ходных процессюв при смене р^кима сделан вигоод, что качество переходных процессов для топлив с v = -2,5 существенно лучше, чем для обычного топлива с v = 0,8. На рис. 2.14 показан характер переходных процессов для обоих вариантов [80]. На графике видно, что как длительность перехода для топлива с v < О, так и качество процессов (за счет ограничения величины взмыва и провала тяги) существенно превосходет эти показатели для топлива с обычным V (At), Более короткое время переходных процессов для топлив с отрицательным v дали повод J. Cohen [79] условно называть их топливами с нулевой задержкой.

Другим преимуществом топлива с отрицательным показателем в законе скорости горения (при равных с обычным составом энергетических, механических, эксплуатационных характеристиках в сочетании с требуемым диапазоном изменения скорости горения при оптимальном показателе v) считается ограничение диапазона рабочих давлений и смещение этого диапазона в область более низких значений. Это положение иллюстрируется графиками, представленными на рис. 2.15 [80].

Рис. 2Л4. Характер переходных процессов в ЭУТТ. Моменты О и Т соответствуют началу и концу переходного периода At при достижении 0,9 (1Д) от номинального значения тяги Р [80]

т,кг/с

4,2 7,0 10,8 14,6 p, МПа

Рис. 2.15. Взаимозависимость меэвду расчетной глубиной регулирования по массовому расходу и заданным диапазоном регулирования давления для вариантов ЭУТТ с зарядом с v<0 и cv>0

Следовательно, при подтверждении реализации предполагаемого значения максимального уровня давления двигательная установка с зарядом из топлива с v < О должна обладать меньшей массой конструкции двигателя, а значит, иметь и более высокую энергобаллистическую эффективность в сравнении с классическим вариантом (v - 0,8).

У отечественных специалистов идея о целесообразности и эффективности использования данных топлив в перспективных ЭУТТ имела как сторонников, так и противников. Одни, отмечая достоинства топлива (когда направления заброса и требуемого изменения тяги совпадают), тем не менее считали, что в разработках ДУ глубокого регулирования невозможно использование топлив с < О из-за малого диапазона давлений, в котором реализовано < О, и отсутствия доказательств принципиальной возможности его расширения. Другие, наоборот, доказывали, что в случае реализации оптимальных параметров топлива (v = -2 ... -3 дляр = 1,5 ... 5 МПа,

Wmax ~ 8 мм/с) МОЖНО откозяться ОТ систсмы стабилизации параметров, снизить массу конструкции камеры сгорания, значительно увеличить глубину регулирования (вплоть до 30!) и т.д. Поддержали принципиальную необходимость исследования эффективности в ЭУТТ топлив с v<0 специалисты ГРЦ КБ им. академика В.П. Макеева . Убеждения ряда экспертов в преимуществах использования топлив с V < О перед обычными инициировали их разработку. Как в России, так и в США создали ряд экспериментальных топлив. Например, в США концерном Aerojet Solid Propulsion Со получен ряд составов смесевых топлив (как безметальных, так и с различным содержанием алюминия и модификаторов), имеющих высокий удельный импульс - до 2600 м/с, плотность р 1,710 кг/м^ показатель степени в законе скорости горения -2,5 в интервале давлений 7 ... 11 МПа [79]. Описанное Ху Венганом [95] топливо марки S04-5A, имеющее показатель V = -0,19, вероятнее всего, является китайской разработкой (прямых ссылок на принадлежность этого топлива КНР не было найдено). В России работа по созданию составов с v < О проводилась разными НИИ, в том числе ФНПЦ Алтай [22, 52].

Собранные данные показывают, что разработанные в разных странах составы топлив имеют достаточно широкий диапазон баллистических характеристик с энергетическими характеристиками и плотностью, не уступающими традиционным топливам.

Особенность процесса смены режимов для двигательной установки с зарядом из топлива с v < О заключается в том, что изменение площади критического сечения сопла производится в том же направлении, в каком необходимо менять тягу или расход. То есть при необходимости увеличения тяги площадь критического сечения следует увеличивать, а не уменьшать, как в классическом варианте, и наоборот.

Ключевым звеном в теории проектирования РДТТ является знание механизмов горения твердого топлива, что позволяет с той или иной точностью прогнозировать процесс, его развитие и текущие характеристики РДТТ [6, 7, 38, 64, 67, 76 - 78]. Традиционные теории горения исходят из справедливости базисного закона