Шишков

2.4. Регулирование рдтт

Регулирование РДТТ (рис. 2.10) возможно путем изменения площади критического сечения сопла, скорости горения топлива, площади горящей поверхности, а также с помощью комбинированных схем [26, 35].

Перемещение регулятора. Известным методом регулирования является изменение площади критического сечения сопла с помощью различных механических задвижек и клапанов.

Для степенной зависимости скорости горения от давления справед-Ёливо соотношение вида

при этом m/m_H₀_M .

Регулируемый двигатель может иметь несколько газоходов, и во всех или только в некоторых из них могут быть устройства для регулирования площади критического сечения сопла.

Вдув газа в критическое сечение сопла.Если вдувать вспомогательный газ по кольцу в критическое сечение сопла (или вблизи от него), то этот поток оттеснит внутрь основной поток и тем самым уменьшит площадь критического сечения на .

Проведя преобразования уравнения сохранения массы, получим

;

Газ для вдува в область критического сечения сопла с целью регулирования расхода может поступать либо из автономного источника, либо непосредственно из регулируемого двигателя. Этот способ мало эффективен.

Вихревой клапан. Регулирование двигателя возможно с помощью вихревого клапана, включенного в газоход.

Такой клапан имеет периферийные каналы для ввода газа из газохода (оси каналов параллельны оси клапана), вихревую камеру с тангенциальными отверстиями для входа управляющего газа и центральное выходное сопло.

При отсутствии управляющего потока газ проходит вихревую камеру без закрутки и истекает через выходное сопло. При этом давление в РДТТ

где — коэффициент газодинамических потерь в дросселе на номинальном режиме.

Если регулирующий газ тангенциально поступает в вихревую камеру, то общий газовый поток закручивается, а образующаяся центробежная сила создает радиальный градиент давления в камере. При этом увеличивается давление на выходе из периферийных каналов и уменьшается приток газа из газохода.

Рис. 2.10. Управление горением заряда ТРТ в двигателе.

Экспериментальные расходные характеристики при постоянном давлении на входе в периферийные каналы (р_п = const) клапанов представлены в зависимости от относительного давления газа в канале управления: р_у =р_у1р_п (табл. 2.5).

Таблица 2.5

Характеристики вихревого клапана-сопла

1,1

1,2

1,3

0,15

0,88

0,2

0,28

0,07

0,25

0,05

Примечание. - относительный расход на управление; -относительный расход через сопло; газы одинакового состава; Р - относительный импульс газового потока при истечении из клапана со сверхзвуковым соплом.

Газ для регулирования может поступать либо из автономного источника (в том числе автономного твердотопливного ГГ), либо из этой же газогенераторной системы. В последнем случае в тракте, подводящем газ к периферийным каналам клапана, необходимо предусмотреть дроссель (местное сопротивление), с помощью которого обеспечивается избыток давления в управляющем потоке по сравнению с регулируемым

Ру>Рп.

При известном римеем (к_и = 1)

или ,

где — газодинамические потери на дросселе; — газодинамические потери в электропневмопреобразователе.

При достаточно большом полном давлении управляющего газа (напримерр= 1,3) статическое давление на периферии вихревой камеры сравняется с давлением в регулируемом газе, и его течение прекратится; в этом случае через сопло клапана протекает только управляющий газ (m = m_y =0,25).

Сопло вихревого клапана может быть использовано в качестве регулируемого выходного устройства реактивной системы.

Четыре пары таких устройств (в каждой паре сопла направлены во взаимно противоположные стороны и работают по схеме тяга — противотяга) входят, например, в реактивную систему управления вектором

тяги ДУГЧ (рис. 2.11).

Многократное включение РДТТ возможно несколькими способами, одним из которых является применение многослойного заряда, состоящего из отдельных, изолированных прокладками секций; каждая секция имеет воспламенительное устройство; горение секции может происходить по торцевой (как например, в РДТТ ракеты "воздух—земля" SRAM) либо по цилиндрической поверхности. Может быть и несколько импульсных РДТТ (например, для боковой коррекции полета боевого блока противоспутникового комплекса ASAT).

Г л а в а 3. ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РДТТ

Содержание