947.

 

 

Циолковский

 

 

№ 1,

Известия

высших

учебных

заведений

МВО

СССР,

Авиационная техника,

Казань,

1958.

Сборник статей, ч. 1 и 2. Перевод. ИЛ, 1953.

 

 

Вопросы

горения.

 

 

Журнал

«Реактивная

техника»,

№ 2—6, 1937.

 

3,

4 и 1957, № 1,3, 5,

6, ИЛ

Журнал

«Вопросы

 

ракетной техники»,

1956,

№ 1,

Справочник

химика, т. 1

и 2, Гостехиздат,

1951.

 

 

 

 

 

«Теплоэнергетика»,

ВТИ

СССР.

1955,

9.

 

и

2,

ИЛ, 1948.

 

 

 

Физика и химия

реактивного топлива.

Сб.

№ 1

 

 

 

Экспресс-информация

АН

СССР,

 

вып, 2,

РТ-58,

1957.

 

 

 

Экспресс-информация

АН

СССР,

вып.

4,

РТ-32,

1957.

 

 

 

Экспресс-информация

АН

СССР,

вып.

6,

РТ-16,

1957.

 

 

 

Экспресс-информация

АН

СССР,

вып.

18,

РТ-53,

1957.

 

 

 

Литература

679

Экспресс-информация АН СССР, вып. 32, РТ-94, 1957. Экспресс-информация АН СССР, вып. 8. РТ-22, 1958. Экспресс-информация АН СССР, вып. 8, РТ-23, 1958. Экспресс-инфО|рмация АН СССР, вып. 7, РТ-20, 1958. Экспресс-информация АН СССР, вып. 23, РТ-68, 1958. Экспресс-информация АН СССР, вып. 20, АДС-78, 1958.

А неон Д. Влияние качества распыливания на устойчивое горение жидких топ­ ливных струй, Fuel, 32, № 1, 1953.

Келле Г. К определению оптимального давления в камере сгорания ракетного двигателя. Weltraumfahrt, 1953. № 1.

Крок ко Л. Вопросы устойчивости сгорания в жидкостных ракетных двигате­

 

лях. Journal of the Am. Rock. Soc., 1952,

№ 22.

 

Отбор в

ЖРД мощности для привода вспомогательных агрегатов. Aviation

 

Age, v. 25, No. 4,

1956.

 

двигателей, I. Brit. Jnterpl.

Soc.,

Хурден Д.

Конструирование ракетных

 

v. И, No. -3, 1952.

 

 

 

ра­

Штелинг К. Форсуночный впрыск и гидравлические факторы в анализе

 

кетного двигателя. Journ. of Am. Rock. Soc., v. 22, No. 3. 1952.

 

Aeroplane, 7, v. 91, No. 2349 a. 2347, 1956.

 

 

Aviation

Daily, v.

114, No. 35, 1958.

 

 

Jnteravia,

No. 4038,

1958.

1957.

 

 

Jet.

Propulsion,

v. 27,

No. 6,

 

 

Jet.

Propulsion,

v. 6,

No. 6,

1957.

 

 

Jet.

Propulsion,

v. 28,

No. 4,

1958,

 

 

New Scientist, v. 3, No. 66, 1958.

 

 

Missiles and Rockets,

v. 1, No. 1, 1956.

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

Стр.

Предисловие ................................................................................................................

 

3

Глава 1.

Введение....................................................................................................

 

5

§

1.

Краткая история развития жидкостных ракетных двигателей .

5

§

2.

Направления в развитии ЖРД ....

...................................

12

Глава 2.

Общие характеристики ЖРД.............................................................

 

21

§

1.

Основные конструктивные элементы ЖРД..................................

21

§

2.

Классификация существующих ЖРД • ...............................

23

§

3.

Основные параметры ЖРД ................................................

 

29

§

4. Преимущества и недостатки ЖРД....................................................

 

32

§

5.

Области применения ЖРД...............................................................

 

§

6. Требования, предъявляемыек двигателям боевых аппаратов . .

36

§

7.

Факторы, влияющие на скорость и

дальность полета снаряда

 

 

 

с ЖРД.........................................................................................

38

 

§8. Основные вопросы, решаемые при проектировании и расчете

 

 

ЖРД...........................................................................................

42

Глава 3. Рабочие циклы и к. п. д. двигателя......................................................

44

§

1.

Цикл работы идеальногодвигателя..................................................

44

§

2. Цикл работы реального двигателя..................................................

