Алгоритм расчета ракетного двигателя твердого топлива с баллиститным зарядом для трековых испытаний авиационной техники

Аннотация

Для реализации высокоскоростных испытаний авиационной техники на трековых установках необходимы ракетные двигатели твердого топлива, имеющие большие уровни тяги, высокую эффективность топлива и одновременно минимально возможные габаритные размеры и массу. Приведены результаты расчетного параметрического исследования для определения рациональных характеристик твердотопливного двигателя необходимой тяги с жесткими ограничениями по массе и габаритным размерам. Наземные испытания изделий ракетной и авиационной техники в условиях, приближенных к натурным, проведены на полигонных рельсовых установках (треках). На подвижной трековой каретке размещены объект испытания и ракетный двигатель твердого топлива. Данная тенденция является устоявшейся в мировой практике. Для увеличения скорости испытаний до 1500 м/с необходимо значительное увеличение тяги ракетного двигателя твердого топлива. Теоретическое исследование вибрационных и ударных воздействий на конструкцию ракетной каретки с объектом испытаний в условиях существующего ракетного трека является актуальной задачей. Рассмотрены вопросы прочности и жесткости топливных шашек в целях уменьшения толщины стенок камеры сгорания. Повышение топливной энергетической эффективности ракетных двигателей твердого топлива также является одной из задач современных исследований

Просьба ссылаться на эту статью следующим образом:

Астахов С.А., Катаев А.В., Сизов Г.А. Алгоритм расчета ракетного двигателя твердого топлива с баллиститным зарядом для трековых испытаний авиационной техники. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение, 2024, № 2 (149), c. 8--27. EDN: LCEKYC

Литература

[1] Абугов Д.И., Бобылев В.М. Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. М., Машиностроение, 1987.

[2] Орлов Б.В., Мазинг Г.Ю. Термодинамические и баллистические основы проектирования ракетных двигателей на твердом топливе. М., Машиностроение, 1979.

[3] Фахрутдинов И.Х., Котельников А.В. Конструкция и проектирование ракетных двигателей твердого топлива. М., Машиностроение, 1987.

[4] Ерохин Б.Т. Теоретические основы проектирования РДТТ. М., Машиностроение, 1982.

[5] Липанов А.М., Алиев А.В. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. М., Машиностроение, 1995.

[6] Астахов С.А., Бирюков В.И., Сизов Г.А. Методика определения акустических характеристик ракетного двигателя твердого топлива. Сибирский аэрокосмический журнал, 2021, т. 22, № 2, с. 302--315. DOI: https://doi.org/10.31772/2712-8970-2021-22-2-302-315

[7] Коутс Ф.Л., Хартон М.Д. Анализ устойчивости рабочего процесса при проектировании РДТТ. Вопросы ракетной техники, 1969, № 7, с. 11--28.

[8] Баррер М., Надо Л., Люйнер И. Исследования неустойчивости горения топлив РДТТ. Вопросы ракетной техники, 1973, № 7, с. 10--28.

[9] Яновский Л.С., ред. Прямоточные воздушно-реактивные двигатели на энергоемких конденсированных материалах. М., ЦИАМ, 2020.

[10] Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М., Наука, 1975.

[11] Wise J.S. The prediction of limiting pressures in simmetrical axiale-uniform, solid propellant configurations. Bull. 13th Meet. Joint Army-Navy-Air Force Solid Propellant Group, 1957, vol. 3, pp. 707--753.

[12] Smith T.L. Solid propellants...Elastomeric-binder and mechanical-property requirements for solid propellants. Ind. Eng. Chem., 1960, vol. 52, no. 9, pp. 776--780. DOI: https://doi.org/10.1021/ie50609a028

[13] Williams M.L. The strain analysis of solid propellant grains. JAS, 1960, vol. 27, no. 8, pp. 574--586. DOI: https://doi.org/10.2514/8.8655

[14] Шишков А.А., Панин С.Д., Румянцев Б.В. Рабочие процессы в ракетных двигателях твердого топлива. М., Машиностроение, 1989.

[15] Талин Д.Д. Физико-химические свойства взрывчатых веществ, порохов и твердых ракетных топлив. Пермь, Изд-во ПГТУ, 2007.

[16] Калиничев В.А., Ягодников Д.А. Технология производства ракетных двигателей твердого топлива. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011.

[17] Жуков Б.П., ред. Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь. М., Янус К, 2000.

[18] Жегров Е.Ф., Милехин Ю.М., Берковская Е.В. Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 1, 2. М., РИЦ МГУП им. И. Федорова, 2011.

[19] Цуцуран В.И., Абрамов П.И. Основы технологии порохов и зарядов твердых ракетных топлив. М., ВА РВСН, 2002.

[20] Freudental A.M., Geiringer H. The mathematical theories of the inelastic continuum. In: Elasticity and plasticity. Berlin, Springer, Verlag, 1958, pp. 229--433. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-43081-1_3

[21] Трусов Б.Г. Программная система Терра для моделирования фазовых и химических равновесий в плазмохимических системах. М., Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013.