Расчет характеристик прогрессивности щелевого заряда

 

Процесс газообразования в камере ракетного двигателя определяется скоростью горения твердого топлива, зависящей от его состава, и поверхностью горения заряда, определяемой его геометрическими параметрами. При горении твердого топлива данного состава давление в камере двигателя определяется в основном отношением поверхности горения топлива к площади критического сечения сопла, а при неизменном критическом сечении – площадью горящей поверхности заряда. Если горящая поверхность возрастает, то горение называется прогрессивным (прогрессивная форма заряда). Характеристикой поверхности заряда  называется отношение горящей поверхности заряда  к начальной величине этой поверхности .

Выбор формы заряда должен обеспечивать характер изменения давления, а следовательно, и тяги во времени в соответствии с требуемыми характеристиками ЛА.

Исходные данные:

Наружный радиус заряда ;

Радиус канала ;

Полная длина заряда ;

Длина щелевой части ;

Половина ширины щели .

Порядок расчета:

Углы  и  в начальный момент горения

 

;

.

 

Рис. 8. Сектор щелевого заряда

Полная начальная площадь горения заряда

 

.

 

Начальный объем заряда

 

.

 

Граничное значение параметра , при котором исчезает дуговая часть периметра канала щелевой части

 

.

 

Максимальное значение параметра

 

.

 

Поскольку , то по окончании горения дуговая часть периметра канала щелевой части не исчезнет и всегда .

Текущая площадь поверхности горения

;

 

Текущий объем заряда

 

 

где ; ; .

Вычисляем характеристики прогрессивности заряда  и  для значений  и , при условии, что ,

где ; ; ; .

Данные расчета сведем в таблицу 1.

 

,	0	0,07	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42
	1,146	6,263	10,564	14,25	17,458	20,284	22,799
	2,866	13,887	21,51	27,203	31,668	35,294	38,316
,	9,799	10,285	10,639	10,852	10,925	10,857	10,649
,	3,846	3,308	2,714	2,076	1,405	0,71	0
	1	1,05	1,086	1,108	1,115	1,108	1,087
	0	0,14	0,294	0,46	0,635	0,815	1