Методика проведения работы
Изучается конструкция образца РДТТ. Рассматривается назначение, устройство и принцип действия систем и двигателя в целом. Детально изучаются корпус, сопловой блок, заряд, системы запуска и отсечки тяги РДТТ.
Рассчитываются теоретические значения тяговых, массовых и геометрических параметров РДТТ.
За исходные данные принимаются (см. приложение 1):
- тяга двигателя Рr, время его работы τ, давление в камере рк и выходном сечении сопла ; углы раствора сходящейся и расходящейся частей конического сопла a и b;
- параметры твердого ракетного топлива: температура горения Тк, газовая постоянная R, показатель изоэнтропы k, значение функции b = f(k), коэффициенты закона скорости горения ТРТ «а» и «v», плотность заряда топлива rт.
Теоретические значения искомых параметров рассчитываются при допущениях: режим работы сопла РДТТ расчетный (индекс «r»); условия работы двигателя номинальные; потерь энергии в РДТТ нет. Параметры определяются в следующей последовательности:
1. Температура рабочего тела в выходном сечении сопла - , К
2. Удельный импульс тяги - Iу,r
где - скорость рабочего тела в выходном сечении сопла.
3. Масса заряда mт (кг) и массовый расход ТРТ - (кг/с)
4.Скорость горения ТРТ - u, м/с
- Начальный свод заряда ТРТ - е1, м
- Начальная поверхность горения ТРТ - S1, м2
- Диаметр поверхности горения торцевого заряда ТРТ -D1, м
- Длина торцевого заряда ТРТ - L3, м
L3 = е1
- В первом приближении считается, что диаметр торцевого заряда ТРТ с учетом толщины его бронировки D3 и диаметр корпуса двигателя Dд равны рассчитанному в п. 7 диаметру поверхности горения торцевого заряда ТРТ - D1.
D1 = Dд = D3
- Площадь и диаметр критического сечения сопла -
- Коэффициент тяги -
- Геометрическая степень расширения сопла –
- Площадь и диаметр выходного сечения сопла -
- Длина сходящейся части конического сопла - La, м
где Dс – диаметр входного сечения сопла (принимается Dс= D1)
- Длина расходящейся части конического сопла - Lb, м
- Длина двигателя - Lд, м
Результаты расчета геометрических параметров двигателя записываются в таблицу (приложение 2).
Затем измеряются геометрические параметры РДТТ: длина двигателя Lд, диаметры критического сечения D* и выходного сечения ; длина сходящейся La и расходящейся части сопла Lb; диаметр D3 и длина заряда L3.
Lд = 0,48 м; D* = 0,0084 м; = 0,0197 м; La = 0,047 м; Lb = 0,04 м; D3 = 0,1 м; L3 = 0,396 м.
Определяется относительное несовпадение действительных и расчетных значений геометрических параметров РДТТ по соотношению
Результаты оценок записывается в таблицу (приложение 2); их значения позволяют сделать заключение о точности принятой методики расчета.