УДК 629.76(075)
ББК 39.62я73
Г81
Рецензенты:
В. Н. Блинов, д. т. н., профессор, заместитель начальника направления
АО «ГКНПЦ им. М. В. Хруничева», КБ «Салют»,
направление «КБ «Полет»;
С. В. Скачков, начальник отдела испытаний и термодинамических расчетов,
«Филиал ПАО «ОДК – Сатурн» – ОМКБ», г. Омск
Гречух, Л. И. Курсовое проектирование ракетных двигателей [Электронный ресурс]
: учеб. пособие / Л. И. Гречух, И. Н. Гречух ; Минобрнауки России, ОмГТУ. –
Электрон. текст. дан. (5,68 Мб). – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2020. – 1 электрон. опт. диск. –
Минимальные системные требования: процессор Intel Pentium 1,3 ГГц и выше; оперативная
память 256 Мб и более; свободное место на жестком диске 260 Мб и более; операционная
система Microsoft Windows XP/Vista/7/10; разрешение экрана 1024×768 и выше;
акустическая система не требуется; дополнительные программные средства Adobe
Acrobat Reader 5.0 и выше. – ISBN 978-5-8149-3083-5.
Рассмотрены вопросы курсового проектирования тормозных ракетных двигателей,
предназначенных для отделения головной части ракеты, а также для разделения
ступеней двухступенчатой баллистической ракеты с жидкостным ракетным двигателем.
Определены оптимальные геометрические размеры двигателей, их масса, газодинамические
параметры потока, тепловые режимы и теплозащита ракетных двигателей.
Приведены расчеты на прочность камеры сгорания ракетного двигателя, соплового
тракта, болтовых соединений.
Настоящее учебное пособие рекомендуется использовать при изучении дисциплин
«Конструкция и расчет ракетных двигателей твердого топлива», «Динамика
и прочность ракетных двигателей», «Теория и расчет жидкостных ракетных двигателей»
(направление 24.04.01, специальности 24.05.01, 24.05.02), а также при выполнении
практических, лабораторных, курсовых работ и дипломных проектов.
Редактор М. А. Болдырева
Компьютерная верстка Ю. П. Шелехиной
Для дизайна этикетки использованы материалы
из открытых интернет-источников
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Сводный темплан 2020 г.
Подписано к использованию 14.07.20.
Объем 5,68 Мб.
2
© ОмГТУ, 2020
Стр.2
ВВЕДЕНИЕ
Ракетостроение развивалось более 2000 лет. Современные ракеты – результат
долгой традиции изучения, изобретения и экспериментов, которые
вмещают в себя достижения широкого круга инженерных дисциплин.
Не многие изобретения человечества способны выдерживать такие же экстремальные
условия работы и нагрузки, как ракеты. Так, ракеты испытывают
сильнейшие перегрузки во время старта, кроме того выдерживают точки сильнейшего
нагревания и замерзания из-за жидкого водорода и кислорода, имеющих
криогенную температуру.
Управлять ракетой также дело чрезвычайно сложное. Зачастую от успешного
запуска ракеты до взрывной катастрофы всего один шаг. Ни одна другая инженерная
конструкция не сравнится по сложности с ракетой, у которой все системы
зависят друг от друга и должны идеально взаимодействовать для слаженной совместной
работы.
В наше время ракетостроение переживает «золотую эру». Коммерческие
компании вдохнули новую жизнь в индустрию, в которой традиционно лидировали
финансируемые государством космические программы. Современные ученые
разрабатывают новые мощные ракеты для исследования дальнего космоса, в том
числе Марса.
Настоящее учебное пособие содержит методический материал по отдельным
видам расчетов РДТТ и ЖРД, а также примеры расчетов. Достоинством пособия
является наличие иллюстраций хорошего качества, подробных методик расчета,
числовых примеров проектировочных расчетов, сведений справочного характера,
что будет способствовать наиболее полному и глубокому изучению вопросов проектирования
элементов конструкции ракетных двигателей.
Целью курсового проектирования ракетного двигателя является разработка
двигателя с использованием известного конструктивного прототипа и получение
его основных характеристик и параметров. При этом необходимо подобрать
топливо, рассчитать основные параметры двигателя, спрофилировать
сопло, подобрать материалы камеры сгорания и сопла, бронирующего и теплозащитного
покрытия, разработать конструктивно-компоновочную схему двигателя,
описать работу двигателя, рассмотреть способ крепления двигателя на ракете,
а также способ управления вектором тяги двигательной установки.
Следует также учитывать, что разработка двигателя строится на стремлении
минимизировать вес конструкции, габаритные размеры двигателя, обеспечить
надежность работы двигателя и уменьшить стоимость и массу конструкции.
4
Стр.4