(9)
где VT – объем топлива.
Предположим, что соотношение а*Т.О=mT.O/VT не зависит от ρТ, тогда из соотношения (9) имеем зависимость
(10)
Рассмотрим соотношение для плотности топлива
, (11)
где , - рабочие запасы окислителя и горючего;
, - соответствующие объемы окислителя и горючего;
; .
Из соотношения (11) с учетом соотношений для объемов
, (12)
где при постоянных массовых секундных расходах окислителя и горючего.
С использованием выражения (12) можно исследовать влияние на массовую отдачу параметров ρок, ρГ, Кm.
Формулы (2) и (3) позволяют исследовать влияние на массовую отдачу РКН параметров продуктов сгорания: к, R, Tк.с, ρк.с, ρа.
Кроме описанных выше расчетов значений критерия «массовая отдача РКН», пи выборе топлива должны учитываться: характеристики механической прочности для твердых топлив; данные по стоимости компонентов топлива; эксплуатационные характеристики; возможности использования компонентов топлива для охлаждения камер сгорания и наддува топливных баков; условия производства, транспортировки, хранения и т.п.
4 Практическая часть
1) Исследовать влияние параметров ракетного топлива ρок, ρг, km на массовую отдачу РКН согласно таблицы 1:
Таблица 1
КРТ | НДМГ+АТ | Керосин + О2 | ||||||
Параметры КРТ | ρок, кг/м3 | ρг, кг/м3 | mок *103кг | mг *103кг | ρок, кг/м3 | ρг, кг/м3 | mок *103кг | mг *103кг |
Варианты | ||||||||
28,46 | 43,5 | |||||||
42,3 | 47,8 | |||||||
46,15 | 52,17 | |||||||
56,5 | ||||||||
53,8 | 60,86 | |||||||
57,7 | 65,2 | |||||||
61,5 | 69,6 | |||||||
63,4 | 73,9 | |||||||
69,2 | 78,3 | |||||||
82,6 | ||||||||
76,9 | 86,95 | |||||||
80,7 | 43,47 | |||||||
84,6 | 47,8 | |||||||
88,46 | 52,17 | |||||||
92,3 | 56,52 | |||||||
96,15 | 60,86 | |||||||
65,2 | ||||||||
103,8 | 69,6 | |||||||
107,7 | 78,3 | |||||||
115,4 | 86,95 |
Продолжение таблицы 1
КРТ | Керосин + Н2 | НДМГ + F2 | ||||||
Параметры КРТ | ρок, кг/м3 | ρг. кг/м3 | mок *103кг | mг *103кг | ρок, кг/м3 | ρг, кг/м3 | mок *103кг | mг *103кг |
Варианты | ||||||||
30,4 | 21,7 | |||||||
70,9 | 30,8 | |||||||
70,91 | 31,2 | 22,16 | ||||||
70,92 | 31,6 | 22,3 | ||||||
70,93 | 22,5 | |||||||
70,94 | 32,4 | 22,7 | ||||||
70,94 | 32,8 | 22,8 | ||||||
70,95 | 33,2 | |||||||
70,96 | 33,6 | 23,17 | ||||||
70,97 | 23,3 | |||||||
70,98 | 34,4 | 23,5 | ||||||
70,99 | 34,8 | 23,66 | ||||||
71,1 | 35,2 | 23,8 | ||||||
71,2 | 35,6 | |||||||
71,2 | 24,17 | |||||||
71,3 | 36,4 | 24,3 | ||||||
71,4 | 36,8 | 24,5 | ||||||
71,4 | 37,2 | 24,7 | ||||||
71,5 | 24,83 | |||||||
71,6 |
Анализируя соотношения (1) - (12) п.2, выбрать из имеющихся четырех вариантов топлива, имеющие наибольший разгон ступени ракеты до конечной скорости и наибольшую массовую отдачу μпн РКН, анализ представить в отчете.
Контрольные вопросы
1 Что такое компонент ракетного топлива?
2 Как классифицируются ракетные топлива?
3 В чем заключаются преимущества и недостатки жидких и твердых ракетных топлив?
4 Что такое криогенные компоненты топлива?
5 Что такое ПДК?
6 Как КРТ делятся по степени токсичности?
7 Что такое температура вспышки?
8 Что такое взрыв?
9 Что такое агрессивность РТ?
10 Какие условия называются нормальными?
11 Какие сжатые газы и для каких целей используются в ракетной технике?
Литература
1 Космодром / Под общ. ред. А.П. Вольского. – М.: Воениздат, 1977. –
312 с.: ил.
2 Уманский С.П. Ракеты-носители. Космодромы. Под ред. Ю.Н. Копте
ва. М., Изд-во Рестарт+, 2001. – 216 с.: ил.
3 Эксплуатация ракетно-космических комплексов: Базовый курс лекций
/ Под общ. ред. А.П. Ковалева. – СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского,
2001. – 496 с.: ил.
4 Гончар А.Г., Ковалев А.П., Поляков А.П. Ракетно-космический комплекс как объект эксплуатации. Учебное пособие. – СПб.: ВИККИ им. А.Ф. Можайского, 1977. – 98с.: ил.
5 Гузенко В.П., Ковалев А.П., Поляков А.П., Прохорович В.Е. Спра-
вочник по эксплуатации космических средств: Под ред. проф. А.П. По-
лякова. – СПб.: ВИКУ им. А.Ф. Можайского, 2001. – 480 с.: ил.