Принцип действия химических ракетных двигателей, устройство образцов ЖРД и РДТТ, и назначение их основных элементов, страница 4

Внутрь корпуса вкладывается заряд (рис. 5) твердого топлива. Заряд имеет трубчатую форму. По торцам заряда нанесена бронировка, предохраняющая эти поверхности от горения. Заряд горит со стороны канала и по наружной поверхности. В процессе горения заряда его поверхность остаётся постоянной.

4. МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Для определения тяги двигателя необходимо знать площади критического и выходного сечений сопла. Для их определения студенты проводят замеры диаметров критического и выходного сечений сопел, изучаемых образцов двигателя. Измерения осуществляются специальными приспособлениями.

Вычисление тяги двигателя и его удельного импульсапроводится в следующей последовательности.

1.  Массовый секундный расход продуктов сгорания

, где    Р_к и Т_к – соответственно, давление и температура продуктов сгорания в камере двигателя;

 - площадь критического сечения сопла;

R – газовая постоянная продуктов сгорания;

- показатель адиабаты.

.

Значения параметра «b» находятся по таблице 1.

Таблица 1.

Значения комплекса «b»

к	1,12	1,14	1,16	1,18	1,20	1,22	1,24	1,26
b	0,634	0,636	0,639	0,643	0,647	0,651	0,655	0,658

2. Скорость истечения продуктов сгорания из сопла

,

где Т_а – температура продуктов сгорания в выходном сечении сопла.

3.  Тяга двигателя

P = , где    Р_а – давление продуктов сгорания в выходном сечении сопла;

Р_н – наружное давление.

4.  Удельный импульс тяги

 = P / .

5.  Построение высотной характеристики ракетного двигателя.

Высотная характеристика представляет собой зависимость тяги двигателя от наружного давления. Эта характеристика, как следует из формулы тяги, является прямой линией. Для её построения вычисляются значения тяги при Р_н = 1 10⁵ Па (двигатель работает на земле). По  этим  данным строится график зависимости P = f (Р_н).

5. ПОРЯДОК ОФОРМЛЕНИЯ И СДАЧИ РАБОТЫ

Бланк лабораторной работы должен быть оформлен следующим образом: 

·  принципиальная схема изучаемых образцов ракетных двигателей;

·  описания назначения основных элементов двигателя;

·  результаты расчета тяги и удельного импульса тяги для одного из изучаемых образцов двигателя;

·  график высотной характеристики для изучаемого образца двигателя.

6. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТА ТЯГИ И УДЕЛЬНОГО ИМПУЛЬСА ТЯГИ ДВИГАТЕЛЯ

Для выполнения расчетов и с целью индивидуализации работы студентов целесообразно проводить вычисления характеристик двигателя при различных значениях исходных данных. При этом в качестве средних значений следует ориентироваться на величины, приведенные в таблице 2.

Таблица 2

Средние значения исходных данных

Тип двига-теля	Средние значения исходных данных
	Рк [Па]	Ра [Па]	Тк [K]	Та [K]	R []	к	Wa []	[]
ЖРД	45 105	0,7 105	3000	1650	360	1,20	2420	27,7
РДТТ	100 105	1,5 105	2400	1200	350	1,22	2150	20,5

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что понимают под химическим ракетным двигателем?

2. Изобразите схему последовательности преобразования энергии в химическом ракетном двигателе.