Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Техника arrow БЕСПИЛОТНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ: НАГРУЗКИ И НАГРЕВ
Посмотреть оригинал

СОСРЕДОТОЧЕННЫЕ СИЛЫ

Тяга двигательной установки

Сила тяги равна сумме реактивной силы, силы статического давления наружной атмосферы рн на всю наружную поверхность ракеты, исключая площадь выходного сечения, и силы давления выхлопных газов ра на площадь выходного сечения. Согласно закону сохранения импульса реактивная сила ракетного двигателя равна секундному расходу импульса через выходное сечение сопла, т. е. произведению секундного расхода массы на скорость истечения, и направлена противоположно скорости истечения.

Тяга двигателя

где т - массовый расход из сопла; иа, ра - скорость истечения и давление в выходном сечении сопла; Fa - площадь выходного сечения; рн - давление в среде на данной высоте. Так как массовый

2

расход m = paiiaFai а раиа =кМара, то выражение для тяги можно записать и так:

На участке запуска и выключения двигателя тяга будет динамической нагрузкой, и ее расчет фактически сводится к определению давления в камере сгорания. В этих случаях выражение для тяги удобнее записать так:

где

Кт- коэффициент тяги; FKp- площадь критического сечения сопла; р - текущее давление в камере двигателя.

Для РДТТ давление в камере на участке выхода двигателя на режим определяется по формуле [1]

Jk+

.( 2 V-i

A: - - константа; v - показатель в степенном

u+u

законе скорости горения топлива; /0 = RT0 - работоспособность топлива; W^~ объем камеры сгорания; рх - давление в камере при t=0; Pq- давление в камере на маршевом режиме.

В случае ЖРД можно воспользоваться зависимостью [2]

'дИд

где те =--постоянная времени камеры сгорания:

^кр/о

г V/o

1Л = —1f= - удельный импульс давления.

Падение давления в РДТТ после вскрытия отсечных сопл определяется по формуле

где - суммарная площадь критических сечений основных и

отсечных сопл; t - время, отсчитываемое от момента вскрытия отсечного отверстия.

После прекращения горения в камере сгорания, когда начинается процесс адиабатического опорожнения ее объема, для расчета давления можно воспользоваться формулой

при изотермическом опорожнении камеры

Остановимся теперь на способах учета воздействия тяги на корпус ракеты. В случае ЖРД камера сгорания находится внутри хвостового отсека и тяга будет сосредоточенной силой, которая приложена в месте крепления двигателя к корпусу. Корпус маршевого РДТТ является одновременно и корпусом ракеты, поэтому здесь тягу целесообразно разделить на отдельные составляющие.

По определению, тяга есть равнодействующая давления, действующего по внутренней поверхности двигателя, и нсвозмущен- ного давления в окружающей среде - по наружной, т.е. т = Тт + Ти , причем Гвн = mua + Fapa, а Т„ = -FupH. На переднее днище двигателя действует сила Nm = Smи -/>„), т.е. равная избыточному давлению в двигателе, умноженному на площадь поперечного сечения (здесь взята площадь миделя). В то же время на заднее днище вместе с сопловым блоком действует сила

или

т.с. сила, действующая на заднее днище, равна разности силы, действующей на переднее днище, и тяги двигателя.

Деление тяги на составляющие удобно при определении осевых сил, возникающих в сечениях корпуса ракеты с РДТТ.

 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы