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

3.5. ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С МНОГОРАЗОВЫМ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАРЯДОВ, ЭЛЕМЕНТОВ ТЕПЛОЗАЩИТЫ, КОНСТРУКЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Конструкция РДТТ работает в условиях интенсивных тепловых нагрузок и в то же время не имеет систем принудительного охлаждения, используемых в ЖРД. Поэтому большую долю конструкции РДТТ занимают расходуемые (коксующиеся, сублимируемые, уносимые) материалы. Неравномерный (по глубине) прогрев многослойных конструкций приводит к большим, превышающим предел напряжениям, обусловленным тепловыми деформациями. В процессе своей работы, а также дальнейшего догорания раскаленных участков конструкция большинства РДТТ подвергается необратимым процессам, не допускающим повторного использования РДТТ. Создание ЭУ многократного включения немыслимо без проведения комплекса мероприятий по защите элементов конструкций и теплозащиты от необратимых процессов. Рассмотрим особенности многоразового использования отдельных элементов РДТТ.

При гашении заряда могут наблюдаться отклонения формы поверхности горения от теоретической, вызванные отклонениями при работе двигателя из-за неоднородности процесса гашения. Это отклонение влечет за собой соответствующее изменение внутренней баллистики при последующем запуске. Необходимо, чтобы ашение не приводило к механическим повреждениям заряда. Ее-

Вместе с тем самовоспламенение заряда в вакууме (после гашения в камере отсутствует пггазовая смесь или продукты сгорания) затруднено ввиду оттока газифицируемых продуктов разложения от поверхности заряда и отсутствия конвективного теплообмена. Выбор марки топлива для ДМВ с УВО является отдельной проблемой. Известны топлива типа состава принудительного горения (СПГ), характеризуемые тем, что они могут гореть только при подводе к ним источника тепла, например теплового ножа. Однако энергетические характеристики таких топлив сравнительно низки.



ЛИ гашение двигателя осуществляется впрыском жидкого охладителя, то в поверхностном слое заряда могут наблюдаться физико-химические изменения, характеризуемые растворением зерен окислителя. Эти изменения, наряду с возможным наличием остатков жидкого охладителя, могут затруднять процесс повторного воспламенения заряда.

Количество теплоты, остающееся в теплозащитном покрытии при отсечке тяги, по возможности должно быть минимальным. В противном случае аккумулированное в них тепло будет приводить к процессам перераспределения тепла по толщине ТЗП и, как следствие, к деструкции в течение длительного времени после гашения, существенно уменьшая живую толщину покрытия. С этой точки зрения при многократном использовании ТЗП наиболее предпочтительным является гашение впрыском жидкого охладителя, исключающее дальнейшие процессы разложения в ТЗП, а также подбор материала ТЗП, минимально накапливающего тепло.

Если вода с резиноподобными материалами ТЗП в химические реакции не вступает, то другие типы охладителей при длительном контакте с ТЗП могут воздействовать на него негативно. При гашении весьма вероятны процессы разрушения коксового слоя. Суммарная потребная толщина ТЗП должна рассчитьюаться только исходя из живого сечения остающегося ТЗП, причем с большим коэффициентом запаса. Теплозащитные покрытия не должны содержать материалов, склонных к растрескиванию при температурных колебаниях.

Воспламенение многократно включаемого двигателя по сравнению с обычными РДТТ требует увеличения мощности устройств воспламенения ввиду того, что:

в двигателе отсутствует сопловая заглушка и давление в камере сгорания космического двигателя равно давлению окружающей среды, т.е. нулю (воспламенение в условиях вакуума является затруднительным);

объем камеры сгорания ввиду частичного выгорания заряда является увеличенным;



ДЛЯ повторного воспламенения к поверхности заряда необходимо подводить большее количество тепла ввиду произошедших при гашении физико-химических изменений поверхностного слоя заряда;

в объеме камеры сгорания и в пористом прококсованном слое ТЗП может находиться неиспарившийся охладитель.

Устройства воспламенения, предназначенные для последующих запусков, необходимо надежно защищать от теплового воздействия при работе двигателя с целью исключения их несанкционированного срабатьгеания.

Не следует допускать несанкционированного изменения геометрических параметров критических вкладышей, так как изменение этих параметров при работе влияет на внутрибаллистические характеристики ЭУ даже при одноразовом включении. С другой стороны, критические вкладыши работают в наиболее тяжелых условиях, подвержены большим тепловым нагрузкам и эрозионному воздействию.

Наиболее распространенные типы критических вкладышей:

вкладыши с нормированным разгаром, выполненные из углерод-углеродного композиционного материала (УУКМ);

вкладыши, в которых теплоаккумулирующая армировка защищена эрозионно-стойкой облицовкой из тугоплавкого сплава (или керамики);

вкладыши с различными типами охлаждения.

Для РДТТ многоразового включения, казалось бы, более предпочтителен из-за однородности структуры и конструктивной простоты первый тип вкладышей из УУКМ. Клеевые стыки вкладышей из УУКМ следует проектировать таким образом, чтобы коксование стыков в процессе работы не приводило к нарушению работоспособности вкладыша.

Если суммарное время работы многократно включаемой ЭУ составляет несколько десятков секунд и более, то изменение ВБХ вследствие большого разгара критического вкладыша может вносить ограничения на использование вкладышей из УУКМ. Это, в частности, относится к перезаряжаемым ЭУ, рассматриваемым в следующей главе, например к МГД-генераторам.



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