Расчет тяги, удельной тяги и мощности ДУ исходя из задач космического полета, страница 2

Ресивер необходим для выравнивания пульсаций давления РТ и поддержания постоянного расхода независимо от давления РТ в баке.

Датчик давления, датчик температуры ресивера служат соответственно для контроля давления и температуры в ресивере и используется системой управления для выработки сигналов на открытие и закрытие клапана ЭК2.

Термодроссель применяют для регулирования расхода рабочего вещества за счет изменения вязкости газа.

Жиклеры необходимы для обеспечения заданного расхода через катод-компенсатор и анод.

( Также помимо СХП газообразных рабочих веществ бывают СХП  жидкостных рабочих веществ, жидкостных металлических рабочих веществ, т.е. в зависимости от фазового состояния хранения раб. вещества (газ, двухфазное, жидкость и твердое), а также по способу забора и подачи (вытеснительный, капиллярный, насосный))

72. (Б.20 п.4) Назначение и виды испытаний систем и узлов ЭРДУ.

Космическая двигательная установка с электроракетными двигателями называется электроракетной двигательной установкой (ЭРДУ) и состоит из двух основных частей: энергетической установки и двигательной установки.

Современная бортовая космическая двигательная установка с ЭРД представляет собой сложную техническую систему, в состав которой входят источники первичной энергии, преобразователи этой энергии в электрическую, устройства отвода высоко- и низкотемпературного тепла, а также различные преобразователи-потребители электрической энергии.В состав ЭРДУ входит также система управления, контроля и регулирования, которая с помощью командной радиолинии и радиотелеметрической системы связана с командно-измерительным комплексом на Земле.

ЭРДУ относятся к двигательным установкам малой тяги и их преимущества в полной мере проявляются лишь в условиях длительных космических полетов, поэтому они должны обладать высокой надежностью и большим ресурсом.

Соответствие действительных и проектных характеристик ЭРДУ может быть практически достигнуто и установлено только в результате осуществления широкой программы опытной отработки и испытаний. Испытаниям подвергаются отдельные элементы, узлы, агрегаты, системы и ЭРДУ в целом.Испытания ЭРДУ подразделяются на: 1) наземные (стендовые) и 2) летно-космические испытания, осуществляемые на летающих лабораториях, которыми могут служить ракеты, искусственные спутники, а также другие КЛА. Для проведения наземных испытаний ЭРДУ созданы специальные стенды с вакуумными камерами. Стенды предназначаются: для испытаний элементов, узлов, агрегатов, подсистем, систем и ЭРДУ в целом. Испытательные стенды могут быть:1)узкоспециализированными (для конкретных космических программ)2)универсальными, т. е. широкого назначения.

Стендовые испытания проводятся на натурных объектах и на моделях.

Натурные объекты -это, в зависимости от уровня сборки, узлы и агрегаты; системы и готовые полноразмерные изделия.

Модельные испытания-физические или аналоговые (например, использование различных методов математического моделирования).

Программы стендовых испытаний ЭРД должны обеспечивать возможность регистрации всей необходимой информации, характеризующей рабочий процесс ЭРД. На основании измерения тяги, расхода рабочего тела, подведенной электрической мощности, напряжения, тока и т. д. можно вычислить удельный импульс тяги, КПД, цену тяги и т. п.

Летно-космические или бортовые испытания ЭРДУ характеризуются сложностью и большими финансовыми затратами. Летно-космические испытания ЭРДУ осуществляют после выполнения программы наземных испытаний. Такая последовательность позволяет провести всю необходимую отработку в наземных условиях и существенно уменьшить вероятность возникновения отказов в космосе.

Летно-космическое испытание проводится в составе летательного аппарата. Разновидностью этих испытаний являются летно-конструкторские испытания.

Эти испытания проводятся с целью проверки соответствия характеристик ЭРД техническим требованиям.

Летно-космические испытания ЭРДУ, по виду летающей лаборатории и траектории ее движения, подразделяются на:

1)  испытания по баллистической траектории (баллистические летные испытания);

2)  испытания по орбитам искусственных спутников (орбитальные испытания);

3)  испытания по штатной полетной траектории.

Использование баллистических траекторий обеспечивает возможность размещения на ракете большего полезного груза и облегчает слежение за полетом с Земли. Однако при баллистических испытаниях происходит непрерывное изменение окружающих условий. Кроме того, при проведении баллистических летных испытаний используются стабилизированные вращением контейнеры, поэтому необходимо учитывать влияние поля центробежных сил на работу ЭРДУ.

Вопрос №17

Твердотопливные ракетные двигатели (РДТТ). Схемы (РДТТ) и конструктивные особенности. Параметры. Двигательные установки с РДТТ.

Характерной особенностью РДТТ является размещение в камере сгорания всего запаса твердого топлива и отсутствие системы подачи. В зависимости от числа камер могут быть однокамерные и многокамерные РДТТ.

Твердое ракетное топливо(ТРТ), содержащее в своем составе окислитель и горючее, помещается в камере сгорания в виде одного или нескольких блоков, называемых зарядом.

Корпус РДТТ,  в большинстве случаев, является и корпусом летательного аппарата.

Камера РДТТ имеет переднее и заднее днище. Сопловой блок, состоящий из одного или нескольких сопел, может составлять одно целое с задним днищем, либо соединяться с ним.

Воспламенение топлива осуществляется специальным воспламенителем.

Охладители, как правило, не применяются. Поэтому поверхности камеры двигателя покрывают теплозащитными покрытиями.

    

Схема ракетного двигателя нм твердом топливе.

1 – бронирующее покрытие; 2 – корпус; 3 – термоизоляция; 4 – сопло; 5 – сопловой вкладыш; 6 – топливо; 7 – воспламенитель.

 

1 – воспламенитель; 2 – топливный заряд; 3 – корпус; 4 – термоизоляция; 5 – сопло; 6 – узел крепления двигателя.