Was ist der spezifische Impuls eines Raketentriebwerks? Auf der Suche nach einem bestimmten Impuls. Die Motoren, mit denen wir das Sonnensystem übernehmen werden. Abschaltung, Neustart und Traktionskontrolle

Es arbeitet im Modus der kurzzeitigen periodischen Einschaltung (Impulse), deren Gesamtzahl in der Regel viele Tausend beträgt. Der charakteristische Modus ist Pulsmodulation mit Schubimpulsen konstanter Amplitude und variabler Dauer (Breite) und Frequenz (von mehreren zehn Impulsen pro Sekunde bis 1 alle paar Tage). Entsprechend dem Wert des gesamten währenddessen entwickelten Schubimpulses bestimmte Zeit, Impulsraketentriebwerk entspricht einer Rollbahn, die kontinuierlich mit geringerem Schub betrieben wird. Der Vorteil besteht jedoch in der Möglichkeit, durch Änderung der Triebwerksbetriebsart schnell und mit großer Genauigkeit unterschiedliche Werte des Gesamtschubimpulses zu erhalten, was bei Nutzung einer im Dauerbetrieb betriebenen Rollbahn nicht möglich ist. ZU Impulsraketentriebwerk Es bestehen Anforderungen an Geschwindigkeit, Stabilität der Eigenschaften, Ausgabe eines Mindestwerts eines einzelnen Schubimpulses und geringen Stromverbrauch durch Steuerventile. Ideal Impulsraketentriebwerk müssen rechteckige Schubimpulse erzeugen, die zeitlich mit elektrischen Befehlen übereinstimmen. In echt Impulsraketentriebwerk Schubimpulse sind trapez- oder glockenförmig; Sie sind weiter als Befehlsimpulse und bleiben hinter ihnen zurück. Der verschwenderische Verbrauch von Raketentreibstoff während mehrerer Start- und Abschaltmodi verringert den resultierenden spezifischen Impuls des Raketenwerfers. entwickeln einen geringen Schub, die meisten von ihnen sind raketengetrieben Mikromotoren. benutzt in einzelne Raketenantriebssysteme und sind der Haupttyp von Strahlantriebssystemen für Steuerungssysteme von Raumfahrzeugen. Die Betriebsgeschwindigkeit gewährleistet die Flugsteuerung bei geringer Durchflussrate des Arbeitsmediums. Bei Manövern mit relativer Beteiligung mit großem Aufwand Energie, Impulsraketentriebwerke kontinuierlich arbeiten (bis zu mehreren Stunden, wenn sich der Standort synchroner Satelliten ändert).

Impulsraketentriebwerke Betrieb sowohl mit selbstzündendem Zweikomponenten-Kraftstoff als auch mit Einkomponenten-Kraftstoff. Beispiel Impulsraketentriebwerk der R-4D, konzipiert für reaktive Kontrollsysteme Apollo-Raumschiff. Hydrazin wird häufig als Einkomponentenkraftstoff verwendet. Insbesondere ein typisches reaktives Kontrollsystem eines durch Rotation stabilisierten verbundenen Satelliten (normalerweise mit einer Frequenz von ~ 1 s -1) enthält mehrere Hydrazinpaare Impulsraketentriebwerke Schub jeweils ~ 20 N. Nachteile von Hydrazin Impulsraketentriebwerke sind die Zerstörung und der Qualitätsverlust des Katalysators mit einer Vielzahl „kalter“ Einschlüsse. Erhöhung der Ressourcen Impulsraketentriebwerke wird erreicht, indem der Katalysator durch elektrische Heizung der Fernbedienung auf einer erhöhten Temperatur (z. B. 600 K) gehalten wird. Es wurden Hydrazinverbindungen hergestellt Impulsraketentriebwerke mit mehr als 1 Million Einschlüssen.

Spezifischer Impuls

Spezifischer Impuls oder spezifischer Schub(Englisch) spezifischer Impuls) ist ein Indikator für die Effizienz eines Raketentriebwerks. Manchmal werden beide Begriffe synonym verwendet, was bedeutet, dass es sich tatsächlich um dasselbe Merkmal handelt. Spezifischer Schub Wird normalerweise in der Innenballistik verwendet spezifischer Impuls- in der Außenballistik. Die Dimension des spezifischen Impulses ist die Dimension der Geschwindigkeit, im SI-Einheitensystem ist sie es Meter pro Sekunde.

