Книга является первым в американской литературе трудом, в
котором предпринята попытка всестороннего анализа всех
основных систем двигательной установки ракеты на жидком топливе —
топливных систем, систем наддува и двигателя — с учетом
взаимосвязи между этими системами в процессе работы. Исследуются
проблемы, возникающие при проектировании и отработке этих
систем, анализируются происходящие в них процессы.
Подробно рассматриваются особенности криогенных топлив.
такие, как «гейзерный эффект» и расслоение, и описываются
методы управления этими процессами. Представлены материалы,
показывающие влияние невесомости на состояние топлива в баках, и
дополнительные требования, налагаемые в связи с этим на системы
двигательных установок, в том числе на топливное оборудование
и датчики контроля уровня. Впервые описываются методы расчета
и регулирования неиспользуемых остатков топлива в баках ракеты.
Книга содержит значительное количество материалов, ранее по
тем или иным причинам не доступных читателю, и является
полезным пособием для исследователей и инженеров, занимающихся
разработкой двигательных установок. Она может служить также
ценным учебным пособием для студентов, аспирантов и
преподавателей вузов.
Книга написана специалистами крупнейшей организации США
в области разработки ракет «Мартин Мариетта». Редактор книги
Эллиот Ринг является руководителем работ по проектированию
двигательных установок и наземного оборудования ракеты «Титан 3»,
а в прошлом ракет «Титан 1» и «Титан 2».
Author(s): Ринг, Эллиот (ред.)
Publisher: Мир
Year: 1966
Language: Russian
Pages: 404
City: Москва
Предисловие 5
ЧАСТЬ I
1. Введение 9
1.1. Жидкостный ракетный двигатель 14
ЧАСТЬ II
2. Погрешности заправки топлива 17
2.1. Изменение плотности компонентов топлива ... 18
2.2. Погрешности изготовления топливных баков . . 19
2.3. Вертикальная установка ракеты 19
2.4. Деформация бака 21
2.5. Расход топлива при подготовке ракеты к старту 21
3. Расчет заправки топлива 23
3.1. Максимальный заправляемый объем бака ... 23
3.2. Неиспользуемое топливо 25
3.3. Используемое топливо 27
3.4. Расчет полного запаса топлива 29
4. Весовая и объемная заправка топлива 30
4.1. Соотношение между MRL и MR в 31
4.2. Весовая заправка топлива 32
4.3. Объемная заправка топлива 34
5. Контроль заправки 36
5.1. Измерение уровня 36
5.2. Тарировка топливного бака 38
5.3. Заправка при помощи расходомера 38
5.4. Весоизмерительные устройства 38
6. Неиспользуемые остатки топлива 40
6.1. Введение 40
6.2. Метод тарированных систем 41
6.3. Расчет изменений величины X 43
6.4. Оптимальное смещение X 47
7. Гидродинамика топливных магистралей 59
7.1. Неустановившиеся режимы в топливных
магистралях 59
7.2. Гидравлические потери в топливных магистралях 75
8. Проектирование заборного устройства топливного бака 79
8.1. Проблемы гидродинамики заборных устройств 79
8.2. Предотвращение кавитации в заборном устройстве 80
8.3. Предотвращение неравномерного понижения
уровня жидкости в баке 82
9. Всплескивание жидкости в топливном баке 85
10. Заправка криогенных топлив 108
10.1. Температурные эффекты заправки . . . . . . 108
10.2. Влияние веса столба жидкости ПО
10.3. Потеря устойчивости стенок бака . . .... 111
11. Устранение гейзерного эффекта в ракетных двигательных
установках 113
11.1. Введение ИЗ
11.2. Сущность явления .......... . 113
11.3. Способы устранения гейзерного эффекта .... 120
11.4. Выводы и рекомендации 129
12. Расслоение криогенных компонентов топлив .... 130
12.1. Введение 130
12.2. Аналитическая модель 131
12.3. Методика расчета . 135
12.4. Сравнение расчетных и экспериментальных данных 139
13. Жидкость в условиях невесомости 149
13.1. Общие положения 149
13.2. Определение состояния невесомости 150
13.3. Поведение жидкости в случае преобладающего
влияния межмолекулярных сил 155
13.4. Ракетный двигатель в условиях невесомости . . 175
13.5. Результаты исследований в условиях невесомости 192
13.6. Заключение . 196
14. Принципы разработки топливного оборудования .... 200
14.1. Введение 200
14.2. Общие соображения 200
15. Системы измерения уровня 208
15.1. Введение 208
15.2. Методы измерения уровня 209
15.3. Проектные параметры системы измерения уровня 212
15.4. Датчики уровня 221
ЧАСТЬ III
16. Системы наддува 225
16.1. Назначение 225
16.2. Типы систем наддува 226
16.3. Требуемые характеристики рабочего тела для
наддува баков 249
16.4. Способы регулирования давления в баке . . . 256
17. Требования к системе регулирования давления в подушке
бака 261
17.1. Объем подушки . 262
17.2. Состав газа в подушке 267
17.3. Температура газа в подушке 270
18. Термодинамика газа для наддува 273
18.1. Давление в баке 273
18.2. Термодинамика газа в баке . 277
18.3. Теплообмен 282
18.4. Массообмен 290
18.5. Термодинамические свойства газов 295
18.6. Аналитические методы 299
18.7. Требования к газу для наддува бака 309
19. Требования к агрегатам системы наддува 317
ЧАСТЬ IV
20. Энергетические характеристики топлива 345
21. Ракетный двигатель 352
21.1. Работа двигателя 354
21.2. Агрегаты жидкостного ракетного двигателя . . 357
21.3. Камера сгорания 357
21.4. Турбонасосные агрегаты 373
21.5. Параметры двигателя , 378
Предметный указатель 392
