химический каталог




Химические ракетные двигатели

Автор неизвестен

Химические ракетные двигатели (ХРД) являются в настоящее время наиболее освоенным и широко применяемым типом ракетных двигателей. Вариантов выполненных и разрабатываемых ХРД много. Основная классификация их связана с видом применяемого топлива.

Химические ракетные топлива способны к экзотермическим (протекающим с выделением тепла) реакциям. Основными являются следующие типы экзотермических реакций.

Горение.
Горение (окисление) — основной и наиболее распространенный способ получения тепла. В реакции горения необходимо участие окислительных и горючих элементов, которые могут находиться в составе одного или нескольких веществ, образующих топливо. Обычно вещества, в которых преобладают окислительные элементы, называют окислителями, вещества, в которых преобладают горючие элементы, — горючими.

Разложение.
К экзотермическому разложению способны некоторые индивидуальные вещества, либо смеси и растворы веществ.

Рекомбинация.
Тепловой эффект рекомбинации (воссоединения) атомов или радикалов, обладающих свободной валентностью, весьма значителен и поэтому заманчиво использование его в ракетных двигателях. Однако способы получения и сохранения свободных атомов и радикалов пока не найдены и топлива на их основе не созданы.

Одним из характерных отличительных признаков химических ракетных топлив является исходное агрегатное состояние компонентов топлив. Однофазное топливо может быть жидким или твердым. Гибридное (смешанное) топливо представляет собой сочетание твердого и жидкого компонентов. Топливо или компонент в твердом состоянии обычно размещаются непосредственно в камере сгорания двигателя, жидкие хранятся в специальных емкостях — баках, откуда они постепенно подаются в двигатель.

Однокомпонентное жидкое топливо подается в двигатель в виде одной жидкости. Оно может представлять собой индивидуальное вещество либо однородную смесь, либо раствор различных веществ. Двух компонентное жидкое топливо состоит из двух раздельно хранящихся и раздельно подаваемых в двигатель компонентов: окислителя и горючего, которые, в свою очередь, могут быть индивидуальными веществами либо смесями веществ. Это топливо, называемое также топливом раздельной подачи, является основным современным жидким ракетным топливом. Возможно также применение многокомпонентных (обычно не более трех компонентов) жидких и гибридных топлив.

Твердые ракетные топлива содержат в своем составе окислительные и горючие элементы. Весь запас твердого топлива в виде топливных зарядов определенной формы размещается в камере сгорания двигателя. .

Необходимо подчеркнуть разницу терминов применительно к топ л ивам ракетных и воздушно-реактивных двигателей. Летательный аппарат с воздушно-реактивным двигателем несет в баках лишь один компонент топлива — горючее. Необходимый для горения окислитель — кислород— не транспортируется аппаратом, а забирается из воздуха атмосферы. Поэтому в практике воздушно-реактивных двигателей понятие «горючее» отождествляют с понятием «топливо». Для ракетных двигателей и горючее и окислитель находятся на борту аппарата. Расход того и другого уменьшает топливный запас, а поэтому понятие «горючее» и «топливо» существенно различны.

В соответствии с приведенной классификацией топлив химические ракетные двигатели подразделяют на жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), ракетные двигатели на твердом топливе (РДТТ), гибридные ракетные двигатели (ГРД).

Возможности химических ракетных двигателей интересно сопоставить с возможностями воздушно-реактивных двигателей. Возможности летательных аппаратов, на которых в настоящее время преимущественно применяются ВРД, существенно ограничены по высоте и скорости полета. В пределах относительно плотных слоев атмосферы ограничениями являются аэродинамическая несущая способность крыла и предельно допустимый аэродинамический нагрев. На высотах более 40—50 км применение ВРД практически исключено из-за малой плотности воздуха, необходимого для работы двигателей.

Применение химических РД в плотных слоях атмосферы раздвигает упомянутые ограничения, а за пределами земной атмосферы ракетные двигатели являются пока единственно пригодными для управляемого перемещения летательных аппаратов.

Химические ракетные двигатели современных ракетно-космических аппаратов выполняют две основные функции:

1) создание тяги, необходимой для перемещения аппарата;
2) создание управляющих усилий и моментов, необходимых для управления полетом или для целей ориентации и стабилизации полета.

Первую функцию выполняют основные (маршевые) двигатели, обеспечивающие взлет и ускорение летательного аппарата на активном участке полета. Тяга основных двигателей, в качестве которых применяются ЖРД и РДТТ, достигает десятков меганьютонов (сотен и тысяч тонн). Вторую функцию выполняют всиомогательные двигатели. Среди них различают: рулевые двигатели, служащие для управления полетом по заданной программе; корректирующие, включаемые в космическом полете для изменения направления и скорости полета аппарата; тормозные, Применяемые для посадки (торможение для схода с орбиты и собственно посадка), а также для торможения отделяемых ступеней многоступенчатых ракет при их разделении. Рулевые, корректирующие и тормозные двигатели имеют относительно небольшую тягу — до нескольких килоньютонов (сотен кгс). Это преимущественно ЖРД и иногда РДТТ.

К вспомогательным относят также двигатели систем ориентации и стабилизации летательного аппарата, а также индивидуальные РД, служащие для передвижения и маневрирования космонавта в свободном полете вне корабля. Двигатели ориентации и стабилизации и индивидуальные обычно развивают очень небольшую тягу. Двигатели, используемые в качестве исполнительных органов систем управления космических летательных аппаратов и имеющие тягу от 0,01 до 1600 Н, называют двигателями малых тяг (РДМТ).

Все химические ракетные двигатели являются тепловыми. В большинстве тепловых РД подвод тепла к рабочему телу осуществляется при постоянном или почти постоянном давлении.

Основными задачами теории химических ракетных двигателей, рассматриваемых в настоящей книге, являются качественное и количественное описание различных типов ХРД как тепловых машин и двигателей, поведения рабочего тела различных видов в тракте камеры РД, закономерностей совместной работы элементов двигателя на различных режимах, теплового состояния элементов конструкции и способов их защиты.

Заметим, что многие положения теории химических ракетных двигателей можно -применить и к изучению -других типов тепловых ракетных (например, ядерных) или реактивных (например, использующих солнечную энергию) двигателей.

Полезная информация:

Всё чаще и чаще люди начинают отказываться от покупки новых вещей, предпочитая приобретать товар из рук в руки. Возможно виной всему кризис, а может быть проявление здорового прагматизма, но в любом случае, доска объявлений стала незаменимым помощником современного человека. Ежедневно на сайтах из рук в руки и на бесплатных досках объявлений публикуются терабайты предложений, вакансий, услуг. Объявления помогают тысячам людей найти работу, купить или продать автомобиль, снять дачу или квартиру. Интернет помог упростить поиск объявлений, при этом дав возможность отказаться от покупки бумажных каталогов и информационных бюллетеней.


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
портал для камина узкий
ниссан альмера 2014 брызговики
esf 2368a
Подставка для цветов RB 0483-OG SR

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(23.01.2017)