Definitionen

Spezifischer Impuls- charakteristisch für ein Strahltriebwerk, gleich dem Verhältnis des von ihm erzeugten Impulses (Bewegungsbetrag) zur Durchflussrate (normalerweise Masse, kann sich aber beispielsweise auch auf das Gewicht oder Volumen beziehen) des Treibstoffs. Je größer der spezifische Impuls, desto weniger Kraftstoff muss aufgewendet werden, um ein bestimmtes Maß an Bewegung zu erreichen. Theoretisch ist der spezifische Impuls gleich Abgasgeschwindigkeit Verbrennungsprodukte können tatsächlich davon abweichen. Daher wird auch spezifischer Impuls genannt effektive (oder äquivalente) Abgasgeschwindigkeit.

Spezifischer Schub- charakteristisch für ein Strahltriebwerk, gleich dem Verhältnis des von ihm erzeugten Schubs zu Massenstrom Kraftstoff. Sie wird in Metern pro Sekunde gemessen (m/s = N·s/kg = kgf·s/i.e.) und bedeutet in dieser Dimension, wie viele Sekunden ein bestimmtes Triebwerk einen Schub von 1 N erzeugen kann, während es 1 kg Treibstoff verbraucht (bzw Schub von 1 kgf, nachdem 1 t.e.m. Treibstoff verbraucht wurde. Bei einer anderen Interpretation ist der spezifische Schub gleich dem Verhältnis von Schub zu Gewicht Kraftstoffverbrauch; in diesem Fall wird sie in Sekunden gemessen (s = N s/N = kgf s/kgf). Um den gewichtsspezifischen Schub in Massenschub umzuwandeln, muss dieser mit der Erdbeschleunigung multipliziert werden (ungefähr gleich 9,81 m/s²).

Ungefähre Berechnungsformel spezifischer Impuls(Abgasgeschwindigkeit) für Strahltriebwerke auf chemischem Treibstoff sieht so aus:

wobei T k die Gastemperatur in der Brennkammer (Zersetzungskammer) ist; p k und p a sind der Gasdruck in der Brennkammer bzw. am Düsenausgang; y ist das Molekulargewicht des Gases in der Brennkammer; u ist ein Koeffizient, der die thermophysikalischen Eigenschaften des Gases in der Kammer charakterisiert (normalerweise u ≈ 15). Wie aus der Formel in erster Näherung hervorgeht, gilt: Je höher die Temperatur des Gases, desto niedriger sein Molekulargewicht und je höher das Verhältnis der Drücke in der RD-Kammer zum umgebenden Raum, desto höher spezifischer Impuls .

Vergleich der Effizienz verschiedener Motortypen

Spezifischer Impuls ist ein wichtiger Motorparameter, der seine Effizienz charakterisiert. Dieser Wert hängt nicht direkt mit der Energieeffizienz des Treibstoffs und dem Schub des Triebwerks zusammen; Ionentriebwerke haben beispielsweise nur einen sehr geringen Schub, sondern aufgrund ihres hohen Schubs spezifischer Impuls werden als Rangierlokomotiven in der Raumfahrttechnik eingesetzt.

  • Man kann einen humorvollen Moment im Zusammenhang mit dieser Formel bemerken: Da sie keinen eigenen Namen hat, nennen Experten sie normalerweise die „Y-Formel“ – in der Filmkomödie „Operation „Y“ und andere Abenteuer von Shurik“ schreiben Studenten die Schlussfolgerung Leiten Sie aus der Formel auf dem Flurboden genau diese Formel ab

siehe auch

Anmerkungen


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  • Rechtwinkligkeit
  • Ermolino

Sehen Sie in anderen Wörterbüchern, was „Spezifischer Impuls“ ist:

    Spezifischer Impuls- Raketentriebwerk, ein Indikator für die Effizienz des Raketentriebwerks; identisch mit spezifischem Schub (siehe Spezifischer Schub) ... Große sowjetische Enzyklopädie