47

§

3.

Классификация’ скоростей истечения газа

из сопла камеры

 

 

ЖРД.............................................................................................

48

§

4. Коэффициенты полезногодействия двигателя

.............................. 51

§5. Изменение основных параметров рабочего тела по длине ка­

меры ЖРД..................................................................................

39

§6. Уравнения, характеризующиезакономерность изменения пара­

 

 

метров газового потока по длине сопла ЖРД...................

60

 

Глава 4. Режимы работы ЖРД............................................................................

 

72

§

1.

Расчетный и нерасчетный режимы работы двигателя .....

72

§

2.

Эксплуатационные режимы работы двигателя...........................

 

74

§

3.

Факторы, обусловливающие силу тяги ЖРД............................

 

75

§

4.

Абсолютная тяга двигателя.............................................................

 

77

§

5.

Работа сопла камеры двигателя на неоптимальных режимах .

85

§

6.

Коэффициент тяги двигателя...........................................................

 

88

§

7.

Удельная тяга двигателя..................................................................

 

92

§

8.

Расходы топлива в двигателе..........................................................

 

97

§

9.

Способы и пределы регулирования тяги двигателя...................

 

100

 

 

 

Оглавление

 

 

 

681

 

 

 

 

 

 

Стр.

§

10.

Расходные характеристики двигателя..........................................

 

 

105

§

И.

Реальные расходные характеристики ЖРД................................

 

 

112

§

12.

Высотные характеристики двигателя............................................

 

 

 

114

§

13.

Реальные высотные характеристики ЖРД...................................

 

 

118

§

14.

Выбор оптимальной высотности сопла камеры двигателя .

. .

121

§

15.

Регулирование высотности сопла камеры двигателя..................

 

124

§

16.

Основные характеристики кислородного ЖРД А-4................

 

125

Глава 5.

Характеристики

топлив ЖРД..............................................................

 

 

 

127

§

il.

Основные виды топлив ЖРД..........................................................

 

....*

128

§

2.

Параметры,

характеризующие качество топлива .

132

§

3.

Способы пересчета элементарных весовых составов компонентов

 

 

 

топлива в условные химические формулы и наоборот......

137

 

§

4.

Определение теоретического и действительного количества оки­

 

§

 

слителя для полного сгорания единицы горючего...............

 

140

 

5.

Определение

коэффициента избытка окислителя в

топливе . .

145

§

6.

Определение

весовых и объемных

частей, удельного

веса

 

 

 

и удельного объема топлива..................................................

 

 

150

 

§

7.

Определение теплотворности топлива............................................

 

 

 

151

§

8.

Определение энергосодержания топлива......................................

 

 

157

§

9.

Требования, предъявляемые к топливу ЖРД............................

 

 

166

§

10.

Основные характеристики горючих ЖРД.....................................

 

 

171

§

11.

Основные характеристики окислителей горючих ЖРД ....

181

§

12.

Основные характеристики топлив ЖРД.......................................

 

 

192

§

13.

Способы повышения качества топлив ЖРД..............................

 

 

198

§

14.

Выбор компонентов топлива для проектируемого двигателя

.. .

199

§

15.

Использование атомной энергии в ракетных двигателях ....

 

205

Глава 6.

Рабочие процессы в камерах ЖРД ....

-»...................................

 

 

217

§

1.

Процессы подготовки и сгорания топлива в камере двигателя .

218

§

2.

Тепловой баланс камеры сгорания двигателя............................

 

 

225

§

3. Коэффициент тепловыделения топлива в камере сгорания дви­

 

 

 

гателя ............................................................................................

 

 

 

227

 

§4. Идеальная, теоретическая и действительная термодинамические

температуры сгорания топлива ..............................................

229

§ 5. Определение состава и идеальной температуры продуктов сго­

рания топлива.............................................................................

231

§6. Определение энергосодержания продуктов сгорания топлива . 234

§7. Сущность термодинамического расчета камеры ЖРД .... 236

§

8.

Уравнения констант равновесия реакций

 

диссоциации газов

 

§

и

материального баланса........................................................

и

238

 

9.

Определение теоретической температуры

состава продуктов

 

§

сгорания топлива в камере сгорания ЖРД..........................

 

244

 

10.

Методы решения системы уравнений при определении теорети­

251

 

ческой температуры и состава продуктов сгорания топлива . .

§

И.

Определение теоретической температуры

и

состава продуктов

267

 

сгорания топлива в выходном сечении сопла камеры двигателя

682

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

Г2.

