Расчеты показывают, что наибольшие значения дальности полета обеспечиваются при использовании двухрежимного РДТТ с паузой между режимами 8,3 с и при начальном угле возвышения НУРС 6 83 . При всех значениях 6 оптимальная пауза соответствует включению второго режима при угле наклона траектории полета, близком к 45 .

Последний результат показывает, что на практике оптимальные параметры РДТТ должны быть установлены решением задачи математического программирования, например, в такой постановке: определить оптимальную циклограмму тяги РЭУ по времени -P(t) при известном значении суммарного импульса, обеспечивающего максимальную дальность полета ракеты, несущей полезный груз заданной массы. Оптимальное распределение P(t) найти при известных ограничениях на конструкцию РЭУ ~ по габаритным размерам, по коэффициентам объемного заряжания, по значению относительной массы конструкции и т.п.

Формы зарядов ЭУТТ весьма разнообразны, и их можно в первом приближении разделить по следующим признакам:

1. По характеру изменения поверхности S от толщины свода е:

с нейтральным законом;

с прогрессивным законом;

с регрессивным законом.

2. По длительности работы ЭУТТ:

импульсные РЭУ /р < 0,1 с;

РЭУ, кратковременно работающие (1 < /р < 10 с);

РЭУ, долговременно работающие (/р = 10 ... 100 с и более). На рис. 7.6 показаны некоторые наиболее распространенные

формы зарядов, горящие по торцам, каналам различного поперечного сечения и наружной цилиндрической поверхности и обеспечивающие различные законы изменения S{e),

Давно известны заряды, горящие по каналу и наружной цилиндрической поверхности (см. рис. 7.6, 1а\ торцевые (76), щелевые (1в), сферические (1д) и др.

Остановимся на двух зарядах, которые до настоящего времени мало известны.

- е

Рис. 7.6. Изменение поверхности горения зарядов различных форм:

1 - нейтральный характер S{e)\ 2 - прогрессивный характер S{e)\ 3 - регрессивный характер S(e); 4 - заряды для импульсных РДТТ

Для получения РЭУ с большой прогрессивностью тяги (расхода) может быть использован заряд типа полено (см. рис. 7.6, 2в\ предложенный академиком РАН A.M. Липановым [32] для обеспечения квазипостоянного давления в каморе артиллерийских систем. Поперечное его сечение представляет сектор, причем горение происходит по дуге малого радиуса при забронированных боковых поверхностях и дуге большого радиуса. Прогрессивность = 5к / 5н определяется отношением радиусов двух дуг и практически неограниченна. Заряд, состоящий из таких шашек, может быть использован для ЭУТТ старта, для которых задача обеспечения прогрессивного расхода 15 и более весьма актуальна.

Для импульсных ЭУТТ может быть применен рулонный заряд Фойлею> (см. рис. 7.6, 46), представляющий собой свернутую в рулон тонкую металлическую фольгу или иной армирующий материал с нанесенным на него с двух сторон тонким слоем смесевого топлива. Его применение позволяет обеспечить время работы порядка 0,01 с; практическое применение - ЭУТТ коррекщ1и траектории.

Частным случаем программирования изменения поверхности горения во время работы является применение флегматизирующих покрьпий, которыми закрывается часть горящей поверхности заряда на короткий период выхода двигателя на режим. Такие покрытия обеспечивают затянутый во времени (мягкий) запуск двигателя. Например, при подводном старте МБР Минитмен осуществлялось воспламенение 60 % поверхности горения заряда на маршевом режиме, 100 % поверхности воспламенялось на высоте 15 м над водой. Таким образом, 40 % поверхности заряда покрыто флегматизатором.

7.3. МНОГОРЕЖИМНЫЕ ЭУТТ

Многорежимные РДТТ используются с целью оптимизации циклограммы тяги и баллистических характеристик аэродинамических ракет, имеющих большой относительный запас топлива.

Программа тяги двухрежимного РДТТ определяется изменением в процессе работы РДТТ поверхности горения топливного заряда и площади критического сечения сопл. Двухрежимные РДТТ конструктивно выполняются по однокамерным или двухкамерным схемам. В однокамерном двухрежимном РДТТ запасы топлива стартового и маршевого режимов работы размещены в одной общей камере.

В однокамфном РДГТ с постоянным критическим сечением сопла переход со стартового на маршевый режим работы осуществляется тремя способами:

изменением в процессе работы РДТТ поверхности горения заряда;

применением заряда из двух топлив с различными скоростями горения;

сочетанием изменений поверхности и скорости горения.