    Spezifischer Schubimpuls des Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks (Flüssigkeitsraketentriebwerkskammern)- spezifischer Impuls des Triebwerks (Kammer) Das Verhältnis des Schubs des Raketentriebwerks (Kammer des Raketentriebwerks) zum Massenverbrauch an Treibstoff des Raketentriebwerks (Kammer des Raketentriebwerks). Hinweise 1. Der spezifische Schubimpuls des Raketentriebwerks (LPRE-Kammer) wird im Vakuum und am Boden gemessen. 2. Der spezifische Schubimpuls des Raketentriebwerks (LPRE-Kammer) ist gleich ...

    Spezifischer Schubimpuls- Raketentriebwerk, spezifischer Impuls eines Raketentriebwerks, das Verhältnis des Schubs eines Raketentriebwerks zum zweiten Massenstrom des Arbeitsmediums (Ableitung des Schubimpulses durch die verbrauchte Masse in einem bestimmten Zeitintervall). Ausgedrückt in N(·)s/kg ​​​​= m/s... Enzyklopädie der Technik- volumetrischer spezifischer Impuls des Triebwerks (Kammer) Das Verhältnis des Schubs des Raketentriebwerks (Kammer des Raketentriebwerks) zum volumetrischen Treibstoffverbrauch des Raketentriebwerks (Kammer des Raketentriebwerks). Hinweis Der volumetrische spezifische Impuls des Flüssigtreibstoffmotors (LPRE-Kammer) ist auch gleich der Ableitung des Schubimpulses des Flüssigtreibstoffmotors (LPRE-Kammer) in Bezug auf... ... Leitfaden für technische Übersetzer

    Impuls(werte)- Impuls (lat. impulsus Schlag, Stoß, Impuls): Wiktionary hat einen Artikel „Impuls“ ... Wikipedia

    Explosionsimpuls- (a. Explosionsimpuls, Explosionsstoß; n. Explosionsimpuls; f. Impulsexplosiv; i. impulso de la Explosion) eine die Dynamik charakterisierende Größe. die Auswirkung einer Explosion, numerisch gleich dem Produkt aus Überdruck der Explosionsprodukte durch... ... Geologische Enzyklopädie

    RAKETENMOTOR-IMPULS- Basic Eigenschaften eines Raketentriebwerks. Gesamt (voll) I. r. d. Produkt vgl. Schubwerte für die Betriebszeit in Ns. Udelny I. r. d. Verhältnis von Schub zu zweitem Massenstrom des Arbeitsmediums in N*s/kg = m/s; bei der Auslegungsbetriebsart des Motors... ... Großes enzyklopädisches polytechnisches Wörterbuch


Die Entwicklung eines Projekts für ein funktionsfähiges Raketenmodell ist eng mit der Triebwerksfrage verbunden. Welcher Motor passt besser in das Modell? Welche seiner Merkmale sind die wichtigsten? Was ist ihr Wesen? Der Modellierer muss diese Probleme verstehen.

In diesem Kapitel geht es so einfach wie möglich um die Eigenschaften des Motors, also um die Faktoren, die seine Eigenschaften bestimmen. Ein klares Verständnis des Werts des Triebwerksschubs, seiner Betriebszeit, seines Gesamt- und spezifischen Impulses und ihres Einflusses auf die Flugqualität des Raketenmodells wird dem Modellstudenten-Konstrukteur helfen, das richtige Triebwerk für das Raketenmodell auszuwählen und somit den Erfolg sicherzustellen Wettbewerbe.

Die Hauptmerkmale des Raketentriebwerks sind:

  • 1. Motorschub P (kg)
  • 2. Betriebszeit t (Sek)
  • 3. Spezifischer Schub Rud (kg s/kg)
  • 4. Gesamtimpuls J ∑ (10 n Sek. ≈ 1 kg Sek.)
  • 5. Kraftstoffgewicht G T (kg)
  • 6. Sekundärkraftstoffverbrauch ω (kg)
  • 7. Gasdurchfluss W (m/s)
  • 8. Motorgewicht G dv (kg)
  • 9. Motorabmessungen l, d (mm)

