в

в-(т-т^)

(7.8)

где В - термохимическая константа топлива, для баллиститных топлив В = 330; обычно принимается, что Гн = 20 С = 293 К.

Разброс давления в камере регламентируется в техническом задании на ЭУТТ.

С ростом начальной температуры заряда площадь минимального сечения критического вкладьппа необходимо увеличивать. Это приведет к стабилизащ1И как давления в камере сгорания, так и тяги, и массового расхода рабочего тела.

Последовательность расчета ступенчатого регулирования:

1. Определяется площадь критического сечения сопла Fi, обеспечивающая при температуре Гщах уровень давления р^зх-

(7.9)

где

(71х) = 1

Ртах I Par

(7.10)

2. Определяется температура заряда Ти при которой давление в камере сгорания соответствует минимальному значению р^т-

т,=т,+в

1 , Рт-Г !

Pmin

(7.11)

ДЛЯ расчета минимального давления вновь используется формула Бори

РтатХ -

(7.12)

Ртах Par

m-AT)Sr

-. (7.13)

4. Определяется предельная температура заряда (окружающей среды), обеспечивающая при площади минимального сечения второго вкладыша F2 минимальное давление в камере р^ь'-

То=Т„+В

(7.14)

5. Вновь решается вопрос о необходимости следующего (третьего) вкладыша, для этого производится сравнение Тг с минимальной температурой окружающей среды Гщи,:

Tlnin Pi- расчет остановить;

Утт <Pi- расчет продолжить, используя формулы (7.9) - (7.12).

Приведенный алгоритм может быть проиллюстрирован при помощи графика, изображенного на рис. 7.3.

В координатах Гз - строятся зависимости кр(Гз), соответствующие максимальному и минимальному давлению в камере.

Алгоритм расчета площади критического сечения сменных вкладышей при регулировании тяги аналогичен рассмотренному выше алгоритму. Разбросы давления и тяги при ступенчатом регулировании не могут быть устранены полностью, их можно лишь сократить.

Температурный диапазон для эксплуатации первого критического вклад1лша составляет Гщах Ту. Если значение температуры Ть полученное по формуле (7.12), меньше, чем Гщш, то в расчете второго вкладыша нет необходимости; в противном случае расчет продолжается.

3. Второе значение площади критического сечения F2 определяется из условия обеспечения уровня максимального давления в камере сгорания /7пмх для температуры Ти уменьшенной (увеличенной) на АГ= 5 ... 10 °С с целью компенсации суточных колебаний температуры:

3-е сопло

Рис. 13. Графическая иллюстрация расчета сменных вкладышей: ATi и АТ2 - интервал температур, в которых осуществляется перекрытое режимов работы

Для расчета регулирования характеристик РЭУ при помощи предстартовой настройки критического сечения центральным телом ( грушей ) (см. рис. 7.2, а) предварительно определяется экспериментальным путем или аналитически зависимость эффективной площади критического сечения от осевого перемещения центрального тела. В гл. 2 показано, что указанная поверхность представляет собой усеченный конус. Далее рассчитанная, как показано выше, зависимость потребной площади критического сечения от начальной температуры заряда F{T) приводится к осевому перемещению груши , настройка ее осевого положения осуществляется перед стартом.

Разбросы тяги и давления при таком способе регулирования меньше, но масса кольцевого сопла превышает массу круглого сопла с одним из сменных вкладьппей при одинаковых площадях критического и выходного сечений.

При вышеприведенных способах изменения площади критического сечения сопла ( груша с осевым перемещением или