Викладено сучасні уявлення про роботу твердопаливних ракетних двигунів відповідно до працездатності матеріалів і конструкцій за екстремальних умов високих температур і швидкостей газових потоків. Розглянуто особливості охолодження матеріалів за рахунок абляції, наведено поняття ефективної ентальпії, термостійкості й жароміцності, транспіраційного охолодження. Широко представлено відомості щодо композиційних і тугоплавких матеріалів, технології створення на їх основі конструкцій, які суттєво відрізняються від традиційних металевих. Особливу увагу приділено технології створення полімерних пластиків (склопластиків, органопластиків), вуглеграфітових (вуглецевих волокон, вуглепластиків, вуглеметалопластиків) та тугоплавких матеріалів (карбідів, нітридів). Значне місце відведено розгляду деяких тугоплавких металів (берилію, титану, ніобію, молібдену, танталу, ванадію, цирконію) та сплавів на їх основі.

Висвітлено основні положення теорії та методи проектування ракетних двигунів на твердому паливі (РДТП). Наведено характеристику фізико-механічних властивостей РДТП, розглянуто їх призначення та конструктивні особливості, переваги та недоліки. Описано механізм горіння балістичного та сумішевого палива. Розглянуто запалювальний пристрій, схеми його розташування та принцип дії. Особливу увагу приділено питанням вибору оптимальних методів розрахунку зарядів, необхідної маси палива, кривої тиску у камері згоряння, параметрів соплового блоку, основних характеристик РДТП та теплозахисних покриттів. Розглянуто проблеми відхилення та розкиду балістичних параметрів РДТП. Сформовано вихідну систему рівнянь і основні розрахункові залежності та запропоновано методи зменшення граничних відхилень параметрів РДТП.

Освещены основные положения теории и методы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе (РДТП). Установлено назначение и приведена характеристика физико-механических свойств РДТП, рассмотрены их конструктивные особенности, преимущества и недостатки. Описан механизм сгорания баллистического и смешанного топлива. Рассмотрено зажигательное устройство, схемы его размещения и принцип действия. Особое внимание уделено вопросам выбора оптимальных методов расчета зарядов, необходимой массы топлива, кривой давления в камере сгорания, параметров соплового блока, основных характеристик РДТП и теплозащитных покрытий. Рассмотрены проблемы отклонения и разброса баллистических параметров РДТП. Сформулирована исходная система уравнений и основные расчетные зависимости и предложены методы уменьшения предельных отклонений параметров РДТП.

Викладено методику спрощеної оцінки основних параметрів твердопаливних прискорювачів ракет-носіїв. Наведено рекомендації щодо визначення технічної досконалості ракетних двигунів на твердому паливі та прискорювачів на їх основі, спрощені схеми та основні характеристики деяких закордонних прискорювачів.

Изложена методика упрощенной оценки основных параметров твердотопливных ускорителей ракет-носителей. Приведены рекомендации по определению технического совершенства ракетных двигателей на твердом топливе и ускорителей на их основе, упрощенные схемы и основные характеристики некоторых зарубежных ускорителей.

Ключ. слова: генератор, импульс, газ, ресивер, установка, твердое топливо, подсистема, двигатель
Індекс рубрикатора НБУВ: О651.12

Рубрики:

Ракетні двигуни твердого палива

Шифр НБУВ: Ж16745 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены результаты исследований установочных и текущих импульсных характеристик регулируемых узлом вдува системы управления вектором тяги ракетных двигателей твёрдого топлива. Отмечены особенности течения в регулируемых соплах вдува, взаимодействия в сопле двигателя двух нерадиальных скрещивающихся струй, формирования управляющих вектором тяги усилий при вдуве газа через сопла с "нулевыми" зазорами в регуляторах расхода вдуваемого газа, которые должны учитываться при проектировании и отработке системы вдува.

Представлены результаты исследований по повышению энергомассовых характеристик системы регулирования вектора тяги ракетного двигателя твердого топлива за счет совершенствования программы функционирования системы вдува камерного газа в сопло и процесса течения газа в узлах вдува.

Проанализирована возможность контроля параметров процесса разгара канала заряда ракетного двигателя на баллиститном твердом топливе с использованием результатов радиометрических измерений. Установлено, что предложенная схема измерения площади поверхности горения и алгоритм обработки информации могут быть существенно упрощены, а уровень принимаемого радиометром сигнала резко отличается, но, в любом случае, превышает уровень шумов, что делает схему контроля надежной и просто реализуемой в стендовых условиях при ОСИ РДТТ.

Рассмотрены вопросы проектирования конструкций фланцевых соединений (ФС) РДТТ с возможностью их последующей утилизации после гарантийного срока хранения. Определен комплекс требований к заложенным проектным решениям при проектировании ФС. Подчеркнута важность сохранения норм работоспособности ФС при эксплуатации корпусов ДУ с учетом заложенных проектных решений по утилизации. При этом учитываются финансовые затраты на утилизацию конструкции, технологический цикл разборки которой не должен быть длинным по операциям и долгим по времени. Конструкция должна сохранять возможность повторного использования после разборки. Предложен конкретный вариант ФС, удовлетворяющий указанным требованиям в достаточной степени.

Рассмотрена методика проектирования равнопрочных фланцевых соединений на переднем и заднем днищах корпусов РДТТ из композиционного материала без привлечения основных расчетов теории прочности для получения расчетной оценки совершенства конструкции ДУ на этапе предварительных проектных проработок.