1. Triebwerksschub

Betrachten wir das Diagramm der Schuberzeugung in einem Raketentriebwerk.
Während des Motorbetriebs entstehen im Brennraum kontinuierlich Gase, die Produkte der Kraftstoffverbrennung sind. Nehmen wir an, dass die Kammer, in der die Gase unter Druck stehen, ein geschlossenes Gefäß ist (Abb. 11, a), dann ist es leicht zu verstehen, dass in dieser Kammer kein Luftzug entstehen kann, da der Druck gleichmäßig über den gesamten Innenraum verteilt ist Oberfläche des geschlossenen Behälters und alle Druckkräfte werden gegenseitig ausgeglichen.

Bei offener Düse (Abb. 11, b) strömen die im Brennraum unter Druck stehenden Gase mit hohe Geschwindigkeit durch die Düse. In diesem Fall erweist sich der der Düse gegenüberliegende Teil der Kammer als unausgeglichen. Auch die Druckkräfte, die auf den der Düsenöffnung gegenüberliegenden Teil des Kammerbodenbereichs wirken, sind unausgeglichen, was zu einem Schub führt.

Betrachtet man nur die translatorische Bewegung von Gasen entlang der Brennkammer und der Düse, so lässt sich die Verteilung der Gasgeschwindigkeit entlang dieser Bahn durch eine Kurve charakterisieren (Abb. 12, a). Der Druck auf die Oberflächenelemente der Kammer und der Düse verteilt sich wie in Abb. 12, geb.

Die Größe der unkompensierten Fläche des Brennkammerbodens entspricht der Fläche des kleinsten Querschnitts der Düse. Je größer die Fläche dieses Querschnitts ist, desto mehr Gase können natürlich pro Zeiteinheit die Brennkammer verlassen.

Daraus können wir schließen: Der Triebwerksschub hängt von der Menge an Gasen ab, die pro Zeiteinheit die Brennkammer aufgrund der unkompensierten Fläche und der durch das Druckungleichgewicht verursachten Gasströmungsrate verlassen.

Um einen quantitativen Zusammenhang zu erhalten, berücksichtigen Sie die Änderung des Impulses der Gase beim Ausströmen aus der Brennkammer. Nehmen wir an, dass während der Zeit t eine bestimmte Menge Gas den Brennraum des Motors verlässt, deren Masse mit m bezeichnet wird. Nehmen wir an, dass die Translationsgeschwindigkeit der Gase im Brennraum und am Ausgang Null ist aus der Düse den Wert W m/s erreicht, dann ist die Änderung der Gasgeschwindigkeit gleich W m/s. In diesem Fall wird die Änderung des Impulses der genannten Gasmasse als Gleichung geschrieben:


Eine Impulsänderung von Gasen kann jedoch nur dann auftreten, wenn für eine gewisse Zeit t eine bestimmte Kraft P auf das Gas einwirkt


wobei J ∑ =P·t der auf das Gas wirkende Kraftimpuls ist.

Wenn wir den Wert ΔQ in Formel (1) durch einen Wert ersetzen, der J ∑ =P·t entspricht, erhalten wir:


von hier

Wir haben einen Ausdruck für die Kraft erhalten, mit der die Wände der Brennkammer und der Düse auf das Gas einwirken, wodurch sich seine Geschwindigkeit von 0 auf W m/s ändert.

Nach den Gesetzen der Mechanik ist die Kraft, mit der die Wände der Kammer und der Düse auf das Gas einwirken, gleich groß wie die Kraft P, mit der das Gas wiederum auf die Wände der Kammer und der Düse einwirkt. Diese Kraft P ist der Triebwerksschub.


Es ist bekannt, dass die Masse eines Körpers mit seinem Gewicht (in diesem Fall dem Gewicht des Kraftstoffs im Motor) durch das Verhältnis zusammenhängt:
wobei G T das Gewicht des Kraftstoffs ist;
g ist die Erdbeschleunigung.