 

 

 

 

 

 

 

Стр.

Определение действительных параметров и характеристик

274

 

 

 

ЖРД........................

 

 

 

 

Глава 7.

Проектирование и расчет камер ЖРД..................................................

 

 

284

§

1.

Требования, предъявляемые к камерам ЖРД........

 

284

§

2.

 

Поперечная и объемная расходонапряженности и теплонапря-

 

§

 

женности

камеры сгорания двигателя.........

286

289

3. Определение объема камеры сгораниядвигателя.......

конст­

§

4.

 

Достоинства и недостатки камер сгорания различных

 

§

5.

руктивных

форм и

их

головок............

 

294

297

 

Выбор формы камеры сгорания ЖРД...........

 

§

6.

 

Выбор относительной площади камеры сгорания двигателя . .

301

§

7.

 

Определение основных геометрических характеристик камеры

 

§

 

двигателя

.....................

 

 

.

394

311

8. Выбор формы и углов раствора сопла камеры двигателя

. .

§

9.

 

Профилирование сопла камеры двигателя графическими мето­

 

§

10.

дами ...

 

....................

316

318

 

Нагрузки оболочек камеры двигателя...........

 

§

11.

 

Требования, предъявляемые к материалам камеры двигателя .

323

§

12.

 

Определение оптимального давления в камере сгорания

ЖРД

326

§

13.

 

Определение веса

двигателя ...............

 

 

330

§

14.

 

Определение габаритных размеров двигателя.......

 

337

§

15.

 

Способы зажигания топлива при запуске двигателя....

 

338

§

16.

Общие

вопросы

проектирования

и конструирования камеи

 

 

 

ЖРД.....................

.

 

 

 

344

348

Глава 8.

Расчет й проектирование распиливающих устройств ЖРД .

. .

§

1.

 

Требования, предъявляемые к распиливающему устройству

 

§

 

ЖРД.......................

 

 

 

 

.

348

353

2.Способы распыла ......компонентов топлива в ЖРД

 

§

3. Типы топливных .................форсунок

 

 

355

§

4.Факторы, влияющие на качество распыла компонентов топлива

362

§

5. Расчет струйного .......распыливающего устройства

 

368

§

6. Расчет однокомпонентных .....центробежных форсунок

 

372

§

7.

Расчет двухкомпонентных центробежных эмульсионных форсу­

 

§

 

нок ...................

 

 

 

 

 

384

 

8.

Размещение топливных форсунок и других устройств па

голов­

 

 

 

ке камеры .............

двигателя .

. :

 

387

 

Глава 9.

Проектирование ..........................и расчет систем охлаждения ЖРД

 

394

§

1.

 

Способы защиты

камер ЖРД от

перегрева, их достоинства

 

§

 

и недостатки.....................

 

камере ЖРД

395

 

2.Процессытеплообмена ........в

402

 

§

3.

 

Требования, предъявляемые к регенеративному охлаждению

 

§

 

ЖРД.....................

 

 

 

 

410

 

414

4.Факторы,влияющие на теплообмен в

камере ЖРД ....

§

5.Критерииподобия ...в процессах теплообменаЖРД

...

42з

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

683

§

6.

 

 

 

 

 

Стр

Определение конвективных удельных тепловых потоков от газа

 

§

7.

к оболочке камеры двигателя...........

 

42о

 

Определение радиационных удельных тепловых потоков от газа

 

§

8.

к оболочке камеры двигателя............

 

432

 

Выбор формы и размеров охлаждающего тракта камеры двига­

 

§

9.

теля ........................

 

степени подогрева охлаждающей

жидкости

439

 

Определение

по

 

§

10.

длине тракта

камеры двигателя...........

 

444

 

Определение температур жидкостной и газовой поверхностей

 

§

11.

оболочки камеры

двигателя.............

 

447

 

Организация защитных завес для внутренней оболочки камеры

 

§

12.

двигателя.....................

 

 

 

 

453

460

Порядок расчета охлаждения камеры ЖРД........

 

 

§

13.

Определение температурных напряжений в оболочке камеры

 

§

14.

ЖРД .....................

 

 

 

 

464

 

Выбор материала для внутренней оболочки камеры двигателя

 

 

 

и определение ее

толщины.............

 

470

 

Глава 10. Проектирование и

расчет систем топливоподачи ЖРД . . . .

475

§

1.

