НОВОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ В ТВЁРДОТОПЛИВНОМ
РАКЕТНОМ ДВИГАТЕЛЕ
 Оставьте
комментарий 
Твердотопливные
рекетный двигатели (РДТТ) имеют
преимущество перед жидкостными. РДТТ
просты по конструкции: баллон заполненный
твердым топливом, а у баллона есть
отверстие с соплом. Горение топлива
происходит в баллоне под давлением. Именно
давление обеспечивает устойчивое горение
топлива. При переходе к более калорийным (энергетическим)
топливам для устойчивого их горения, как
правило, требуется еще большее давление.
Все это приводит к необходимости делать
баллоны более прочными, следовательно
тяжелыми, что частично уменьшает
эффективность перехода на более калорийные
виды топлива.
Давление продуктов горения топлива в
баллоне посредством сопла преобразуется в
скорость их истечения и создание
реактивной тяги, которая по своей величине
пропорциональна массе продуктов горения и
скорости их истечения. Изготовление
баллонов и сопел, работающих при высоких
давлениях и температурах, имеющих сложную
технологию обработки (и расчетов),
превратилось в ракетную отрасль -
престижную и дорогостоящую. Развитие
ракетной техники, ее благополучие, одно из
условий державной и национальной
самостоятельности (независимости)
государств. Предложен новый принцип работы
РДТТ. Он позволит производить РДТТ по столь
общедоступной технологии, что РДТТ смогут
приобрести, по-настоящему, массовый
характер. Без специального оборудования,
имея пороховые шашки (ракетное топливо)
можно будет удовлетворить любые
потребности. Это потребует от
производителей ракетной техники перейти к
принципиально новым принципам без опорного
движения, возможно вообще отказаться от
расточительного реактивного движения. В
противном случае, приоритет державной
техники будет утрачен. Ракетные державы до
сего дня блокировали и тормозили развитие
техники в этой области, но сейчас могут
сложиться условия, при которых именно
ракетные державы будут пионерами в
развитии новой транспортной безопорной
техники.
В предложенном РДТТ устойчивость горения
топлива достигается не за счет повышения
давления горения, а за счет струйной эрозии
поверхностей твердого топлива.
Новый РДТТ изображен на рисунок 1.
Новый РДТТ состоит из пороховой шашки 1,
покрытой защитным слоем 2. По центральной
оси шашки 1 проходит канал 3, открытый с
одного конца шашки 1 и закрытый заглушкой 4 с
другого конца. Интенсивность и
устойчивость горения топлива в таком
двигателе пропорциональна длине двигателя
и обратно пропорциональна площади сечения
канала 3.
Во время работы РДТТ, при выгорании топлива,
сечение канала 3 увеличивается и тяга РДТТ
уменьшается, так как уменьшается
интенсивность горения топлива и
уменьшается скорость истечения продуктов
горения. Это желательно, так как при
выгорании топлива масса двигателя
уменьшается и для упорядочивания ускорения
движения ракеты целесообразно уменьшать
тягу РДТТ, что и происходит естественным
образом.
Пороховые газы при движении по каналу 3
испытывают сопротивление о стенки канала 3.
Это воздействие интенсифицирует процесс
горения топлива, и газы (при продвижении по
каналу 3) от непрерывного горения топлива
увеличивают свой объем и массу. Это
приводит к ускорению потока (струи)
пороховых газов в канале 3. Наибольшему
выгоранию подвергается канал 3 у отверстия
конца шашки 1. По мере работы РДТТ шашка 1
укорачивается и тяга РДТТ снижается. Таким
образом отпадает необходимость в
многоступенчатом принципе ракет. Один РДТТ
новой конструкции достаточен для выхода в
космос.
Учитывая неравномерность выгорания шашки 1,
последняя может быть изготовлена
конической формы по конфигурации канала 3 к
концу работы РДТТ (см. рисунок 2).
В ряде случаев нет необходимости широкого и
плавного уменьшения тяги РДТТ. Для этого
вместо заглушки 4 к шашке 1 крепят
традиционный РДТТ 5 с соплом 6, направленным
в канал 3 (см. рисунок 3).
В этом случае реактивная струя из сопла 6
ускоряется в канале 3 шашки 1, при этом шашка
1 выгорает равномернее по всей своей длине.
Отпадает необходимость в значительном
удлинении шашки 1.
РДТТ по фиг. 1 - длинный, то есть может
оказаться механически неустойчивым. В этом
пока для данного РДТТ есть ограничение.
Кроме этого РДТТ при работе может порождать
"струнные" колебания, что также
следует учитывать. На предложенный РДТТ
была подана заявка на изобретение N 3457317/23
(103492) от 22 июня 1982 года, по которому было
вынесено решение ВНИИГПЭ об отказе в выдаче
авторского свидетельства СССР на
изобретение.
Но почему, современное ракетостроение
пошло по пути корпусных РДТТ работающих под
давлением, а на эрозионный способ
стабилизации горения пороха никто, до сих
пор, не обратил внимание. Дело в том, что на
заре ракетостроения черный и
пироксилиновый пороха были основными, а они
недостаточно прочные для безкорпусных РДТТ.
Только с появлением достаточно прочных
пороховых составов можно перейти к
конструкции нового РДТТ, которые уже давно
есть. Но в силу вступил принцип инерции (привычки),
сложившейся традиции (до сего дня) и все
продолжают ломать голову над морально
исчерпавшими себя баллонными РДТТ высокого
давления.
Описание
предложенного твердотопливного двигателя
зарегистрировано во Всероссийском Научно-техническом
Информационном Центре Министерства
промышленности, науки и технологий
Российской Федерации 25 декабря 2000 года под
номером 72200000048, как интеллектуальный
продукт. Текст описания хранится в
информационном фонде ВНТИЦ.
Опубликовано в бюллетене ВНТИЦ "Идеи.
Гипотезы. Решения" номер 1, 2001 год.
Источник: http://zhurnal.lib.ru/s/suhanow_w_n/trdru.shtml
Версия для печати
Дата публикации 22.01.2004гг
вверх
|