Ersetzen Sie in Formel (5) anstelle der Gasmasse M seinen ähnlichen Wert aus Formel (6), erhalten wir:


Der Wert G T /t stellt die Gewichtsmenge an Kraftstoff (Gas) dar, die pro Zeiteinheit (1 Sekunde) den Brennraum des Motors verlässt. Dieser Wert wird als Durchflussrate pro Sekunde bezeichnet und mit ω bezeichnet. Dann
Daher haben wir die Formel für den Triebwerksschub abgeleitet. Es ist zu beachten, dass die Formel diese Form nur dann haben kann, wenn der Gasdruck zum Zeitpunkt seines Durchgangs durch den Austrittsabschnitt der Düse gleich dem Umgebungsdruck ist. Andernfalls wird auf der rechten Seite der Formel ein weiterer Term hinzugefügt:
wobei f die Austrittsquerschnittsfläche der Düse (cm 2) ist;
p k – Gasdruck im Auslassbereich der Düse (kg/cm 2);
p o - Umgebungsdruck (atmosphärischer Druck) (kg/cm2).

Somit lautet die endgültige Formel für den Schub des Raketentriebwerks:


Der erste Term der rechten Seite ω/g·W wird als dynamische Komponente des Schubs bezeichnet, und der zweite Term f(ð к -ð о) wird als statische Komponente bezeichnet. Letzterer macht etwa 15 % des Gesamtschubs aus und wird daher der Einfachheit halber nicht berücksichtigt.

Um den Schub zu berechnen, können Sie eine Formel verwenden, die eine ähnliche Bedeutung wie Formel (5) hat, mit P=const:


wobei P av der durchschnittliche Triebwerksschub (kg) ist;
J ∑ – Gesamtmotorimpuls (kg·s);
t – Motorbetriebszeit (Sek.).

Für einen konstanten Schubwert wird häufig die Formel verwendet


wobei Rud der spezifische Schub des Motors ist (kg s/kg);
Υ – spezifisches Gewicht des Kraftstoffs (g/cm 3);
U – Kraft(cm/s);
F - Verbrennungsfläche (cm 2);
P - Motorschub (kg).

Bei variablem Schub, beispielsweise bei der Bestimmung des Anfangs-, Maximal-, Durchschnittsschubs und Schubs zu jedem Zeitpunkt während des Motorbetriebs, müssen die wahren Werte von U und F eines bestimmten Motors in diese Formel eingegeben werden.

Der Schub ist also das Produkt aus der effektiven Gasdurchflussrate W und der Masse pro Sekunde Treibstoffverbrauch ω/g.

Problem 1. Bestimmen Sie den Schub eines Raketentriebwerks vom Typ DB-Z-SM-10 mit folgenden Daten: P Hub = 45,5 kg s/kg; G T =0,022 kg; t=4 Sek.

Lösung. Effektive Gasströmungsrate aus der Düse:


Sekundärkraftstoffverbrauch:

Motorschub:

Notiz. Für den DB-Z-SM-10-Motor ist dies ein durchschnittlicher Schub.

Problem 2. Bestimmen Sie den Schub eines Raketentriebwerks vom Typ DB-Z-SM-10 mit folgenden Daten: 1 kg·s; G T =0,022 kg; t=4 Sek.

Lösung. Wir verwenden Formel (11):

2. Gasdurchflussrate

Die Geschwindigkeit des Gasstroms aus der Triebwerksdüse sowie der zweite Kraftstoffverbrauch haben einen direkten Einfluss auf die Schubmenge. Der Triebwerksschub ist, wie aus Formel (8) ersichtlich, direkt proportional zum Gasdurchsatz. Somit ist die Abgasgeschwindigkeit der wichtigste Parameter eines Raketentriebwerks.

Die Geschwindigkeit des Gasdurchflusses hängt von verschiedenen Faktoren ab. Der wichtigste Parameter, die den Zustand der Gase in der Brennkammer charakterisiert, ist die Temperatur (T°K). Die Durchflussrate ist direkt proportional zur Quadratwurzel der Temperatur der Gase in der Kammer. Die Temperatur wiederum hängt von der bei der Kraftstoffverbrennung freigesetzten Wärmemenge ab. Somit hängt die Abgasrate in erster Linie von der Qualität des Kraftstoffs und seiner Energiequelle ab.

