Проектирование жрдмт

Введение

Применение однокомпонентных топлив в ЖРДМТ двигательных установок активных систем управления КА Термодинамический расчет эффективности применения различных однокомпонентных топлив в ЖРДМТ (гидразин, перекись водорода, так называемое «зеленое топливо») Пневмогидравлическая схема двигательной установки с ЖРДМТ на однокомпонентном топливе для системы управления КА Проектирование ЖРДМТ на однокомпонентном топливе тягой 5 Н Расчет основных параметров и размеров ЖРДМТ Профилирование внутреннего контура камеры Расчет и проектирование форсуночной головки двигателя Способ запуска ЖРДМТ на однокомпонентном топливе Разработка конструкции и 3D - модели ЖРДМТ и ее основных элементов. Расчет на прочность элементов камеры двигателя Введение Искусственные спутники Земли самого различного назначения должны иметь двигательную установку (ДУ), которая будет обеспечивать ориентацию и стабилизацию космического аппарата в пространстве, а также его торможении при выполнении посадки. Исследование земной поверхности наиболее рационально проводить с низких орбит, но при этом на данных орбитах наблюдается довольно сильное аэродинамическое сопротивление, вследствие чего время работоспособности спутника ограничено. Именно поэтому были разработаны разнообразные ДУ, позволяющие переводить космический аппарат на низкие орбиты над конкретными участками поверхности по командам системы управления, а затем снова возвращать его на более высокие орбиты. Для того, чтобы выполнить данного рода маневры при минимальной массе ДУ целесообразно использовать ЖРД малой тяги (ЖРД МТ) Жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) представляют наиболее развитый и обширный класс химических ракетных двигателей. Основные виды ЖРД, отличающиеся типом применяемого топлива (однокомпонентное или раздельной подачи), способом подачи топлива (вытеснительная или насосная), способом организации рабочего процесса (с дожиганием или без дожигания генераторного газа). Наиболее распространенные сочетания этих признаков показаны двойными линиями. Агрегатом, создающим тягу, является камера ЖРД. Камера состоит из камеры сгорания и сопла, конструктивно представляющих обычно одно целое. Важной частью камеры сгорания является форсуночная головка - устройство для ввода в огневое пространство компонентов топлива. В случае двухкомпонентных топлив форсуночную головку называют также смесительной головкой. Элементами форсуночной головки являются форсунки различных типов. Воспламенение (зажигание) топлива осуществляется химическими, пиротехническими и электрическими средствами; часть компоненты топлива образуют самовоспламеняющуюся смесь. Камера ЖРД обычно охлаждается одним из компонентов топлива, проходящим до поступления в камеру сгорания через охлаждающий тракт - пространство между внутренней (огневой) стенкой и наружной (силовой) рубашкой камеры, связанными между собой различными способами. Жидкостные ракетные двигатели малой тяги (ЖРДМТ) применяются в качестве исполнительных органов системы управления для ориентации, стабилизации и коррекции космических летательных аппаратов, а также для обеспечения запуска маршевого двигателя в разгонных блоках различных ракет носителей. Исходя из назначения, требования к ЖРДМТ непрерывно возрастают. Это и срок активного существования до 15 лет и более; большие ресурсы как по суммарному времени работы (до 50 000 с и более), так и по суммарному количеству включений (более 106); многорежимность, работа как в непрерывном, так и большом наборе импульсных режимов с допущением любого сочетания времен включений и пауз; быстродействие с минимальным временем включения 0,03 с и менее и такими же паузами; высокая надежность с обеспечением приемлемого теплового состояния двигателя как при его работе в непрерывном и импульсном режимах, так и в период длительного "молчания". При этом требуется повышение энергетической эффективности, выраженной в повышении удельного импульса (Jyд300 с) с одновременным обеспечением большого запаса по температурам элементов двигателя. Выполнение перечисленных требований вызывает большие трудности, связанные с малым расходом топлива, малым числом форсунок, и, следовательно, организацией эффективного жидкофазного смешения компонентов и обеспечения высокой полноты сгорания топлива, организацией охлаждения камеры сгорания и форсуночной головки и т.д.