Изложены основы проектирования жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Даются основные положения теории, методы расчета и описание узлов и агрегатов двигательных установок с ЖРД. Рассмотрены процессы расширения газов в соплах, смесеобразования и теплообмена, а также методы профилирования сопел, расчета форсунок, определения форм и объема камеры сгорания. Приведены системы подачи с турбонасосными агрегатами и вытеснительные системы подачи с газовым, пороховым и жидкостным аккумуляторами давления. Изложены методики и примеры расчетов элементов конструкции и ЖРД в целом. Во этом издании (1-е — 1968 г.) введены новая терминология ЖРД, международная система величин СИ, параметры отечественных и зарубежных ЖРД конца XX в. Соответствует курсам лекций, читаемых в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для студентов и магистрантов высших технических учебных заведений. Может быть полезен также инженерам и аспирантам, специализирующимся в области ракетной техники. |
Author(s): Добровольский М.В.
Publisher: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана
Year: 2005
Language: Russian
Pages: 495
Tags: Транспорт;Аэрокосмическая техника;Ракетные двигатели и энергетические установки;
ИЗ ПРЕДИСЛОВИЯ К ПЕРВОМУ ИЗДАНИЮ ......Page 8
ПРЕДИСЛОВИЕ КО ВТОРОМУ ИЗДАНИЮ ......Page 10
1.1. Классификация ЖРД. Топлива ......Page 12
1.2. Основные параметры ЖРД ......Page 18
1.3. Системы коэффициентов потерь удельного импульса. Расход топлива и основные размеры сопла ......Page 26
2.1. Типы сопел и основные требования к ним ......Page 31
2.2. Потери удельного импульса в сопле ЖРД ......Page 33
2.3. Проектирование конических сопел ......Page 42
2.4. Основные исходные положения при построении профилированного сопла ......Page 43
2.5. Укороченные и оптимальные сопла ......Page 47
2.6. Приближенный метод построения контура оптимального сопла ......Page 51
2.7. Работа сопла на нерасчетных режимах при больших противодавлениях ......Page 56
2.8. Работа и характеристики сопел с центральным телом ......Page 58
2.9. Расчет сопел с центральным телом ......Page 65
3.1. Основные стадии процессов смесеобразования и горения топлив ......Page 75
3.2. Струйные форсунки ......Page 88
3.3. Центробежные форсунки ......Page 95
3.4. Двухкомпонентные форсунки ......Page 113
3.5. Головки камер ЖРД ......Page 118
3.6. Влияние конструкции головки на смесеобразование и удельный импульс ......Page 125
4.1. Теплообмен в ЖРД ......Page 142
4.2. Способы охлаждения ЖРД ......Page 149
4.3. Процесс конвективной теплоотдачи от газа к стенке ......Page 160
4.4. Интегральные соотношения энергии и импульсов для пограничного слоя ......Page 167
4.5. Решение интегрального соотношения энергии ......Page 182
4.6. Расчет конвективного теплообмена в ЖРД ......Page 188
4.7. Пересчет конвективных тепловых потоков ......Page 199
4.8. Определение лучистых тепловых потоков ......Page 202
4.9. Определение теплоотдачи от стенки к охлаждающей жидкости ......Page 209
4.10. Формы охлаждающих трактов камер ЖРД ......Page 212
4.11. Расчет теплоотдачи в оребренном охлаждающем тракте ......Page 220
4.12. Расчет охлаждения ЖРД ......Page 229
4.13. Некоторые специальные случаи охлаждения ЖРД ......Page 234
5.1. Формы и примеры выполненных камер сгорания ЖРД ......Page 246
5.2. Определение объема камеры сгорания ......Page 253
5.3. Неустойчивое горение ......Page 257
5.4. Запуск и останов двигателя ......Page 262
5.5. Импульс последействия ......Page 269
5.6. Расчет камеры двигателя на прочность ......Page 274
5.7. Дополнительные замечания ......Page 278
6.1. Системы подачи ......Page 280
6.2. Двигательные установки с турбонасосной системой подачи ......Page 282
6.3. Тяга и удельный импульс двигательной установки ......Page 290
6.4. Топливные баки ......Page 293
6.5. Арматура систем подачи ......Page 300
6.6. Определение давления подачи и гидравлических характеристик системы подачи ......Page 311
6.7. Системы управления и регулирования ЖРД ......Page 318
6.8. Примеры выполненных двигателей с турбонасосной подачей ......Page 325
7.1. Насосы для подачи компонентов в ЖРД ......Page 334
7.2. Расчет и характеристики насосов ЖРД ......Page 349
7.3. Турбины ТНА ......Page 358
7.4. Совместная работа турбины и насосов ......Page 372
7.5. Газогенераторы ......Page 381
Глава 8. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ С ДОЖИГАНИЕМ ......Page 398
8.1. Замкнутая схема «газ + жидкость» ......Page 399
8.2. Двигатель с дожиганием без ЖГГ ......Page 412
8.3. Схема «газ + газ» ......Page 418
8.4. Основные параметры ЖРД с дожиганием ......Page 423
Глава 9. ДВИГАТЕЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ С ВЫТЕСНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ ПОДАЧИ ......Page 424
9.1. Газобаллонная система подачи ......Page 425
9.2. Примеры двигательных установок с газобаллонной подачей ......Page 433
9.3. Редукторы давления газа ......Page 435
9.4. Характеристики редукторов ......Page 441
9.5. Расчёт редуктора ......Page 454
9.6. Вытеснительные системы подач пороховым и жидкостным аккумуляторами давления ......Page 460
9.7. Двигательные установки с предварительной заправкой ......Page 474
ПРИЛОЖЕНИЕ ......Page 476
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ ......Page 480
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ......Page 485
Информация по ракетным двигателям в сети Интернет ......Page 487
Цветные вклейки ......Page 488