3. Spezifischer Schub und spezifischer Impuls

Die Perfektion des Motors und die Effizienz seines Betriebs zeichnen sich durch spezifischen Schub aus. Der spezifische Schub ist das Verhältnis der Schubkraft zum Treibstoffverbrauch des Zweitgewichts.


Die spezifische Schubabmessung beträgt (kg Kraft·sek/kg Durchflussrate) oder kg·sek/kg. In der ausländischen Presse wird die Dimension von Rud oft in der Form (sec) geschrieben. Aber die physikalische Bedeutung des Wertes geht bei einer solchen Dimension verloren.

Moderne Feststoffraketenmotoren haben niedrige spezifische Schubwerte: von 28 bis 50 kg/kg. Es gibt auch neue Motoren mit einem spezifischen Schub von 160 kg/kg und mehr, mit einer unteren Druckgrenze von nicht mehr als 3 kg/cm 2 und einem relativ hohen spezifischen Gewicht des Kraftstoffs – mehr als 2 g/cm 3 .

Der spezifische Schub zeigt die Effizienz der Verwendung eines Kilogramms Treibstoff an dieser Motor. Je höher der spezifische Schub des Motors ist, desto weniger Kraftstoff wird verbraucht, um den gleichen Gesamtimpuls des Motors zu erzielen. Dies bedeutet, dass bei gleichem Treibstoffgewicht und gleicher Motorgröße derjenige mit einem höheren spezifischen Schub vorzuziehen ist.

Problem 3. Bestimmen Sie das Gewicht des Treibstoffs in jedem der vier Motoren mit einem Gesamtimpuls von 1 kg Sek., aber mit unterschiedlichen spezifischen Schubkräften: a) P sp =28 kg Sek./kg; b) P ud =45,5 kg s/kg; c) P ud =70 kg sek/kg; d) P ud =160 kg Sek./kg.

Lösung. Das Gewicht des Kraftstoffs wird nach folgender Formel ermittelt:


Die erzielten Ergebnisse zeigen deutlich, dass es für Raketenmodelle rentabler ist, Motoren mit einem höheren spezifischen Schub zu verwenden (um das Startgewicht des Modells zu reduzieren).

Unter dem spezifischen Impuls Jsp versteht man das Verhältnis des gesamten Schubimpulses während der Zeit t des Triebwerksbetriebs zum Gewicht des während dieser Zeit G T verbrauchten Treibstoffs.

Bei konstantem Schub, also bei konstantem Druck im Brennraum und Triebwerksbetrieb am Boden, gilt J beat = P beat.

4. Berechnung der Motoreigenschaften DB-1-SM-6

Zur Berechnung von Motoren wird ein für einen bestimmten Kraftstoff charakteristischer Koeffizient verwendet, der den optimalen Modus im Brennraum bestimmt:
wobei K ein konstanter Koeffizient für einen bestimmten Kraftstoff ist;
F max – maximale Verbrennungsfläche in der Brennkammer;
f cr – kritischer Abschnitt der Düse.

Problem 4. Berechnen Sie die Hauptmerkmale des DB-1-SM-6-Motors, dessen Gehäuse eine 12-Gauge-Patronenhülse aus Papier ist. Der Brennstoff ist Gemisch Nr. 1 (Kaliumnitrat – 75, Schwefel – 12 und Holzkohle – 26 Teile). Verdichtungsdichte (spezifisches Gewicht des Kraftstoffs) γ = 1,3–1,35 g/cm 2 , P = 30 kg s/kg, K = 100. Wir wundern uns maximaler Druck in der Brennkammer innerhalb von 8 kg/cm2. Die Verbrennungsgeschwindigkeit eines bestimmten Kraftstoffs in Abhängigkeit vom Druck bei Normaltemperatur Umfeld dargestellt in der Grafik in Abb. 13.

