Методика расчёта толщины камеры сгорания жидкостного реактивного двигателя, выполненного с применением инновационных технологий и материалов

А. В. Кривоногов

Аннотация


Одним из перспективных направлений по повышению энергомассовых характеристик жидкостных реактивных двигателей является применение при производстве деталей и сборочных единиц инновационных технологий. В статье предлагается концепция создания камеры сгорания жидкостного реактивного двигателя с применением современных технологий и материалов. Предлагается выполнить по аддитивной технологии смесительную головку, а цилиндрическую часть камеры сгорания заодно с соплом выполнить из углерод-углерод композиционного материала. Приведена схема конструкции инновационной камеры сгорания и указаны её основные преимущества. Для конкретных исходных данных приведены результаты расчёта геометрических параметров, рассчитанных по существующим методикам. Представлены основные зависимости и результаты расчёта удельного теплового потока по длине камеры сгорания и сопла. Приведены существующие способы защиты огневой стенки камеры сгорания от тепловых нагрузок. Результаты анализа существующих методик по расчёту на прочность камер сгорания свидетельствуют о невозможности их применения для инновационной камеры сгорания. Предложенная методика решает задачу определения толщины стенки инновационной камеры сгорания с учётом действия внутреннего давления и высоких температур. Она включает в себя как решение задачи нестационарной теплопроводности методом конечных разностей, так и расчёт на прочность по безмоментной теории оболочек.


Ключ. слова


Инновационные технологии; камера сгорания; жидкостные реактивные двигатели; тепловая защита; нестационарная теплопроводность; расчёт на прочность

Полный текст:

PDF

Список литературы

1. Дежина И.Г., Пономарёв А.К., Фролов А.С., Зорин Д.Н., Псахье С.Г., Гурдал З., Азаров А.В., Абаимов С.Г., Белов М.В., Данилин И.В., Ефимов А.Р., Куракова Н.Г., Зинов В.Г., Цветкова Л.А., Еремченко О.А. Новые производственные технологии: публичный аналитический доклад. М.: Издательский дом «Дело» РАНХиГС, 2015. 272 с.

2. Солодовников А.В., Кривоногов А.В. Применение аддитивных технологий и современных материалов в жидкостных ракетных двигателях // Сб. трудов 35-й Всероссийской научно-технической конференции «Проблемы эффективности и безопасности функционирования сложных технических и информационных систем». Т. 2. Серпухов: филиал ВА РВСН им. Петра Великого, 2016. С. 254-258.

3. Гречух Л.И., Гречух И.Н. Проектирование жидкостного ракетного двигателя. Омск: Омский государственный технический университет, 2011. 69 с.

4. Галкин Г.Н., Чежегов В.Э. Двигательные установки ракет. Расчёт и построение укороченного профилированного сопла с угловым входом. Серпухов: Издательско-полиграфический комплекс СВИ РВ, 2005. 56 с.

5. Васильев А.П., Кудрявцев В.М., Кузнецов В.А., Курпатенков В.Д., Обельницкий А.М., Поляев В.М., Полуян Б.Я. Основы теории и расчёта жидкостных ракетных двигателей: учеб. для вузов. М.: Высшая школа, 1975. 656 с.

6. Алемасов В.Е. Теория ракетных двигателей. М.: НГТИ Оборонгиз, 1963. 476 с.

7. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. Разностные методы решения задач теплопроводности: учеб. пособие. Томск: Томский политехнический университет, 2007. 172 с.


DOI: http://dx.doi.org/10.18287/2541-7533-2016-15-4-81-90

Ссылки

  • Ссылки не определены.


 

Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN: 2541-7533