В.С. Егорычев, А.В. Сулинов
Жидкостные ракетные двигатели
малой тяги и их характеристики
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
УДК 629.7.036.5 (621.454.2)
ББК 39.65
Авторы: Егорычев Виталий Сергеевич, Сулинов Александр Васильевич
Рецензенты: главный конструктор ПФ ОАО «НПО ЭНЕРГОМАШ
им. академика В.П. Глушко» И.А. Ганин,
канд. техн. наук, доц. <...> В.А. Борисов
Приведены общие сведения о ЖРДМТ и дана их классификация. <...> Статические дроссельная и высотная характеристики
ЖРДМТ ....................................................................................... 95
3.4.3 Динамические характеристики ЖРДМТ в импульсном
режиме работы ........................................................................... 99
Библиографический список ........................................................................... 102
3
Основные сокращения, условные обозначения и индексы
Сокращения
ДУ – двигательная установка;
ЖРД – жидкостный ракетный двигатель;
ЖРДМТ – жидкостный ракетный двигатель малой тяги;
ЖРДУ – жидкостная ракетная двигательная установка;
КА – космический аппарат;
КС – камера сгорания;
ЛА – летательный аппарат;
ПС – продукты сгорания;
РД – ракетный двигатель;
РДМТ – ракетный двигатель малой тяги;
РТ – рабочее тело;
Условные обозначения
D, d – диаметр;
F – площадь;
f удельная площадь;
F относительная площадь сечения камеры;
I у удельный импульс тяги;
K m массовое действительное соотношение компонентов;
K mo – массовое стехиометрическое соотношение компонентов;
L , l длина;
m масса;
m массовый расход;
n – средний показатель изоэнтропы расширения;
P – тяга;
p – давление;
Ro , R – универсальная и удельная газовые постоянные соответственно;
r радиус;
T – температура;
4
коэффициент полноты расходного комплекса;
I коэффициент удельного импульса
к коэффициент камеры сгорания;
с коэффициент сопла;
w – скорость рабочего тела;
ок коэффициент избытка окислителя;
расходный комплекс;
степень расширения рабочего тела в сопле;
– приведенная скорость;
– коэффициент расхода, молярная масса <...>
Жидкостные_ракетные_двигатели_малой_тяги_и_их_характеристики_[Электронный_ресурс]_.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОСИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ имени академика С.П. КОРОЛЁВА
(национальный исследовательский университет)»
В.С. Егорычев, А.В. Сулинов
Жидкостные ракетные двигатели
малой тяги и их характеристики
Электронное учебное пособие
САМАРА
2010
Стр.1
УДК 629.7.036.5 (621.454.2)
ББК 39.65
Авторы: Егорычев Виталий Сергеевич, Сулинов Александр Васильевич
Рецензенты: главный конструктор ПФ ОАО «НПО ЭНЕРГОМАШ
им. академика В.П. Глушко» И.А. Ганин,
канд. техн. наук, доц. В.А. Борисов
Приведены общие сведения о ЖРДМТ и дана их классификация.
Рассмотрены отличительные особенности конструкции, организации
рабочего процесса, режимов работы и характеристик.
Систематизирован опыт экспериментального определения характеристик
ЖРДМТ в непрерывных и импульсных режимах. Рассмотрены
стенды для их испытаний, методы и средства проведения
испытаний, измерения параметров рабочего процесса, ручной
и автоматизированной обработки результатов испытаний.
Предназначено для студентов факультета двигателей летательных
аппаратов, обучающихся по направлению 160700.68
«Двигатели летательных аппаратов», является обязательным разделом
учебной дисциплины «Двигательные установки и энергетика
космических аппаратов», необходимо для выполнения лабораторных
работ и практических занятий, курсового и дипломного
проектирования.
Выполнено в рамках магистерской программы «Энергетика,
экология и двигательные установки ракетных и космических систем»
по направлению 160700.68 «Двигатели летательных аппаратов»
на кафедре теории двигателей летательных аппаратов.
© Самарский государственный
аэрокосмический университет, 2010
Стр.2
О Г Л А В Л Е Н И Е
Основные сокращения, условные обозначения и индексы ............................. 4
ПРЕДИСЛОВИЕ ................................................................................................. 7
ВВЕДЕНИЕ ......................................................................................................... 9
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
МАЛОЙ ТЯГИ .............................................................................................. 10
1.1. ЖРДМТ и их классификация ............................................................... 10
1.2. Отличительные особенности ЖРДМТ ................................................ 12
1.3. Режимы работы ЖРДМТ и их классификация ................................... 15
1.4. Устройство и принцип работы однокомпонентного ЖРДМТ .......... 16
1.4. Устройство и принцип работы двухкомпонентного ЖРДМТ ........... 20
2. ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖРДМТ .................................................................... 25
2.1. Статические характеристики ................................................................ 25
2.1.1. Характеристика по составу топлива ......................................... 26
2.1.2. Дроссельная характеристика ..................................................... 33
2.1.3. Высотная характеристика .......................................................... 37
2.2. Динамические характеристики ............................................................ 39
2.2.1. Параметры ЖРДМТ в импульсном режиме ............................ 40
2.2.2. Характеристика по длительности включения ЖРДМТ .......... 46
2.2.3. Характеристика по частоте включения ЖРДМТ .................... 52
2.2.4. Характеристика по порядковому номеру следования
включения двигателя в серии ................................................... 53
3. ИСПЫТАНИЯ ЖРДМТ ............................................................................... 56
3.1. Виды испытаний и их классификация ................................................. 56
3.2. Стенды для испытаний ЖРДМТ .......................................................... 60
3.2.1. Стенд для холодных испытаний ЖРДМТ ................................ 64
3.2.2. Стенды для огневых испытаний ЖРДМТ ................................ 67
3.2.3. Автоматизированная система стендов ..................................... 73
3.3. Экспериментальное оборудование для исследований рабочего
процесса ЖРДМТ .................................................................................. 80
3.4. Методика обработки результатов испытаний ..................................... 84
3.4. Экспериментальные статические и динамические
характеристики ЖРДМТ и их анализ .................................................. 92
3.4.1. Статическая характеристика ЖРДМТ по составу
топлива ........................................................................................ 93
3.4.2. Статические дроссельная и высотная характеристики
ЖРДМТ ....................................................................................... 95
3.4.3 Динамические характеристики ЖРДМТ в импульсном
режиме работы ........................................................................... 99
Библиографический список ........................................................................... 102
3
Стр.3