Lösung. Zunächst ist es notwendig, das Motorgehäuse, also eine 12-Gauge-Hülse (Zhevelo), zu zeichnen, die es ermöglicht, den Fortschritt der Berechnungen visuell zu verfolgen (Abb. 14). Das Motorgehäuse (Hülse) verfügt über eine vorgefertigte Düse (Loch für den Zhevelo-Kolben). Der Lochdurchmesser beträgt 5,5 mm, die Hülsenlänge beträgt 70 mm, ihr Innendurchmesser beträgt 18,5 mm, ihr Außendurchmesser beträgt 20,5 mm, die Düsenlänge beträgt 9 mm. Der Kraftstoffblock des Motors muss über einen Freiraum verfügen – einen Längskanal, der es ermöglicht, die Kraftstoffverbrennungsfläche im Motor auf ihren maximalen Wert zu vergrößern. Die Form des Kanals ist ein Kegelstumpf, dessen untere Basis der Größe des Lochs in der Hülse (5,5 mm) entspricht und bei der Kalibrierung 6 mm betragen kann. Der Durchmesser der oberen Basis beträgt 4 mm. Aufgrund technischer Überlegungen und Sicherheitsvorkehrungen beim Entfernen des Metallkegels aus der Pulvermasse ist die obere Basis etwas kleiner gestaltet. Um die Länge des Kegels (Stabs) zu bestimmen, sind Ausgangsdaten erforderlich, die in der folgenden Reihenfolge ermittelt werden.

Mit Formel (15) wird die mögliche maximale Verbrennungsfläche ermittelt:


Die maximale Fläche der Kraftstoffverbrennung (Abb. 15) entsteht durch die Verbrennung des Kraftstoffs durch den Kanal radial zur Innenwand der Brennkammer (Auskleidung) und nach vorne bis zur Dicke des Daches des Kraftstoffblocks volle Länge h, d.h.


Der Innendurchmesser der Hülse beträgt 18,5 mm. Es ist jedoch zu beachten, dass sich die Hülse beim Pressen des Kraftstoffs etwas verformt, ihr Durchmesser auf 19 mm (1,9 cm) zunimmt und die Höhe der Basis auf 7 mm abnimmt . Die Dicke des Treibstoffdachs ermitteln wir aus dem Ausdruck:
wobei r die durchschnittliche Dicke des Brennstoffdachs (cm) ist;
d 1 - Durchmesser des Kanals an der Düse (cm);
d 2 - Durchmesser des Kanals am Ende (cm).

Kanallänge l=h 1 -r=4,27-0,7=3,57 cm Die resultierenden Maße tragen wir gleich in die Zeichnung ein (Abb. 15). Länge der Stange zum Pressen: 3,57 + 0,7 = 4,27 cm (0,7 cm - Höhe des Ärmelbodens).

Fahren wir mit der Bestimmung der Höhe des Trägerteils der Treibstoffbombe fort. Dieser Teil des Kraftstoffblocks hat keinen Kanal, d. h. er ist vollständig eingepresst. Sein Zweck ist das nach dem Erreichen Höchster Wert Schub, ist es ratsam, einen Reiseabschnitt mit konstantem Schub zu erhalten. Die Höhe des marschierenden Teils des Kontrolleurs muss genau definiert sein. Die Verbrennung des Treibstoffanteils des Raketentreibstoffs erfolgt im Triebwerk mit einem leichten Druck von 0,07–0,02 kg/cm 2 . Auf dieser Grundlage ergibt sich laut der Grafik in Abb. 13 bestimmen wir die Brenngeschwindigkeit des Antriebsanteils des Treibstoffs: U=0,9 cm/sec.

Die Höhe des Hauptteils h 2 für die Brenndauer t=1,58 sek. werde es wieder gutmachen.

Einer der Hauptindikatoren für die Effizienz eines Raketentriebwerks ist spezifischer Schub, oder spezifischer Impuls. Diese synonymen Begriffe bedeuten dasselbe, jedoch in unterschiedlicher Formulierung.

Der spezifische Schub ist der Triebwerksschub geteilt durch den zweiten Gewichtsverbrauch des Arbeitsmediums

wobei die zweite Strömungsgeschwindigkeit natürlich unter den auf der Erdoberfläche gegebenen Bedingungen gemessen wird.

