Выбор схемы и топлива РДТТ
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
“МАТИ - Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского”
КАФЕДРА
«Двигатели летательных аппаратов и теплотехника»
Курсовой проект по курсу
«Теория, расчет и проектирование РД»
на тему:
«Ракетные двигатели твердого топлива»
Выполнил:
студент: Курилович С.В.
группа: 2РАД-4ДБ-190
Преподователь: Ярославцев Н.Л.
Отметка о выполнении (защиты) работы:
Дата:
Москва 2014 г.
Оглавление
Введение. 6
1. Выбор схемы и топлива РДТТ. 7
1.1 Качественный анализ задачи, решаемой с помощью рассчитываемого РДТТ 7
1.2 Обзор существующих образцов РДТТ, применяемых для решения поставленной задачи. 8
1.3 Выбор принципиальной схемы РДТТ и типов ее систем. 9
1.3.1 Основные системы: 9
1.3.2 Дополнительные системы: 9
1.3.3 Работа РДТТ по принципиальной схеме: 9
1.4 Обзор существующих и перспективных типов твердого ракетного топлива (ТРТ) 10
1.5 Выбор ТРТ для рассматриваемого двигателя (требования к ТРТ, значение его параметров) 11
1.6 Расчет потребной массы заряда ТРТ. 12
2. Расчет основных параметров РДТТ. 13
2.1 Определение постоянных параметров РДТТ. 13
2.1.1 Расчет временных параметров двигателя. 13
2.1.2 Расчет средних значений тяговых параметров за время работы РДТТ …………………………………………………………………14
2.1.3 Определение геометрических параметров критического сечения сопла …………………………………………………………………14
2.2 Сводка исходных данных для расчета РДТТ. 15
2.3 Расчет начальных параметров двигателя ( 
.............. 16
2.4 Расчет основных параметров РДТТ, как функции времени работы двигателя ……………………………………………………………………....17
2.5 Расчет конечных параметров двигателя ( 
) 18
2.6 Таблица результатов расчетов основных параметров РДТТ, как функции времени ……………………………………………………………………..19
2.7 Построение масштабной диаграммы изменений формы заряда ТРТ во времени …………………………………………………………………………..19
2.8 Определение геометрических параметров корпуса и сопла РДТТ ..20
2.8.1 Расчет корпуса. …………………………………………………….20
2.8.2 Расчет конического сопла при условии расчетного режима работы двигателя ……………………………………………………………………..21
2.9 Определение тяговых характеристик РДТТ при работе двигателя в пустоте …………………………………………………………………………..23
2.9.1 Исходные данные для расчета тяговых характеристик РДТТ в пустоте ………………………………………………………………………23
2.9.2 Методика расчета пустотных характеристик РДТТ. …………….23
2.9.3 Результаты расчетов тяговых характеристик РДТТ при работе в пустоте ………………………………………………………………………23
3 Определение массы снаряжения и конструктивной схемы воспламенителя заряда ТРТ ………………………………………………………….25
4 Выбор и обоснование типа материалов корпуса и сопла РДТТ. ………...26
4.1 Основные требования, предъявляемые к конструкции двигателя. …26
4.2 Анализ условий работы конструкции РДТТ. …………………………27
4.2.1 Анализ внутрибаллистических условий…………………………27
4.2.2 Анализ полета КЛА в космосе. ……………………………………28
4.3 Выбор материалов. ……………………………………………………...29
4.3.1 Сравнительная оценка и выбор конструкционных материалов камеры ………………………………………………………………………29
4.3.2 Характеристика и выбор теплозащитных материалов. ………….30
4.3.3 Оптимизация типа материалов по критерию "минимум массы конструкции двигателя"……………………………………………………………...31
4.4 Расчет массовых и энергетических параметров КЛА как субракеты …………………………………………………………………………...32
5. Разработка конструктивной схемы РДТТ. 33
5.1 Перечень систем РДТТ и его мелкомасштабная схема. 33
5.2 Краткое описание принципа работы РДТТ. 33
5.4 Описание технологии завершающей сборки РДТТ. 33
Список литературы……………………………………………………………….34
Введение
Курсовая работа выполняется в плане решения проблемных вопросов, связанных с разработкой конструкции двигателей летательных аппаратов (ДЛА) и выбор оптимальных материалов корпуса и соплового блока ДЛА. За исходный аналог-прототип рассчитываемого двигателя ракетного двигателя твердого топлива (РДТТ) применяется перигейный РДТТ ракетного блока навигационного ИСЗ «NAVSTAR».
Расчет РДТТ КЛА ведется по соотношениям, известным из курсов теории и конструкции ДЛА. Выбор материалов корпуса и сопла двигателя строится на сравнительной оценке современных перспективных материалов по критерию «минимума массы конструкции РДТТ».
«NAVSTAR - (NAVigation Satellites providing Time And Range –навигационная система определения времени и дальности).
Частью военного комплекса «NAVSTAR» является гражданская система «GPS»- Global Positioning Systemкоторая сейчас, есть пожалуй практически в каждом мобильном устройстве и которой пожалуй не осознавая того пользовался каждый.
24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы навигации GPS в любой точке земного шара. Максимальное возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено числом 37. В настоящий момент на орбите находится 32 спутника, 24 основных и 8 резервных на случай сбоев.
Выбор схемы и топлива РДТТ