Омський державний технічнийуніверситет
Кафедра В«Авіа-та ракетобудуванняВ»
Спеціальність 160302 - Ракетнідвигуни
Курсова робота
з дисципліни В«Теорія, розрахунок іпроектування РД В»
Проектування твердопаливногоракетного двигуна першого ступеня двоступеневої балістичної ракети
Омськ, 2006
Анотація
В даному курсовому проектірозроблена рухова установка одноступеневою балістичної ракетидальньої дії з основними параметрами:
-Дальність польоту= 5500 км;
-Маса ступені =34291 кг;
-Маса ГЧ = 1900кг;
-Тяга щаблі =710 кН;
-Час роботи ДУ =137 c;
-Діаметр ракети =1.9 м;
-Довжина ракети = 15.32 м;
-Паливо Про 2ж +НДМГ.
Курсовий проект складаєтьсяз пояснювальної записки та графічної частини.
У даній пояснювальнійзаписці приведені проектувальні, теплові, газодинамічні, масові таоціночні розрахунки.
Записка складається з 59листів, містить 26 рисунків та 7 таблиць. Також до записці додається завдання накурсовий проект. Бібліографічний список містить 14 публікацій.
Графічна частина виконанана трьох аркушах формату А1.
Зміст
Введення
Вибір основних параметрів рухової установки
Вибір прототипу
Вибір кількості камер згоряння
Вибір схеми ракетного двигуна і системи подачі палива
Управління вектором тяги
Схема кріплення рухової установки на ракеті
-->p>
Розміщення турбонасосного агрегату на руховій установці
Регулювання тяги рухової установки за величиною
Характеристика палива Вибір тиску в камері згоряння та назрізі сопла
Системи запалювання рідинних ракетних двигунів
Основні параметри ракети в першому наближенні
1.Тепловий розрахунокОпис конструкції КС по прототипу двигуна РД - 119
2.Визначенняпотрібного обсягу КС
3.Розрахунок поздовжніхрозмірів КС двигуна
4.Профілюваннясопла
4.1 Профілювання входу в сопло з прямолінійним ділянкою
4.2 Профілювання параболічного сопла графічним методом
5.Описконструкції насоса окислювача по прототипу насоса двигуна РД
6.Розрахуноквідцентрового насоса ЖРД
6.1 Основні параметри насоса
6.2 Розміри і параметри входу на колесо
6.3 Розміри і параметри виходу з колеса
6.4 Розрахунок відцентрового насоса на кавітацію
6.5 Профілювання елементів конструкції насоса
6.5.1 Профілювання колеса в меридіональному перерізі
6.5.2 Профілювання лопаток колеса
6.5.3 Профілювання підведення насоса
6.5.4 Профілювання відведення насоса
7.Розрахунокімпеллерного ущільнення вала
8.Описконструкції турбіни по прототипу турбіни двигуна РД - 219
9.Розрахунок турбіниЖРД
9.1 Визначення потрібного витрати газу через турбіну
Висновок
Список використаної літератури
Додаток 1. Розрахунок траєкторії керованої БР
Додаток 2. Розрахунок коефіцієнта надлишку окислювача.
Введення
Поштовхом до розвиткуракетної техніки було відкриття димних порохів, що складаються з калійноїселітри, сірки і вугілля.
Масове застосування РДТТу військовій техніці почалося дещо раніше, ніж застосування ДУ на рідкомупаливі. І в даний час у військовій техніці чільне місце займаютьРДТТ, а в космічній техніці РДТТ успішно конкурують з ЖРД. Така тенденціяобумовлена ​​низкою факторів, притаманних твердопаливним ДУ.
Безумовно, одним зголовних достоїнств РДТТ слід вважати відносну простоту пристрою.Дійсно, адже найперші РДТТ мали примітивну конструкцію, легкореалізовану навіть на технологічному рівні середньовіччя.
