Снос зданий:
ecosnos.ru
Главная  Управляемые энергетические установки 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153

возможных областей их применения. Оказалось, что потенциально топливо может подойти для управляемого РДТТ с двумя уровнями тяги. Были получены патенты на способы и устройства двухре-жимных двигателей унитарного снаряжения на основе использования бистабильного топлива. Например, компания Thiokol Chemical Софогайоп получила патент США № 345244 на двух-режимный РДТТ с унитарным зарядом и регулируемым критическим сечением сопла [50]. Переход с режима на режим, по замыслу авторов патента, должен осуществляться путем небольшого изменения площади критического сечения сопла, которое влекло бы за начальным некоторым изменением давления его последующее скачкообразное изменение в том же направлении.

Так, переход с режима минимальной тяги на режим максимальной тяги должен осуществляться за счет частичного перекрытия критического сечения, и, наоборот, переход с режима повышенной тяги на режим минимальной тяги - за счет приоткрытия критического сечения.

В качестве варианта исполнения ЭУТТ на бистабильном топливе взамен регулирования критического сечения сопла предлагался и метод инжекции дополнительного жидкого или газообразного компонента в камеру сгорания. Однако очевидно, что даже формально - это вариант регулирования однонаправленного действия. Он может быть предложен только для форсирования тяги, т.е. перевода двигателя с минимального на максимальный режим. Для обратного же перехода на режим минимальной тяги необходимо, наоборот, уменьшить расход, чего нельзя добиться иначе как сбросом массы газов из камеры, а следовательно, потребуется открытие дополнительной площади критического сечения (будь то основное сопло или дополнительный клапан). Практически же и увеличение тяги этим методом без изменения площади критического сечения сопла сделать нельзя. Так, для того чтобы перейти с режима минимальной тяги на режим максимальной, используя дополнительный газоприход от другого источника, потребуется прибавка, как показывают расчеты, в размере не менее 12... 15 % основного газоприхода. При этом и давление во внепшем источнике



Ру£р,{1-0у5Шу-\ (2.18)

н, соответственно, уровня номинального давления р^ при режиме повышенной тяги в виде

ДОЛЖНО бьпъ выше, чем pi в КС двигателя. После того как процесс перехода начнется при постоянстве площади критического сечения, новый стационарный уровень давления окажется не а существенно больше в несколько раз. Конкретное численное значение будет зависеть от w и V2. Например, при и = 3 и V2 = 0,7 расчетный уровень будет превышен в 5 раз. Следовательно, этот метод управления сменой режимов в КС неприемлем. Таким образом, для дальнейшего рассмотрения остается только схема с регулируемым критическим сечением сопла, т.е. схема полностью аналогична классической.

Оценка основных характеристик ЭУТТ с бистабильным топливом. Оценку начнем с определения достижимой глубины регулирования тяги Р. Поскольку режимы тяги по условию должны реализовываться только на нижнем и верхнем диапазонах давлений стабильного горения топлива, то это автоматически влечет за собой ограничение по глубине регулирования, но не сверху , как в других схемах, а снизу .

Минимальная глубина регулирования для ЭУТТ с бистабильным топливом должна быть не менее отношения (где их и

U2 - значения скоростей горения, показанные на рис. 2.27). Фактически с учетом случайных и неслучайных разбросов характеристик ЭУТТ ±2A/w , обусловливающих выбор номинальных параметров вдали от границ участка неустойчивого горения pi и р2 (в том числе из-за возможной размытости границы раздела зон горения), и должна быть назначена больше.

Следовательно, аналитическое выражение для оценки уровня номинального рабочего давления на режиме минимальной тяги можно представить в виде



1-v.

(2.19)

Причем необходимо проверить полученное по формуле (2.19) номинальное давление пониженной тяги при условии превьппения давления дефлаграции рд:

/7у>/7дф (1 + 0,5 Am)

(2.20)

Графически эти условия (2.18) - (2.20) показаны на рис. 2.28.

Если условия (2.18) и (2.20) не будут между собой согласовываться, то данный состав топлива для ЭУТТ не подойдет, поскольку при работе может либо произойти самопроизвольное гашение /7дф > Ру, либо начаться нестабильное горение при Ру> р\. На примере уже упомянутого состава бистабильного топлива разработки Thiokol Chemical Софогайоп оценим возможность его использования для регулируемых двигателей. Для этого топлива известны следующие значения: р^ф = 1,6 МПа, р\= 2,5 МПа, vi = 0,7. Дополнив эти данные значением относительного разброса расхода газогенератора Ат= 0,25 и подставив их в формулы (2.18) и (2.20),


Зоны допустимого отклонения давления

на стационарных режимах

РдФ Ру Р\

Рис. 2.28. Расчетная схема определения рабочих давлений на пониженном и повышенном режимах тяги



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 [ 26 ] 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153