Unter dem spezifischen Impuls versteht man den Impuls, den der Motor pro Kilogramm Gewicht des ausgestoßenen Arbeitsmediums erzeugt. Der Unterschied zwischen spezifischem Schub und spezifischem Impuls besteht nur darin, dass der erste in gemessen wird und der zweite in . Sowohl an der Größe als auch an den Dimensionen ändert sich nichts. Spezifischer Schub und spezifischer Impuls werden in Sekunden gemessen, und die terminologische Einhaltung wird nur durch etablierte Traditionen bestimmt. In manchen Gruppen verwenden sie aus Gewohnheit einen Begriff, in anderen einen anderen. In der Konversationskommunikation wird die Einheit „Sekunde“ meist ignoriert und durch das Wort „Einheit“ ersetzt. Sie können beispielsweise hören: „Der Motor liefert 315 Einheiten spezifischen Schub …“ oder – „Damit können Sie den spezifischen Impuls um drei Einheiten erhöhen …“. Gemäß Ausdruck (1.5)

Wie wir sehen, wird der spezifische Schub hauptsächlich durch die Abgasgeschwindigkeit bestimmt W a, was nicht nur von den Eigenschaften des Kraftstoffs abhängt, sondern auch von Design-Merkmale Motor. Abhängig von der Konstruktion des Motors ändern sich die Bedingungen der Kraftstoffverbrennung und der Fluss der Verbrennungsprodukte. Bei allen Arten von Raketentriebwerken gibt es einen Massenverbrauch für den internen Bedarf des Triebwerks, wie man so sagt, für Servicezwecke. Zum Beispiel - Verbrauch von Wasserstoffperoxid-Zersetzungsprodukten für den Turbinenbetrieb und -verbrauch komprimiertes Gas beim Ausbluten aus Behältern. Natürlich muss bei der Berechnung des spezifischen Schubs dieser notwendige, aber unproduktive Massenverbrauch mit dem Hauptverbrauch aufsummiert werden, was den Wert des spezifischen Schubs etwas verringert.

Je höher der spezifische Schub, desto fortschrittlicher ist das Triebwerk und jede zusätzliche Einheit spezifischen Schubs ist besonders für das Haupttriebwerk von großem Wert Kraftwerke Weltraumraketen.

Der spezifische Schub hängt von der Flughöhe ab. Wenn sie daher die Effizienz eines Motors charakterisieren möchten, nennen sie ihn normalerweise leer spezifischer Schub

Wo Wir- effektive Abgasgeschwindigkeit in m/Sek.

Der Wert des leeren spezifischen Schubs moderner Raketentriebwerke für alle existierenden Arten chemischer Raketentreibstoffe liegt im Bereich von 250 bis 460 Einheiten.

Der staatliche Standard (GOST 17655-72, Flüssigkeitsraketentriebwerke. Begriffe und Definitionen) hat nun einen weiteren Parameter für Flüssigkeitsraketentriebwerke eingeführt, der die Effizienz charakterisiert, nämlich: Spezifischer Schubimpuls eines Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks- Jy. Der Unterschied zum spezifischen Impuls besteht darin, dass sich der Schub nicht auf das Gewicht, sondern auf den Massenstrom pro Sekunde bezieht


und wird nicht in gemessen Sek. und in n s/kg, d.h. in MS. Der spezifische Schubimpuls eines Flüssigtreibstoff-Raketentriebwerks ist die bereits bekannte effektive Abgasgeschwindigkeit, deren Nutzung nun auch auf den atmosphärischen Teil des Fluges ausgedehnt wird. Der spezifische Schubimpuls eines Raketentriebwerks hängt durch eine offensichtliche Beziehung mit dem spezifischen Schub zusammen:

und in Zahlen ausgedrückt:

Die Ausführlichkeit des Begriffs provoziert seine Abkürzung, und der spezifische Schubimpuls eines Raketentriebwerks wird oft als spezifischer Impuls bezeichnet, was eine semantische Verzerrung mit sich bringt. Allerdings hilft der zehnfache Zahlenunterschied. Wenn in der technischen Dokumentation eines Chemiekraftstoffmotors der spezifische Impuls in Hunderten von Einheiten angegeben ist, dann handelt es sich tatsächlich um einen spezifischen Impuls, gemessen in Sek.; Wenn er in Tausend angegeben ist, besteht kein Zweifel daran, dass dies der spezifische Schubimpuls des Raketentriebwerks ist, ausgedrückt in MS.

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