Множество вариантов взаимного расположения модулей (круглых
сопел), возможность совместного использования двигателей, работа-
ющих на различных компонентах топлива, дают основание сделать
вывод о перспективности разработки таких сопловых блоков.
Для устранения перерасширения газа внутри сопла предложены
различные варианты: например, сопло с удаляемой вставкой, сопло
с изломом контура, сопло с выдвижным насадком, трехкомпонентный
двигатель с двумя критическими сечениями и т.д. Однако все эти сопла
имеют ряд недостатков.
Современные двигательные установки часто имеют многокамер-
ную или многодвигательную схему. Преимущества модульной ком-
поновки двигательной установки заключаются в использовании на-
дежных и проверенных узлов и агрегатов двигателя; использовании
имеющихся испытательных стендов; сокращении габаритных разме-
ров двигательной установки.
Одним из направлений совершенствования двигательной установ-
ки большой тяги является разработка новых вариантов конструкций
сопловых блоков, состоящих из круглых сопел, выходные сечения ко-
торых объединены общим высотным насадком. Характерной особен-
ностью при создании таких сопловых блоков является возможность
использования линейных связок обычных круглых сопел.
Например, фирмой Lockheed Martin (США) разработана двигатель-
ная установка для ЛА Х-33, состоящая из двух рядов по десять камер
сгорания в каждом и общего центрального плоского насадка. Это бес-
пилотное транспортное средство, запускаемое вертикально, подобно
ракете, с возможностью достижения высоты в 50 миль и скоростей
более 15 М, приземляется горизонтально, подобно самолету.
Объект экспериментального исследования.
Кратко описание
предлагаемой конструкции соплового блока может быть представлено
так: сопловой блок ракетного двигателя состоит из двух или несколь-
ких расположенных в ряд круглых сопел
1
и плоского высотного
насадка
2
, каждая тяговая стенка которого является продолжением
контуров сверхзвуковых частей круглых сопел, а две боковые стенки
насадка
3
параллельны и расположены перпендикулярно к тяговым
стенкам насадка (рис. 2).
Во время работы двигательной установки на старте ракеты (вбли-
зи Земли) повышенное атмосферное давление действует на поток в
насадке, вызывая принудительный отрыв газа от его стенок, благо-
даря чему газ в насадке не перерасширяется. В этом случае скачки
уплотнения располагаются на срезах круглых сопел и режим работы
соплового блока близок к расчетному. С уменьшением атмосферно-
го давления скачки уплотнения переходят на тяговую поверхность
насадка за срез круглых сопел, который при этом начинает участ-
вовать в создании тяги. И, наконец, на большой высоте (в верхних
56 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2006. № 2
