Введение. 1. Общие сведения о ракетном двигателе

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение........................................................................................................... 4

1. Общие сведения о ракетном двигателе...................................................... 5

2. Приближенное проектирование ЖРД....................................................... 8

2.1. Определение основных характеристик топлива............................. 8

2.2. Определение удельного импульса тяги
проектируемого двигателя........................................................... 10

2.3. Исходные данные для приближенного расчёта
двигательной установки................................................................. 12

2.4. Порядок расчёта камеры сгорания проектируемой
двигательной установки................................................................ 12

3. Построение профиля сопла...................................................................... 17

3.1. Основные требования к конструкции сопла.................................. 17

3.2. Профилирование сопла методом двух дуг................................... 18

3.3. Порядок расчета сопла.................................................................. 20

4. Расчет межрубашечного зазора камеры сгорания ЖРД........................ 24

4.1. Постановка задачи.......................................................................... 24

4.2. Порядок расчета............................................................................ 25

5. Расчет коэффициента избытка окислителя.............................................. 35

5.1. Расчет КС без учета пристеночного слоя
компонентов топлива.................................................................... 35

5.2. Расчет с учетом пристеночного слоя компонентов топлива 36

6. Расчет массы двигательной установки.................................................... 41

6.1. Общие вопросы теории.................................................................. 41

6.2. Порядок расчета массы двигательной установки......................... 51

6.3. Пример расчета массы ЖРД......................................................... 59

Библиографический список......................................................................... 63

Приложение 1. Основные характеристики некоторых жидких
ракетных топлив................................................................................ 64

Приложение 2. Последовательность расположения текстовых материалов
в пояснительной записке курсового проекта.................................... 65

ВВЕДЕНИЕ

Настоящее издание предназначено для студентов, изучающих курс «Теория, расчет и проектирование ракетных двигателей» и выполняющих курсовое и дипломное проектирование по специальностям 160302, 160801, а также по направлению 160100.62.

В задании, выдаваемом студенту на проектирование жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), определены следующие пункты: компоненты топлива ЖРД, схема двигательной установки (закрытая, открытая), тяга двигательной установки, время работы двигателя, количество камер сгорания двигательной установки и диаметр ракеты.

При разработке жидкостного ракетного двигателя в рамках курсового и дипломного проектирования ставится задача аргументированного выбора параметров и конструкции двигателя, а также расчета основных геометрических и проектных характеристик камеры сгорания двигателя. Решение этой задачи связано с нахождением размеров и профиля контура камеры сгорания и сопла; выбором типа форсунок, их числа и схемы расположения на форсуночной головке; расчетом распределения компонентов топлива по сечению смесительной головки и по отдельным типам форсунок; нахождением показателей совершенства камеры сгорания и сопла; оценкой ожидаемых энергетических и массовых характеристик камеры и всей двигательной установки, а также проектированием элементов системы подачи топлива в камеру сгорания.

К настоящему времени накоплен большой практический опыт разработки разнообразных ЖРД. Тем не менее, определение основных параметров вновь проектируемой камеры двигателя остается пока делом сложным.

В известных учебниках и учебных пособиях по проектированию ракетных двигателей эта проблема в основном рассматривается с общих теоретических позиций; конкретного практического материала и рекомендаций, которые могли бы быть непосредственно использованы при проектировании камеры ЖРД, недостаточно. Это создает определенные трудности в учебном процессе, особенно при курсовом и дипломном проектировании.

Данные методические указания, составленные с учетом практического опыта авторов, восполняют в определенных рамках этот пробел.