Проектирование ракетного двигателя первой ступени двухступенчатой баллистической ракеты (стр. 6 из 10)

Поскольку

, то по окончании горения дуговая часть периметра канала щелевой части не исчезнет и всегда .

Текущая площадь поверхности горения

;

Текущий объем заряда

где

; ; .

Вычисляем характеристики прогрессивности заряда

и для значений и , при условии, что ,

где

; ; ; .

Данные расчета сведем в таблицу 1.

,	0	0,07	0,14	0,21	0,28	0,35	0,42
	1,146	6,263	10,564	14,25	17,458	20,284	22,799
	2,866	13,887	21,51	27,203	31,668	35,294	38,316
,	9,799	10,285	10,639	10,852	10,925	10,857	10,649
,	3,846	3,308	2,714	2,076	1,405	0,71	0
	1	1,05	1,086	1,108	1,115	1,108	1,087
	0	0,14	0,294	0,46	0,635	0,815	1

2.5 Расчет звездчатого заряда

Звездчатые заряды нашли очень широкое применении в современных двигателях твердого топлива, благодаря отработанной технологии изготовления и высокому коэффициенту внутреннего заполнения, однако, звездчатые заряды имеют дегрессивные остатки топлива, которые можно устранить профилированием внутренней поверхности камеры сгорания и применением вкладышей из легких материалов. Также по сравнению с щелевыми зарядами они дают меньшее время работы, а также наличие участков с повышенной концентрацией напряжений.

Исходные данные:

Тяга двигателя

;

Ускорение свободного падения

;

Время работы двигателя

;

Диаметр заряда

;

Марка топлива ПАЛ-18/7;

Плотность топлива

;

Температура горения топлива

;

Скорость горения топлива

;

Масса топлива

;

Удельный импульс тяги с учетом потерь

;

Газовая постоянная

;

Давление в камере сгорания

.

Порядок расчета:

Величина скорости горения, которую можно допустить в канале заряда, исходя из условия отсутствия эрозионного горения

,

где

удельный вес топлива;

приведенная сила топлива.

Площадь канала при отсутствии эрозионного горения

,

где

вес топлива;

коэффициент тепловых потерь.

Потребный коэффициент заполнения поперечного сечения КС

,

где

площадь КС.

Потребное значение относительной толщины свода заряда

.

По графику зависимости

подбираем число лучей и тип заряда, обеспечивающий потребный коэффициент заполнения. Выбираем звездчатый заряд со скругленными углами и .

По графикам

и определяем характеристику прогрессивности горения заряда и коэффициент дегрессивно догорающих остатков .

.

Длина заряда

.

Угол раскрытия лучей

.

Радиус скругления

.

Принимаем

.

По таблице определяем значения углов

;

, из конструктивных соображений принимаем