Основи проектування порохових ракетних снарядів - Дюнзе М.Ф.
Розглянемо для прикладу одноканальний циліндричну шашку- Нехай в початковий момент горіння розміри поперечного перерізу шашки будуть:
- радіус кола зовнішньої поверхні; г0 - радіус внутрішнього каналу; Lo = const (/) - довжина шашки (що може бути досягнуто, наприклад, бронюванням бічних торців шашки).
Повна поверхня горіння S0 для цього моменту буде
SQ = 2xRQL0 - \ - 2лг01о = 2п (R0 + г0) Ц \
через t сек. частина шашки згорить, причому якщо швидкість горіння за цей час становила і мм / сек, то розміри шашки стануть
н повна поверхня горіння Sf складе
5 / - 2nRt U + 2 Jto L0 = 2я + о) L0 =
- 2л (# o-2 «f4-rn + 2и0 L0 = 2я (tfo-f Л)) i-o = S0.
Якщо шашка горить не тільки по боковій поверхні, але і по поверхні торіов, то величина сумарної поверхні горіння дещо змінюється, проте ця зміна порівняно мало, особливо для шашок великої довжини. Оцінимо величину ASmax- Очевидно, що в разі, коли торці шашки беруть участь в горінні,
S0 = 2я (R0 + г0) Lo + 2л (R2O-T2O),
Звідси легко визначити Д5 (у вигляді
ASf-Sf-S0 = -I 2а і / (Яо + Л0).
Знак мінус показує, що поверхня горіння поступово зменшується. З геометричних міркувань
так що максимальна зміна поверхні горіння не перевищить
а так як довжина порохових шашок, як правило, становить зазвичай S-12 калібрів шашки, т. е.
Порівнюючи цю величину з першим членом виразу, що визначає S0, отримаємо, що ASmax навіть для таких порівняно коротких шашок не перевищує (0,25-f-0,35) S0.
Насправді ж ASmax ще менше, тому застосування заряду нз одноканальних циліндричних шашок, як правило, гарантує сталість тиску в двигуні з можливим відхиленням близько 5% до кінця горіння.
Необхідно звернути увагу на те, що в деяких двигунах для забезпечення p ^ const може виявитися зовсім необя-
ково, щоб сумарна поверхню горіння заряду лишалася незмінною під час роботи двигуна. Справа в тому, що в міру вигоряння робочого заряду змінюються деякі характеристики і параметри двигуна і заряду, що визначають величину тиску в камері згоряння, так що для стабілізації тиску потрібно компенсувати це зміна умов роботи двигуна. Найбільш зручно для цього регулювати поверхню горіння заряду. Так, за даними Wimpress ', для забезпечення в одному з двигунів Точного p = const в разі використання зарядів з пороху JPN необхідно було поступово зменшувати поверхню горіння, знизивши її величину до кінця горіння приблизно на 25%.
Шашки, палаючі тільки з зовнішньої поверхні (бескаіаль-ва циліндрична шашка, хрестоподібна і т. Д.), Мають, як правило, дегресивним характер горіння, тоді як шашок, палаючим зсередини, властиво прогресивне горіння (якщо каналу їх не надати спеціальну форму) .
Для того щоб порохова шашка горіла тільки за деякою обмеженою, заданої наперед поверхні, її бронюють. Бронювання заряду полягає в тому, що на поверхні шашки, які не повинні брати участь в горінні, наносять спеціальне покриття, міцно з'єднуються з порохової масою шашки і виключає можливість появи полум'я на цих поверхнях. Так, наприклад, для того щоб шашка горіла тільки по поверхні каналу, бронюють зовнішню поверхню і торці шашки. Як бронирующего матеріалу можна привести, наприклад, широко використовуваний в США бронесостав на основі стандартного каучуку S (стандарт США) з добавками газової сажнів, пластифікатора і спеціальних вулканизирующих добавок. Для бронювання зарядів зазначену суміш готують в певній пропорції і розгортають в листи необхідної товщини, Шашки обгортають в ці листи і витримують під високим тиском в спеціальних термостатах (/ ^ 1000C) протягом певного часу. При Термостатування каучук вулканізується, і в результаті утворюється покриття, надійно бронюють оброблену поверхню шашки. Крім каучуку, в якості основи броіі-ровочной складу можна використовувати різні полнмерізую-щіеся смоли і синтетичні матеріали.
При підборі бронесостава слід пам'ятати, що основними вимогами до нього можна вважати:
- необхідність забезпечення гарної адгезії з поверхнею пороховий шашкн;
- нечутливість до впливу полум'я і потоку продуктів згоряння уздовж бронювання;
- збереження властивостей в широкому температурному інтервалі експлуатації снаряда.
I R. N. Wimpress, Internal. Ballistics of the Solid-Fuel Rockets, McGraw-Hill. New York, 1950.
Якщо необхідний характер кривої p - p (t) може бути забезпечений вибором шашки тієї чи іншої форми поперечного перерізу і частковим бронюванням поверхні заряду, то друга основна характеристика роботи двигуна - час горіння заряду - цілком визначається розмірами шашки і головним чином величиною так званого зводу горіння . Звід горіння можна визначити як мінімальну відстань між початковою поверхнею горіння і положенням фронту полум'я в кінцевий момент часу горіння. Так, для одноканальної! циліндричної шашки, коли горіння спостерігається як по зовнішній поверхні, так і в каналі, величина зводу е визначиться виразом
Попередня 63 64 65 66 67 68. 96 >> Наступна