рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Твердые ракетные топлива

Твердые ракетные топлива - раздел Политика, Курс лекций по направлениям двигательные установки летательных аппаратов дула К Твердым Топливам, Являющимися Источниками Энергии На Борту Ракеты И Рабочег...

К твердым топливам, являющимися источниками энергии на борту ракеты и рабочего тела двигателей, предъявляют ряд требований, схожих с требованиями к жидким топливам. Ясно, что нужны рецептуры с наибольшими значениями удельного импульса и плотности.

Отличия возникают в эксплуатационных требованиях, которые содержат значения механических характеристик заряда ТТ, позволяющие выдерживать возникающие напряжения и деформации без разрушения, по уровню взрывобезопасности заряда ТТ ( случайное падение РДТТ при проведение монтажных работ, поражение РДТТ стрелковым оружием противником ракет, находящихся на боевом дежурстве). Необходимо обеспечить физическую стабильность топлива - минимальное перераспределение компонентов из-за газовой диффузии продуктов взаимодействия химически активных элементов при длительном хранении (а гарантийный срок эксплуатации РДТТ УБР не менее 15 лет!), постоянство масс ТТ и релаксацию напряжений без растрескивания заряда, а также химическую стабильность - способность заряда сохранять свой состав без разложения из-за неизбежно протекающих окислительных реакций при длительном хранении.

Существует требование по уровню промышленной базы для серийного изготовления крупногабаритных зарядов РДТТ проектируемой УБР.

Все требования выполнить одной универсальной рецептурой невозможно и в практике твердотопливного двигателестроения разработана гамма составов топлив. По своей физической природе ТТ разделяют на два класса:

- двухосновные, представляющие собой твердые растворы веществ, молекулы которых содержат горючие и окислительные элементы;

- смесевые, представляющие собой механическую смесь горючих и окислительных веществ.

Из двухосновных наиболее распространены баллиститные ТТ - коллоидные растворы нитроцеллюлозы (нитроклетчатки) с труднолетучими растворителями (нитроглицерин, динитротолуол, динитроэтиленгликоль). Можно условно принять, что нитроцеллюлоза - горючее, а окислитель - нитроглицерин. Заряды из баллиститных ТТ получают прессованием в матрицы различных форм, наибольший диаметр таких зарядов не превышает 800 мм. Их изготавливают отдельно от корпуса двигателя, а затем либо вклеивают, либо другим способом устанавливают в корпус и поэтому такие заряды называют вкладными, они существуют вне двигателя на складе. Но реализована и литьевая технология изготовления зарядов из баллиститных ТТ.

Существуют модифицированные двухосновные топлива - промежуточная форма между двухосновными и смесевыми топливами. В них введены различные активные добавки - кристаллический окислитель (например, перхлорат аммония) и бризантные вещества (гексоген, октоген). Заряды из этих топлив изготавливаются уже по литьевой технологии в корпус двигателя, эффективность этих топлив выше.

Смесевые топлива содержат три компонента: кристаллический окислитель, полимерное горючее - связующее и металлическую добавку. Окислителем служат нитраты или перхлораты аммония, калия, а горючим - полиэфирные и эпоксидные смолы и каучуки (полиуретановые, полибутадиеновые). Из металлических добавок наибольшее распространение получил алюминий, повышающий температуру продуктов сгорания, плотность топлива и стабилизирующий процесс горения (алюминий также добавляют в модифицированные двухосновные топлива). Заряды из смесевых топлив получают литьевой технологией прямо в корпусе РДТТ, а геометрия внутренней поверхности формируется технологической иглой. Технологический процесс состоит из подготовки смеси порошкообразных компонентов, подготовки связующего (вакуумирование, смешение жидких элементов, приготовление смеси связующего с алюминием), приготовления топливной массы и формования заряда, полимеризации заряда.

Метод литья под давлением использует смесители непрерывного действия, топливная масса из них транспортируется шнеками в корпус РДТТ. Давление топливной массы в начале заполнения составляет 0,5...1,0 МПа и возрастает до 2…4 МПа в конце заполнения. При свободном литье подготовка жидких компонентов и смешение топливной массы производят в отдельных смесителях, затем массу сливают в предварительно вакуумированный корпус. Полимеризация происходит под давлением 3...8МПа при температуре 313...353 К в течение 15...25 суток.

В состав топлив в небольших количествах входят добавки:

- регулирующие скорость горения (например, железо);

- повышающие стабильность и устойчивость горения;

- обеспечивающие необходимые значения механических свойств.

Рассмотрим показатели баллиститных топлив.

Типичная рецептура приведена в таблице 3.8.

 


 

Таблица 3.8

Компоненты Формула компонента Содержание, %
Нитроцеллюлоза (12,2 %)   56,5
Нитроглицерин   28,0
Динитротолуол   11,0
Централит       4,4
Воск технический   0,1

 

В состав топлива входит флегматизатор - динитротолуол для уменьшения скорости горения. Рецептура содержит ещё стабилизатор химической стойкости - централит, являющийся производным мочевины. Для улучшения условий изготовления заряда введена технологическая добавка - воск, что повышает пластичность топливной массы и уменьшает взрывоопасность заряда при эксплуатации двигателя.

Данная рецептура имеет плотность 1607 кг/м3, стандартный удельный импульс 2239,6 м/с при температуре продуктов сгорания 2058 К. Лучшие рецептуры баллиститных топлив имеют значения удельного импульса в стандартных условиях не более 2400 м/с, температуру продуктов сгорания до 3000 К и плотность до 1630 кг/м3.

Баллистическая эффективность нитроцеллюлозных топлив невысока и их используют для двигателей вспомогательного назначения: тормозные при разделении ступеней ракет, двигатели мягкой посадки КА, источники энергии на борту ракеты для действия приводов поворота сопел маршевых ступеней.


– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Курс лекций по направлениям двигательные установки летательных аппаратов дула

Гоу впо мгту им н э баумана.. в е медведев а г минашин с д панин б б петрикевич..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Твердые ракетные топлива

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Краткий исторический экскурс
Человечество впервые увидело реактивное движение на примере каракатицы – живого существа, передвигающего отбрасыванием воды и сокращением мышц внутри организма. Порох, состоящий из смеси с

Тяга ракетного двигателя
Энтальпию продуктов сгорания в камере сгорания в кинетическую энергию струи можно преобразовать различными способами: подводом теплоты и массы по тракту постоянной геометрии, ускорением в сужающихс

Удельные параметры ракетного двигателя
Абсолютная величина тяги РД никак не характеризует степень совершенства РД. Для ЖРД качественным показателем является удельный импульс тяги (удельный импульс) - величина импульса тяги двигателя с е

Расходный комплекс камеры
Задается соотношением . Размерность: в СИ β [м/с], в ТСЕ β[сек]. Характеризует удельный импульс, создаваемый только камерой сгорания (корпусом двигателя) без со

Коэффициент тяги
Задается соотношением . Коэффициент тяги показывает увеличение тяги двигателя вследствие наличия сопла. Иногда КТ называют безразмерной тягой. Теоретическое значение

Геометрическая степень расширения сопла
Эта величина не только определяет размеры сопла, но и характеризует основные параметры работы сопла: (или скорость ). Связь между основными параметрами определяется известными из газовой динамики с

Оценка эффективности ракетного двигателя
Очевидно, что эффективность РД можно оценивать только с позиций ЛА, т.е. критерии качества РД должны вытекать из целей ЛА как объекта высшего уровня иерархии. Из курса ОУЛА известно, что критерием

Топлива ракетных двигателей
Под топливом РД будем понимать вещество или совокупность веществ, способных к химическим реакциям с выделением энергии и к образованию высокотемпературных продуктов для создания тяги. Таких веществ

Жидкие ракетные топлива
По назначению жидкие ракетные топлива (ЖРТ) подразделяют на основные, пусковые и вспомогательные. Основные предназначены для создания тяги маршевых двигателей, т. е. разгона полезной нагрузки, а та

Коэффициент избытка окислителя
Рассмотрим соотношение компонентов в двухкомпонентном топливе. Горючее содержит преимущественно элементы с электроположительной валентностью (С, Н, AI, В и др.), а окислитель - с электроотрицательн

ЛЕКЦИЯ 4
Продукты сгорания твердого топлива оказывают воздействие на материалы тракта и для массового совершенства тепловой защиты ДУ необходимо выбирать или создавать рецептуры с меньшим значением величины

Гибридные топлива
Гибридным называют топливо, в котором один компонент перед запуском двигателя находится в твердом виде, а другой - в жидком. Твердый компонент размещен в корпусе двигателя (аналогия с РДТТ), жидкий

Горение жидких топлив
С момента впрыска в камеру до полного преобразования в конечные продукты сгорания компоненты проходят путь сложных превращений. Рабочий процесс в камере должен обеспечить максимальную полноту сгора

Горение твердых топлив
Горение твердых топлив есть последовательность процессов в соответствии со схемой рис. 4.3. После прогрева поверхностного слоя баллиститного топлива устройством запуска ДУ происходит газификация то

Горение гибридных топлив
Горение происходит по поверхности твердого компонента, капли жидкого компонента движутся вместе с продуктами сгорания как жидкогазовая смесь, продукты испарения жидкости диффундируют к поверхности

Термодинамические расчеты состава и параметров рабочего тела
Моделирование рабочих процессов в РД начинает с расчета равновесного состава продуктов сгорания и значений термодинамических параметров ( и др.). Кроме того, необходимо знать переносные св

Термогазодинамика потока рабочего тела
Перейдем к термогазодинамике потоков – определению параметров движущегося рабочего тела. Рассмотрим наиболее простую модель движения газа: одномерное установившееся адиабатическое (изоэнтропическое

Течение газа в соплах
Сопло является трансформатором энергии в ракетном двигателе и его назначение - получение наибольшего значения скорости истечения рабочего тела, существенно превышающего значение скорости звука. Это

Профилирование сопла
В сопле камеры двигателя происходит расширение и разгон продуктов сгорания (рабочего тела), т.е. преобразование тепловой энергии, получаемой в камере сгорания, в кинетическую энергию движения газов

Потери удельного импульса в ракетных двигателях (в камере ЖРД и РДТТ)
Отличие параметров продуктов сгорания (рабочего тела) при действительном рабочем процессе в камере ЖРД, корпусе и СБ РДТТ (горение, расширение) от параметров идеального рабочего процесса учитываетс

Потери удельного импульса в сопле
Коэффициент потерь удельного импульса в сопле РД представляется в виде:   где - составляющие потерь в сопле. Представление аддитивной суммой не совсем корректно ввид

Конвективный теплообмен
Перенос в движущейся среде любой субстанции (массы, импульса, теплоты) происходит как молекулярным хаотическим движением, так и конвективным (макроскопическим) движением молей газа или жидкости. Ко

Двигателя твердого топлива
Газовая фаза продуктов сгорания топлив содержит кислородосодержащие компоненты ( и др.), которые через пограничный слой подходят к нагретой поверхности материалов тракта сопла и окисляют их. Возник

Радиационный теплообмен в ракетных двигателях
В высокотемпературных продуктах сгорания топлив ракетных двигателей происходят процессы переноса энергии в форме излучения - атомно-молекулярного перехода части внутренней энергии вещества в поток

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги