Смекни!
smekni.com

Ракетные двигатели твердого топлива (стр. 6 из 7)

«Отомат» — ракета большой дальности действия, имеет ТРД и обладает
аэродинамическим качеством. Два стартовых РДТТ устанавливаются с двух
сторон корпуса между обтекателями. Длина РДТТ 1,6 м. Носовые части и сопла
отклонены относительно продольной оси ракеты.

«Саброк» UUN-44Aвыбрасывается из торпедного аппарата, примерно че-
рез 1 с включается РДТТ. Затем, после совершения маневра, ракета выходит
из-под воды и продолжает движение по воздушной траектории. После дости-
жения определенной скорости и высоты РДТТ отделяется от боевой части, ко-
торая входит в воду и подрывается на заданной глубине.

Современные ракеты для поражения бронетанковой техники запускаются
как со стационарных и подвижных пусковых установок, так и с переносных
индивидуального пользования. В' последние годы запуск противотанковых
управляемых ракет (ПТУР) стал осуществляться и с вертолетов, что значительно
расширило возможности этой техники (радиус действия и т. п.). Большую роль
в этом играет и способ наведения. Система наведения по лазерному лучу значительно повышает точность поражения. Широко используется способ передачи
команд по проводам. Двигательная установка, как правило, имеет один РДТТ
с двумя режимами работы — стартовым н маршевым. Предпочтительный способ
управления — газодинамический, так как обладает меньшей инерционностью
и высоким значением управляющего момента.

«Хот» — ракета совместной разработки Франции и ФРГ, применяется для
пуска с вертолетов н наземных транспортных средств, обладает большим радиу-
сом действия. Двигатель имеет два режима работы. Пуск производится из трубы
с помощью дополнительного газогенератора, обеспечивающего скорость на
выходе 75 м/с. Тяга газогенератора равна 5.10«Н, время работы 0,01 с.

«Милан» — легкая ракета средней дальности совместной разработки Фран-
ции и ФРГ. Ракета размещается в транспортно-пусковом стеклотекстолитовом
контейнере, кроме того оснащена оборудованием для пуска с прицелом и бло-
ком наведения, а также вспомогательным оборудованием. РДТТ имеет два
режима работы. Работа на первом режиме обеспечивает получение скорости до
130 м/с, на втором режиме — до 200 м/с.

TOWBGN-71А — ракета большой дальности действия, устанавливается
на транспортерах и вертолетах. Двигатель на твердом топливе имеет два ре-
жима работы. На стартовом режиме время работы составляет 0 05 с; на марше-
вом — 1,5 с.

ЯКАМ AGN-69A— ракета класса воздух — поверхность. РДТТ имеет два
режима работы. В настоящее время этот двигатель модернизируется и будет
заменен новым двигателем с более длительным сроком хранения и модифици-
рованным топливом (полибутадиен с гндроксильной концевой группой).

«Мейврнк» AGN-65 — тактическая ракета. Двигатель — РДТТ с двумя
режимами работы.

«Корморан» — ракета ФРГ. Силовая установка состоит из двух стартовых
и одного маршевого РДТТ фирмы SPNE. Стартовые ускорители располагаются
по обеим сторонам газовода маршевого двигателя. Заряд имеет канал в форме
звезды и изготовлен из двухосновного топлива. Масса заряда 2,75 и', тяга од-
ного двигателя 2,75 10«Н. В начальный момент два двигателя создают ускоре-
ние 9,2 g. Маршевый двигатель имеет заряд из двухосновного топлива с горе-
нием по торцу. Время работы 100 с, тяга ж0,285 104 Н. Двигатель поддержи-
вает полученную скорость, соответствующую М = 0,9.

Конструкцию крупногабаритного двигателя целесообразно рассматривать
на примере твердотопливной двигательной установки ВКС «Спейс Шаттл».
В установке использованы последние достижения двигателестроения, она со-
здавалась на базе отработанных стартовых ступеней SL-1, SL-2, SL-3 и нулевой ступени к ракете «Титан-ЗС». Особенностью конструкции основного двигателя является многократное его использование (до 20 раз) с реставрацией после
каждого пуска.

Первая ступень ВКС состоит из двух РДТТ, расположенных по обе сто-
роны внешнего бака для топливных компонентов жидкостной двигательной
установки второй ступени (рис. 1.7). Оба РДТТ идентичны и различаются лишь
системой крепления с баком (справа н слева). Каждый имеет восемь вспомога-
тельных твердотопливных двигателей системы разделения. Они располагаются
группами (по 4 шт.) в носовом и хвостовом отсеках основного РДТТ. Двигатели
первой ступени начинают работу совместно с )КРД второй ступени. На высоте
около 45 км РДТТ прекращают работу, отделяются от топливного бака и опу-
скаются на парашютах в океан. Затем корабли службы спасения подбирают па-
рашюты, носовой обтекатель и корпус РДТТ для их повторного использования
после восстановления .

Масса одного РДТТ — ускорителя составляет 583,6 т, масса топлива 502,6 т,
диаметр корпуса 3,7 м, длина 45,5м, стартовая тяга (на уровне моря) 11,86МН,
продолжительность работы 122 с, суммарный импульс тяги 1316 10' Н с, удель-
ный импульс 2480 м/с, максимальное давление в камере 6,2 МПа, среднее
давление 4,12 МПа. Длина РДТТ без передней юбки и головного обтекателя
равна 38,2 м. Корпус двигателя состоит нз 11 секций и включает пять различных
типов секций. На рис. 1.8 приведены размеры и характерные места для секции
каждого типа. Габаритные размеры секции выбраны так, чтобы исключить сварку.
При изготовлении применяются операции раскаткн поковок, термическая и
механическая обработка. В качестве материала корпуса используется сталь
D-6АС (oи = 13,7 МПа). Секции корпуса компонуются в четыре сборки: верх-
нюю, две средние и нижнюю (это необходимо для удобства снаряжения и транс-
портирования). Секции соединяются между собой с помощью стыкового узла
типа серьги (см. рнс. 1;8, поз. 2) при помощи штифтов диаметром 25,4 мм. На
каждый стык расходуется 180 штифтов. Снаряженные сборки в дальнейшем сты-
куются аналогично. На внутреннюю поверхность корпуса нанесено теплозащитное покрытие (ТЗП). РДТТ снабжается поворотным соплом с гибким шар-
ниром, который обеспечивает предельное отклонение -~8'. Сопло состоит из
неподвижной утоплеиной части, гибкого шарннра и подвижной расширяющейся
части. Для изготовления соплового блока используется сталь D-6АС, алюминиевый сплав 7075-Т73, фенопласты, армированные углеродной или кварцевой
тканью. Толщина фенопластовой изоляции выбирается такой, чтобы за все время
работы стальные детали не нагрелись выше 200'С, а детали из алюминиевого

сплава — выше 120 'С.

4. ЭТАПЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ РАЗРАБОТКИ РДТТ

Стадии разработки конструкторской документации и
этапы выполнения работ на все виды изделий промышленности
устанавливают нормативные документы. Основные этапы разра-
ботки приведены в табл. 1.1 [191.

Разработка РДТТ является составной частью программы работ
по созданию ракетного комплекса (РК) или ракеты При этом двигатель (двигательная Установка) выступает как
часть определенного комплекса и в то же время как самостоятель-
но разрабатываемое изделие. Предварительные характеристики, отражающие основные параметры двигателя и его конструктив-
ный облик, определяются на этапе проведения научно-исследова-
тельских и поисковых работ по созданию РК или ракеты. Они
дают возможность определить основные направления проектирования -
с учетом возможности выполнения тактических задач,
последних достижений науки, техники, технологии и производ-
ства. Здесь же производятся предварительные экономические рас-
четы, позволяющие определить общие затраты на создание комплек-
са и его составных частей. Таким образом, уже на этой стадии
предварительно определяется схема двигательной установки, ее
приближенные энергетические характеристики, распределение
массы топлива по ступеням (или запас топлива в двигателе для
одноступенчатой ракеты), тяговые и временные характеристики,
максимально допустимая масса конструкции двигателя, технико-
экономические показатели.

Исходя из положений стандартов можно построить схему эта-
пов разработки РДТТ, которая показывает их взаимозависимость
(рис. 1.12) [30].

Этап формирования ТЗ является весьма важным. Он оказы-
вает влияние на технический уровень совершенства РДТТ, его
экономические показатели, сроки разработки и перспективность.

Исполнитель, получив ТЗ на разработку РДТТ, проводит ана-
лиз каждого пункта и получает представление о возможности и
способах его выполнения. Этапы технического задания, технических предложений и эс-
кизного проекта принято называть проектированием. Этапы про-
ектирования условно отделяют от этапов сферы материального производства.

Этап эскизного проекта РДТТ включает расчеты оптимальных
характеристик двигателя и выбор исходной конструктивной схе-
мы. Принятая схема двигателя подвергается подробному анализу
в различных условиях экстремальных нагружений. В соответ-
ствии с результатами анализа определяются конструкционные ма-
териалы для всех элементов двигателя. Далее проводится поде-
тальная разработка конструкций с учетом современных методов.
технологии производства. Значительный экономический эффект
получается при использовании стандартных, унифицированных,
заимствованных, покупных деталей и сборочных единиц. Важно
также не расширять ассортимент выбранных материалов, всемер-
но унифицировать их.

РДТТ является сравнительно простым объектом, поэтому этап
технического проекта обычно опускается (в табл. 1.Lэтот этап
не указан).

Этапы изготовления опытного образца, установочных серий,
установившегося серийного или массового производства относятся
к сфере изготовления изделий и технологической отработки.

На этапе изготовления и технологической отработки опытных
образцов РДТТпринимают непосредственное участие, наряду с кон структорами, основные службы опытного производства. Этот этап
важен тем, что здесь впервые материализуются и проверяются
в работе отдельные детали и узлы двигателя. Отрабатывается тех-
нологичность и прогрессивные методы изготовления каждой де-
тали и изделия в целом. Одновременно вносятся уточнения в кон-
стр укторскую документацию. Изготовленные опытные образцы подвергаются доводочным ис-
пытаниям по согласованной и утвержденной программе. Здесь
определяются параметры и начальный уровень надежности двига-
теля, а также соответствие их требованиям технического задания.
По результатам испытаний составляется отчет, корректируется
техническая документация. Если двигатель отвечает всем требова-
ниям ТЗ, то изготавливается по уточненной документации партия
РДТТ для проведения испытаний на соответствиеосновных харак-
теристик и параметров РДТТ заданным в ТЗ.