2.3. Топлива для жрд
Жидкие ракетные топлива (ЖРТ), которые могут использоваться в ЖРД, имеют достаточно широкую номенклатуру. Классификация ЖРТ может быть проведена по нескольким классификационным признакам, основывающихся на агрегатном состоянии топлив при эксплуатационных температурах, их химической природе, источнику получения, области применения и целом ряде других базисных показателей.
Все ЖРТ, как и любые другие элементы сложной иерархической структуры объектов с ЖРД – зенитная управляемая ракета (ЗУР), РН, многоразовая космическая система (МКР), космический аппарат (КА) и др., должны удовлетворять целой совокупности требований, которые, порой, являются взаимоисключающими. К их числу, в первую очередь, следует отнести:
Высокие энергетические характеристики (теплота сгорания, оптимальный состав продуктов сгорания, хорошие охлаждающие свойства, высокая плотность и др.).
Хорошие эксплуатационные показатели (способность сохранения жидкофазного состояния в эксплуатационном диапазоне температур, низкая вязкость, оптимальное давление насыщенного пара, совместимость с основными конструкционными материалами и др.).
Приемлемые технико-экономические показатели (невысокая стоимость, обеспеченность сырьевой и производственной базой, умеренные затраты на транспортировку и др.).
Минимальное влияние на организм человека и отсутствие негативного воздействия на окружающую среду (высокие значения предельно допустимых концентраций паров компонентов в атмосферном воздухе, не токсичность продуктов сгорания, индеффирентность к компонентам почвы, отсутствие эффекта аккумулирования и др.)
Виды топлив и топливных композиций имеют достаточно широкую номенклатуру. На рисунке 2.11 приведен один из возможных вариантов классификации ЖРТ, который, по мнению авторов, достаточно полно отражает особенности ЖРТ, как объекта рассмотрения в рамках объема данного учебного пособия.
Рис. 2.11 Топлива и топливные композиции ЖРД
Количественная характеристика эффективности использования жидких ракетных топлив и топливных композиций представлена в таблице 2.1.
Таблица 2.1
Показатели эффективности использования ряда ЖРТ.
№ |
ЖРТ |
|
|
|
|
1 |
|
4 |
391 |
456 |
2977(1355) |
2 |
Гидразин ( |
0,92 |
312 |
369 |
3406(1974) |
3 |
Несимметричный диметил гидразин ( |
1,7 |
309 |
368 |
3608(2280) |
4 |
Керосин (85,7% С, 14,3% Н) + |
2,7 |
300 |
358 |
3680(2457) |
5 |
Керосин + азотный тетраоксид ( |
4 |
275 |
326 |
3438(2016) |
6 |
Керосин + азотная кислота ( |
4,88 |
263 |
312 |
3147(1838) |
Численные значения
параметров приведены для
.
В таблице приняты следующие обозначения:
- площади выходного
и критического сечения камеры ЖРД;
- рабочее соотношение компонентов топлива;
- удельный импульс
ЖРД у поверхности Земли и в пустоте
соответственно;
- температуры
рабочего тела в камере сгорания и на
срезе сопла ЖРД.
