НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

Файл статьи: SE-BMSTU...o275.pdf (850.96Кб)

УДК 536.468 : 621.45.022

1 МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Россия

Проанализированы основные аспекты процесса регулирования величины силы тяги реактивных двигателей, использующих компоненты топлива в разных агрегатных состояниях (твердое горючие – жидкий окислитель, твердый окислитель – жидкое горючее). На основании аналитического обзора литературных данных сделан вывод о технической и функциональной сложности организации процесса регулирования тяги путем изменения массового расхода и скорости горения заряда твердого топлива.
Целью работы является теоретическая оценка влияния степени воздействия теплового ножа на местную скорость горения.
Приведена схема процесса взаимодействия теплового ножа с твердым топливом и выделены три режима: режим пиролиза, переходный режима (от пиролиза к разрезанию заряда), режим резания топлива. При построении расчетной модели полагается, что скорость горения твердого топлива не зависит от направления горения, а распределение температуры по длине заряда (в перпендикулярном к торцу направлении) подчиняется зависимости Михельсона, не учитывается сопротивление прогретого слоя у поверхности горения заряда. Рассмотрено механическое взаимодействие теплового ножа и поверхности заряда. Взаимосвязь усилия прижатия, глубины внедрения и радиуса отпечатка теплового ножа в топливе описывается формулой Герца.
Методами численного моделирования, а так же прямым счетом получены соотношения, описывающие изменения местной скорости горения при воздействии теплового ножа на заряд твердого топлива в режиме механического внедрения в зависимости от геометрии ножа, механических свойств заряда и усилия прижатия.

1. Головков Л.Г. Гибридные ракетные двигатели. М.: Воениздат, 1976. 168 с.
2. Волков Е.Б., Сырицын Т.А., Мазинг Г.Ю. Статика и динамика РДУ. М.: Машиностроение, 1978. 320 с.
3. Петренко В.И., Соколовский М.И., Зыков Г.А., Лянгузов С.В. Управляемые энергетические установки на твердом ракетном топливе / под общ. ред. М.И. Соколовского и В.И. Петренко. М.: Машиностроение, 2003. 264 с.
4. Шахиджанов Е.С., Мяндин А.Ф. Реактивные двигатели подводных аппаратов на твердом топливе. М.: Изд-во ГНПП «Регион», 2005. 226 с.
5. Обносов Б. В., Сорокин В. А., Яновский Л. С. и др. Конструкция и проектирование комбинированных ракетных двигателей на твердом топливе / под общ. ред. В.А. Сорокина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 303 с.
6. Сорокин В.А., Яновский Л.С., Козлов В.А., Суриков Е.В. и др. Ракетно-прямоточные двигатели на твёрдых и пастообразных. М.: Физматлит, 2010. 320 с.
7. Алиев А.В., Суворов C.В. О применении теплового ножа в регулируемых твердотопливных газогенераторах // Химическая физика и мезоскопия. 2011. Т . 13, № 3. С . 305-311.
8. Петренко В.И., Попов В.Л. Регулируемый ракетный двигатель на твердом топливе с местным форсированием горения // Физика горения и взрыва. 1996. Т. 32, № 3. С. 102-106.
9. Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М.: Наука, 1973. 176 с.
10. Вейше В., Веноград Дж. Расчет скоростей горения твердого топлива на основе кинетики разложения конденсированной фазы // Физика горения и взрыва. 2000. Т. 36, № 1. С. 138-148.
11. Сабденов К.О. Режимы горения твердого ракетного топлива, распадающегося на газ по механизму пиролиза // Известия Томского политехнического университета. 2006. Т. 309, № 3. С. 120-125.
12. Зукас Дж.А., Николас Т., Свифт Х.Ф., Грещук Л.Б., Курран Д.Р. Динамика удара: пер. с англ. М.: Мир, 1985. 296 с.
13. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь / под ред. Б.П. Жукова. 2-е изд. М.: Янус К, 2000. 596 с.