Предложены подходы к статистическому моделированию для целенаправленного проектирования фланцевых соединений в РДТТ в добавление к существующему ныне эмпирико-аналитическому методу разработки конструкций, основанному на отдельных научных исследованиях.

Кратко рассмотрены особенности функционирования двухрежимных реактивных двигателей на твердом топливе (РДТТ) современных зенитных управляемых ракет (ЗУР). Рассмотрены вопросы моделирования работы РДТТ при построении модели полета зенитных ракет. Приведены основные параметры двигательной установки, необходимые для моделирования. Рассмотрены основные характеристики смесевого твердого топлива, необходимые для построения модели РДТТ. Приведены примеры современных смесевых топлив, используемых в ЗУР. Предложена методика определения параметров смесевого топлива в условиях неполной исходной информации о технических характеристиках РДТТ и топливе.

Обгрунтовано можливість утилізації ракетних двигунів твердого палива (РДТП) міжконтинентальних балістичних ракет РС-22, шляхом вилучення з них сумішевого твердого ракетного палива (СТРП) та його переробки на промислові вибухові речовини. Проаналізовано можливі шляхи утилізації РДТП, виявлено чинники, що впливають на безпеку процесу утилізації. Теоретично досліджено можливість виникнення аварійних ситуацій, пов'язаних з запаленням СТРП під час вирізання його зразків із РДТП з метою проведення експериментальних досліджень, розроблено безпечні режими вирізання. Обгрунтовано методи і методику досліджень, визначено обсяги та параметри випробувань. Експериментально досліджено властивості СТРП, що впливають на безпеку робіт з утилізації РС-22 після їх тривалого зберігання. Зроблено класифікацію СТРП як вибухових речовин, розроблено рекомендації щодо безпечного виймання, транспортування і зберігання палива, а також заходів безпеки під час переробки палива на промислові вибухові речовини.

Предложена технология опережающих численных исследований рабочего процесса в ракетном двигателе твердого топлива. Технология содержит в себе генератор сеток из среды твердотельного проектирования, газотермодинамическую пространственную модель, метод численного решения системы уравнений модели и средства программной реализации. Приведены результаты верификации технологии численного эксперимента путем их сравнения с результатами натурных испытаний на специальном огневом стенде.

Індекс рубрикатора НБУВ: О651.12-01

Рубрики:

Ракетні двигуни твердого палива

Шифр НБУВ: Ж69605 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Выполнен анализ научно-технических данных о двигателях с быстрым выделением энергии (взрывных или детонационных). Отмечено, что разрабатываемые детонационные реактивные двигатели по своим ожидаемым техническим характеристикам лучше использующихся в настоящее время химических и можно прогнозировать, что они будут одними из основных среди нового поколения двигателей для объектов ракетно-космической, ракетной и боевой техники. Внимание уделено детонационным ракетным двигателям твердого топлива.

На основании газотермодинамической пространственной модели ракетного двигателя твердого топлива получены циклограммы тяги шашек различной геометрии. Выбран заряд топлива, обеспечивающий закон горения, приближенный к нейтральному. В целях оптимизации динамических характеристик при старте беспилотного летательного аппарата (БЛА) с помощью реактивной тележки получена уточненная геометрия выбранной шашки, обеспечивающая постоянное тяговое усилие. Метод оптимизации основывается на итерационном процессе с последующим нормированием стартовой перегрузки при движении БЛА по направляющей.

Рассмотрены особенности конструкции и функционирования ракетных двигателей твердого топлива (РДТТ) зенитных управляемых ракет (ЗУР) как объектов надежности, особенности анализа технического состояния и надежности РДТТ на этапах продления назначенных показателей ЗУР. Уточнены методические положения по оценке и контролю показателей надежности РДТТ.

Досліджено кінетику плавлення та горіння парафінових систем, для яких експериментально визначено характеристики поширення фронту плавлення та горіння. На підставі одержаних даних запропоновано механізм розпилення парафінових палив, у основу якого покладено уявлення щодо втрати стійкості розплавленого шару.

Проаналізовано особливості зенітної керованої ракети (ЗКР) і ракетного двигуна твердого палива (РДТП) ЗКР як об'єктів експлуатації та продовження призначених показників, а також методи оцінки показників залишкового ресурсу. Запропоновано для оцінки показників залишкового ресурсу РДТП використати метод "доламування" та ймовірнісну модель накопичення пошкоджень в елементах РДТП ЗКР у часі. Розглянуто ймовірнісну модель, у якій процеси накопичення пошкоджень описуються марківськими випадковими процесами. Наведено основні розрахункові співвідношення.

Сформулирована комплексная задача совместной оптимизации проектных параметров и программ управления твердотопливной ракеты-носителя (ТРН) сверхлегкого класса как задача теории оптимального управления. Приведены элементы математической модели ТРН, позволившие свести задачу теории оптимального управления к задаче нелинейного математического программирования с ограничениями в виде равенств, неравенств и дифференциальных связей. В состав оптимизируемых параметров ТРН введены геометрические параметры, характеризующие начальные конфигурации зарядов маршевых РДТТ, что позволило в результате решения задачи внутренней баллистики сформировать программы изменения во времени тяговых и расходных характеристик маршевых РДТТ и осуществлять их оптимизацию при выборе проектных параметров ТРН на начальном этапе проектирования.