Параметры выбранного топлива:

Удельный импульс ;

Потери удельного импульса ;

Плотность топлива ;

Температура горения топлива ;

Газовая постоянная ;

Модуль упругости ;

Коэффициент Пуассона ;

Показатель адиабаты ;

Предел прочности .

1.4 Выбор давления в камере сгорания и на срезе сопла

Давление в камере сгорания является наиважнейшим параметром РДТТ, определяющим устойчивость его работы и основные характеристики, связанные с эффективностью ЛА. Как показывает статистика, рациональные значения давления лежат в диапазоне 4 … 15 МПа.

Увеличение давления в камере сгорания при постоянном давлении на срезе сопла ведет к увеличению тяги и удельного импульса. Масса конструкции РДТТ также зависит от давления в камере сгорания – чем выше давление , тем больше масса конструкции двигателя.

Минимальное давление, гарантирующее устойчивое горение топлива, составляет и задается характеристиками топлива.

Согласно рекомендациям давление в камере сгорания:

- для первой ступени;

- для второй ступени;

- для третьей ступени.

Окончательно принимаем для первой ступени баллистической ракеты .

При полете ракеты с работающим двигателем высота полета сильно изменяется и, следовательно, в широких пределах изменяется атмосферное давление.

Правильный выбор давления на срезе сопла заключается в том, чтобы при этом давлении ракета получила наибольшую скорость в конце активного участка траектории и, следовательно, максимальную дальность при всех равных прочих условиях.

Согласно рекомендациям давление на срезе сопла:

- для первой ступени;

- для второй ступени;

- для третьей ступени.

Окончательно принимаем: .

2. Расчет РДТТ

2.1 Проектирование сопла

Сопло является очень важным элементом любого ракетного двигателя. Оно во многом определяет все характеристики ракеты, поскольку именно в нем потенциальная энергия горячих газов превращается в кинетическую энергию истекающей струи газов, которая и создает тягу.

Исходные данные:

Давление в камере ;

Давление на срезе сопла ;

Длина образующих конических участков сопла;

Угол раскрытия сопла;

Угол на срезе сопла;

Время работы РДТТ;

Тяга РДТТ;

Удельный импульс топлива;

Потери удельного импульса;

Газовая постоянная;

Температура горения топлива;

Показатель адиабаты продуктов сгорания.

Порядок расчета:

Безразмерная скорость газа на срезе идеального сопла

,

где коэффициент межфазового энергообмена продуктов сгорания при их движении по сопловому тракту

;

показатель изоэнтропы расширения для смесевого топлива с металлическими добавками

;

отношение температуры твердых частиц к статической температуре продуктов

сгорания. Принимаем ;

коэффициент, учитывающий потери на трение, . Принимаем

;

отношение скорости частиц твердой фазы к скорости газа, принимаем ;