Основные типы систем топливоподачи ЖРД. их достоинства,

 

§

2.

недостатки и

области применения..........

 

473

482

Основы проектирования и расчета топливных баков ЖРД .

§

3.

Расчет газового аккумулятора давления системы топливопода­

 

§

4.

чи двигателя....................

 

 

495

 

Расчет порохового аккумулятора давления системы топливопо­

 

§

5.

дачи двигателя.............

'.....

 

507

 

Расчет жидкостного аккумулятора давления системы топливо­

 

§

 

подачи .......................

 

 

 

 

516

524

6.Способы питания турбины ТНА, их достоинства инедостатки

.

§

7.Расчет перекисеводородных парогазогенераторов

ЖРД ■

. .

529

§

8. Двухкомпонентные газогенераторы ЖРД.........

 

газа

541

§

9. Определение мощности турбины ТНА и секундного расхода

 

§

10.

для ее питания....................

 

 

550

 

Характеристики турбин системы топливоподачи ЖРД и

осо­

 

§

11.

бенности их

проектирования.............

 

554

 

Характеристики насосов системы топливоподачи ЖРД и

осо­

 

§

12.

бенности их

проектирования.............

 

562

 

Арматура, трубопроводы и другие элементы системы топливо­

§

13.

подачи ЖРД....................

 

 

571

577

Гидравлический расчет системы топливоподачи ЖРД ....

§

14.

Настройка ЖРД для работы на номинальных параметрах

.

581

§

15.

Сравнение различных схем систем топливоподачи ЖРД ■

. .

584

Глава 11. Устойчивые и

неустойчивые режимы ЖРД и автоматическое ре­

 

 

гулирование

их работы.....................................................

589

 

 

§

1.

Устойчивые и неустойчивые режимы работы ЖРД.....

 

589

§

2.

Автоматическое регулирование режима работы ЖРД ....

599

684 Оглавление

 

 

 

Стр.

Глава 12. Некоторые вопросы эксплуатации ЖРД.........................................

613

§

1.

Надежность работы двигателя...................................

613

§

2.

Запуск и остановка ЖРД.................................................................

616

§3. Пушечный запуск ЖРД на самовоспламеняющихся компонен­

§

 

тах топлива.................................................................................

620

4.

Ресурс работы двигателя.................................................................

625

Глава 13. Этапы проектирования и доводочных испытаний ЖРД

.... 628

§

1.

Этапы проектирования ЖРД..........................................................

628

§

2.

Стендовые испытанияЖРД.............................................................

636

§3. Обработка данных стендовых огневых испытаний двигателя . 649

Приложения................................................................................................................

657

Литература ..............................................................................

678

Михаил Иванович. Шевелюк

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТНЫХ 1- АКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Издательский

редактор М. Ф. Богомолова

Техн. ред. Н. А. Пухликова

Г 62315

Подписано в печать 24/П 1960 г.

Учетно-изд. л. 43.68.

Формат бумаги 60х921/1б=21,63 бум. л.—43,25 печ. л., в т. ч. 2 вкл.

Цена 16 р. 80

к.

Тираж 9500 экз.

Заказ 371/1669

Типография Оборонгиза

Стр. Строка

18 14—15 сверху

25 4—5 сверху

49 21 снизу

59 8 снизу

1005 сверху

7 сверху

139

1 снизу

141В табл. 5.2 1 снизу

179

3 снизу

183В колонке 7 6 снизу

9 снизу

4714 сверху

6 сверху

512

8

снизу

537

11

сверху

541 8 сверху

586 2 сверху

653 4 сверху

Заказ 371/1669

Замеченные опечатки

Напечатано

Должно быть

до нескольких сотен тонн

водном агрегате;

окисли азота

термический

зависит от

кислородные

кислорода

Hr = #iNr -f-...

Ai

теплота образования

—3,0

—3,1

KijM2

диаметр

3,5

‘£н,0 = £н,О(Ю0% )+^О2( 100х)!

(l-’nep )=1-0,00472апер

кг!сек\

1

кг /

значительно

Ав Р& . Gs

до 300—350 кг сек)кг и

больше;

азотную кислоту

внутренний

устанавливается с учетом

фторные

фтора

Nr = ^iNri+ . . .

«1

теплота испарения

0

0

KZjMM2

радиус

0,35

«НаО = £н,О(100к) ' апер + + (1-°пер) = 1-0.472апер

. . . кг[кг

незначительно

Fкр Ра.

Gs

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