Во всех схемах регулируемых ДУ PC в качестве горючего использовались обычные составы топлива, поскольку они имели отрицательный кислородный баланс. В качестве состава заряда окислителя были опробованы различные компоненты, способные к самоподдерживающемуся горению, например перхлорат аммония. Перхлорат аммония (ПХА) оказался способен к самоподдерживающемуся горению, начиная с давления ~2 МПа и выше. При давлении менее 1,8 ... 2 МПа ПХА не воспламенялся, т.е. обладал ярко выраженным и имеющим практическое значение пределом дефлаграции [30, 36, 37]. В дальнейших исследованиях, учитьшая сказанное и ряд других факторов, предпочтение было отдано заряду окислителя из ПХА [52, 68].

К преимуществам схем ДУ PC относится возможность повышения удельного импульса тяги на маршевом режиме за счет эффекта дожигания продуктов сгорания горючего, использование компонентов окислителя и горючего, несовместимых при их механическом смешении в обычном составе.

В настоящее время предложено множество вариантов схемных и схемно-компоновочных решений ДУ PC на основе использования зарядов раздельного снаряжения. Наибольший практический интерес представляет схема ДУ PC, показанная на рис. 5.7. Принципиальное отличие этой схемы от схем ДУ с использованием составов с высоким давлением дефлаграции состоит в том, что в нее введены дополнительные элементы; камера дожигания (КД) 2, установленная перед маршевым соплом, и регулятор расхода 5 на газоводе между КС Г и КС О . В камере дожигания происходит смешение и дожигание продуктов сгорания (ПС) Г и ПС О , при этом температура продуктов сгорания на входе в маршевое сопло может увеличиваться до 50 % от уровня температуры ПС обычных газогенерирующих топлив (с 2000 до 3000 К). Это диктует необходимость вьшолнения конструкции КД и маршевого сопла из жаростойких, как правило керамических, материалов, способных к тому же выдерживать повышенный окислительный потенциал.

Без клапана 4 невозможно ни реализовать максимальную глубину регулирования, поскольку бьшо бы нарушено оптимальное соотношение компонентов, ни добиться, по этой же причине, ограничения разбросов ВБХ.

Рис. 5.7. Схема двухрежимной ДУ PC:

7 - КС Г ; 2 - КС О ; 3 - камера дожигания; 4 - регулятор расхода маршевого сопла; 5 - маршевое сопло; 6 - газовод;

7 - клапан перепуска ПС Г ; 8 - регулятор расхода КС Г ; 9 - клапан магистрали управления; 10 - газовод к управляющим соплам

Глубина регулирования ДУ PC может быгь определена по зависимости

Ъ - I т

(5.8)

где гп - диапазон регулирования расхода КС Г , который будет определяться допускаемым изменением скорости горения Г = Wmax / Wmin И давлсния; I - относительнос повышение удельного импульса тяги на маршевом режиме за счет эффекта дожигания; q - доля ПС КС О , отнесенная ко всем продуктам сгорания ДУРС.

При термодинамических расчетах, проведенных с разными комбинациями топливных пар О - Г и разными соотношениями выявлена сильная зависимость чувствительности удельного импульса тяги от и определено оптимальное значение опт. Типичный график /=/() показан на рис. 5.8. Для разных пар топлив значения опт, определенные по результатам термодинамических расчетов (в диапазоне рабочих давлений от 2 до 6 МПа), мало отличаются друг от друга - от 0,52 до 0,56.

I,wlc 2700

2500

2300

О 0,2 0,4 огтг 0,8 q

Рис. 5.8. Зависимость /- f{q) для заряда раздельного снаряжения

Подставив в формулу (5.8) данные термодинамических расчетов (7= 1,15 ... 1,18, а 0,56) и приняв во внимание, что номинальное значение и не может превышать 5-6, получим максимальную глубину регулирования, которую можно реализовать для этой схемы (без учета отрицательного влияния других факторов), в пределах-16.

Это значение несколько меньше уровня, заявляемого другими авторами (--25), однако показывает не гипотетические, а реальные возможности, которые все равно превосходят предельные возможности не только классического , но и других относительно известных методов регулирования выходных параметров.

Из всех прочих неклассических методов по этому методу регулирования тяги имеется наибольшее количество публикаций с результатами экспериментальных исследований. В 1980-х гг. наиболее крупномасштабные и комплексные экспериментальные исследования ДУ PC по заданию отраслевых КБ и НИИ выполнялись в ОКБ Темп (г. Пермь).

Однако, несмотря на высокий потенциальный уровень технических характеристик ДУ PC, до сих пор не известно ни одного примера практического ее использования. Это объясняется рядом серьезных причин.

Работа всех схем ДУ PC с одним из зарядов, имеюпщм высокий уровень дефлаграции, зиждется на эффекте стабильного, вое-