 |
1.3. Выбор принципиальной схемы РДТТ и типов ее систем
|
|
|
|
1. 3. Выбор принципиальной схемы РДТТ и типов ее систем
1. 3. 1. Основные системы
Рассматриваемый ракетный двигатель имеет следующие основные системы:
· Корпус цилиндрический
· Сопловой блок конический
· Система тепловой защиты
· Заряд твердого топлива
· Система запуска
1. 3. 2. Дополнительные системы
· Узлы крепления РДТТ к КЛА
· Узлы отсечки РДТТ от КЛА
1. 3. 3. Работа РДТТ по принципиальной схеме:
Рисунок 3. «Принципиальная схема РДТТ»
Корпус РДТТ состоит из углепластиковой обечайки (1), переднего (3) и заднего (6) днищ, выполненных из высокопрочной легированной стали. К заднему днищу с помощью фланцевого соединения крепится коническое сопло (5). В критическом сечении сопла устанавливается пиролитический графитовый вкладыш с вольфрамовым покрытием (7).
Воспламенительное устройство (4) запускается пиропатроном, при этом масса заряда воспламенителя должна быть оптимальной, иначе это может вызвать нестабильную работу РДТТ. Воспламенитель начинает процесс горения топливного заряда РДТТ. После полной выработки топливного заряда происходит отделение РДТТ от КЛА с помощью пироболтов.
1. 4. Обзор существующих и перспективных типов твердого ракетного топлива (ТРТ)
По химическому составу и структуре ТРТ делятся на:
· коллоидные (двухосновные)
· смесевые
· модифицированные двухосновные
Компоненты твердого ракетного топлива обычно выполняют несколько функций:
· окислители являются наполнителями полимерной матрицы, обеспечивают необходимый уровень баллистических и энергомассовых характеристик
· горючие, представляющие собой в большинстве случаев пластифицированные полимеры, обеспечивают монолитность твердотопливного заряда и необходимый уровень его механических характеристик.
|
|
|
1. 4. 1. Коллоидные топлива
Коллоидные (гомогенные, двухосновные, баллиститные) топлива – твердые растворы органических веществ, молекулы которых содержат горючие и окислительные элементы. Одной из основ этих типов ТРТ является нитроцеллюлоза с различным содержанием азота. Степень нитрации определяет отношение горючих и окислительных элементов и степень избытка окислителя.
Его основой являются: сложные эфиры азотной кислоты, такие как нитроглицерин, нитроцеллюлоза (горючее) с различным содержанием азота ТРТ на основе нитроцеллюлозы с низким содержанием азота называют баллиститными ТРТ, а с более высоким – кордитами.
В качестве окислителя в двухосновных топливах используются труднолетучие растворители (ТЛР). Для получения необходимых физико-химических и механических свойств в ТРТ вводят добавки.
Характеристика горючего двухосновных ТРТ:
Нитроцеллюлоза широко используется как основной компонент в процессе приготовления бездымных порохов и баллиститного ракетного топлива.
При нитрирование различают два основных вида нитрата целлюлозы:
· пироксилин
· коллоксилин
Энергетические показатели нитратов целлюлозы можно охарактеризовать данными, представленными в таблице 1. 1.
Таблица 1. 1.
| Наименование нитрата целлюлозы | Теплопроизводительность, МДж/кг | Газообразование, кг/л | Температура горения Табс, К |
| Пироксилин | 3, 98 | ||
| Коллоксилин | 3, 64 |
Нитраты целлюлозы представляют собой рыхлую массу.
После прессования под давлением в 500 - 600 кг/см плотность достигает 1, 02 – 1, 05 кг/см.
Характеристика окислителя двухосновных ТРТ
· Нитроглицерин C3H5(ONO2)3 хорошо растворяет нитросоединения. Нитроглицерин – мощное взрывчатое вещество.
· Метилнитрат СН3ONO2 - чувствителен к удару и очень склонен к детонации. Обладает низкой коррозионной активностью.
|
|
|
· Нитрометан СН3NO2 - малочувствительное взрывчатое вещество.
· Нитробензол С6Н5NO2, также используется как пластификатор.
1. 4. 2. Смесевые топлива
Смесевое ТРТ – представляет собой механическую смесь окислителя и горючих.
Его основой являются:
· кристаллический неорганический окислитель
· полимерное органическое горючее - связующее
· второе металлическое горючее
К основным составляющим ТРТ добавляются различные присадки для повышения качества топлива:
· замедления (ускорения) отвержения заряда
· увеличения срока хранения заряда – стабилизаторы
· увеличения (уменьшения) скорости горения ТРТ
В зависимости от вида окислителя заметно меняются свойства и энергетические показатели смесевого топлива.
Введение в состав ТРТ порошкообразных металлов повышает удельный импульс, стабильность горения.
|
|
|