Порівняння з ЖРД дозволяєвідзначити такі переваги конструкції РДТТ:
1. висока надійність, оскільки черезвідсутність паливних баків, системи подачі;
2. незначний час для підготовкиракети до пуску через відсутність заправки;
3. висока компактність ДУ і меншігабарити;
4. відсутні вузли транспортуваннякомпонентів палива з баків в камеру згоряння (трубопроводи, пневмо-ігідроклапани);
5. відсутні елементи дляпримусової подачі палива в камеру (елементи витискувальний системи,турбонасосного агрегату, форсунки і т.д.);
6. невелика (а в ряді конструкцій ізовсім відсутня) число рухомих вузлів;
7. нетоксичність твердого палива вексплуатації.
Відносна простотапристрої РДТТ тягне за собою і полегшення питань, пов'язаних зексплуатацією ракет і пускових установок, в яких використовується РДТТ.Дійсно, у зв'язку з невеликим числом вузлів в РДТТ потрібно невеликийобсяг трудовитрат на проведення регламентних робіт по перевірціпрацездатність двигуна в період зберігання і при підготовці до старту.
Особливо привабливоюдля військової техніки є висока готовність зброї з РДТТ до використання.
Важливим якістю роботиРДТТ є їх висока надійність. По окремих статистичних відомостейпісля закінчення гарантійного терміну зберігання ДУ ймовірність їх безвідмовногоспрацьовування складає більше 98%. У гарантійний період робота РДТТ вище 99%.
Серед інших чинників, уяких виявляються переваги РДТТ в порівнянні з ДУ на рідкому паливі,необхідно відзначити наступні:
В·в більшостівипадків при рішенні однієї і тієї ж тактичної або стратегічної задачівартість ракетного комплексу з РДТТ істотно нижче вартості комплексу зЖРД;
В·масовіхарактеристики сучасних РДТТ, в тому числі і коефіцієнт їх масовогодосконалості, перевершують аналогічні показники для ЖРД.
Однак достоїнств РДТТнедостатньо для того, щоб зробити ці ДУ єдино прийнятними і самимираціональними як у народному господарстві, так і в військовій техніці. Як і будь-якийтехнічний об'єкт, РДТТ мають певні недоліки, що змушуєодночасно розвивати ДУ і інших класів. Слід зазначити наступнінедоліки РДТТ:
1.щодоневисокі значення питомої імпульсу ДУ на твердому паливі;
2.складністьрегулювання тяги РДТТ за величиною і за напрямком;
3.трудністьповторного запуску РДТТ;
4.технологічнітруднощі виготовлення паливних зарядів великих мас і габаритів;
5.високачутливість заряду до дефектів, таким як: порожнечі і тріщини заряду, атакож чутливість заряду до температури і вологості навколишнього середовища;
6.окреміексплуатаційні труднощі;
7.окреміконструктивні труднощі.
Підводячи підсумок, можна, тимне менш, відзначити, що достоїнства РДТТ зумовили їх широке впровадження впрактику. Розвиток твердопаливної техніки буде продовжуватися і надалі,що обумовлено рядом позитивних якостей з РДТТ в порівнянні з ракетами зЖРД.
Класифікація РДТТ
Ракетні двигуни натвердому паливі можуть різко відрізнятися один від одного:
В·за призначенням
В·по числу камерзгоряння;
В·за способомуправління величиною і напрямком вектора тяги
1)керовані;
2)некеровані;
В·за формою КС;
В·за способомкріплення заряду до камери;
В·по типу сопла;
В·по числу запусків
1)однократногодії;
2)багаторазовогодії.
За призначенням РДТТ можнарозділити на наступні класи:
1.РДТТ ракет,призначених для доставки корисного вантажу з одного місця поверхні земноїкулі в інше, що підрозділяються в залежності від дальності дії нанаступні групи:
В·РДТТ ракетближньої дії;
В·РДТТ тактичнихракет;
В·РДТТ керованихі некерованих протитанкових ракет;
В·РДТТ ракетсередньої дальності;
В·РДТТ ракетдальньої дії, до яких відносяться РДТТ міжконтинентальних ракет;
В·Розгінні імаршові РДТТ для крилатих ракет.
2.РДТТ ракет,призначених для доставки корисного вантажу з поверхні земної кулі внавколоземний простір, що підрозділяються в залежності від безпосередньогопризначення на наступні групи:
В·РДТТ зе...