Звездчатые заряды нашли очень широкое применении в современных двигателях твердого топлива, благодаря отработанной технологии изготовления и высокому коэффициенту внутреннего заполнения, однако, звездчатые заряды имеют дегрессивные остатки топлива, которые можно устранить профилированием внутренней поверхности камеры сгорания и применением вкладышей из легких материалов. Также по сравнению с щелевыми зарядами они дают меньшее время работы, а также наличие участков с повышенной концентрацией напряжений.
Исходные данные:
Тяга двигателя ;
Ускорение свободного падения ;
Время работы двигателя ;
Диаметр заряда ;
Марка топлива ПАЛ-18/7;
Плотность топлива ;
Температура горения топлива ;
Скорость горения топлива ;
Масса топлива ;
Удельный импульс тяги с учетом потерь ;
Газовая постоянная ;
Давление в камере сгорания .
Порядок расчета:
Величина скорости горения, которую можно допустить в канале заряда, исходя из условия отсутствия эрозионного горения
|
|
,
где удельный вес топлива;
приведенная сила топлива.
Площадь канала при отсутствии эрозионного горения
,
где вес топлива;
коэффициент тепловых потерь.
Потребный коэффициент заполнения поперечного сечения КС
,
где площадь КС.
Потребное значение относительной толщины свода заряда
.
По графику зависимости подбираем число лучей и тип заряда, обеспечивающий потребный коэффициент заполнения. Выбираем звездчатый заряд со скругленными углами и .
По графикам и определяем характеристику прогрессивности горения заряда и коэффициент дегрессивно догорающих остатков .
.
Длина заряда
.
Угол раскрытия лучей
.
Радиус скругления .
Принимаем .
По таблице определяем значения углов
;
, из конструктивных соображений принимаем
Толщина свода заряда
.
Относительная длина заряда
.
Рис.9. Звездообразный заряд со скругленными углами.