Ренесанс політропної системи надування бака з киснем ракетного жвигуна
| Сухий, КМ, Войт, СМ, Мітіков, ЮО, Суха, ІВ |
| Косм. наука технол. 2025, 31 ;(6):038-048 |
| https://doi.org/10.15407/knit2025.06.038 |
| Язык публикации: Англійська |
Аннотация: Вперше досліджено можливість реалізації політропної системи наддування (СН) циліндричного бака з киплячим
киснем першого ступеня одноразової ракети-носія (РН). Проведено ретроспективний аналіз впроваджених СН баків з киснем міжконтинентальних балістичних ракет та ракет-носіїв США та СРСР. Звернено увагу на вдале фрагментарне використання політропної СН наприкінці роботи других ступенів трьох міжконтинентальних балістичних ракет США. Незважаючи на різноманітні конструкції рідинних ракетних двигунів, що з’явилися, сьогодні найбільше поширення знайшли гарячі гелієві СН баків з киснем. Однак їхні позитивні якості (окрім того, що «гелій — легкий») не систематизовані, ефективні сфери застосування не визначені. Ретельно розглянуто потреби в тиску в баку з киплячим киснем першого ступеня РН середнього класу на прикладі
РН «Зеніт». Звернено увагу, що з першої секунди польоту і далі мінімально необхідний тиск газу у баку визначається вимогами його стійкості і становить 0.1 МПа. Ця величина відповідає тиску насиченої пари кисню при температурі його заправки. Наприкінці роботи двигуна необхідно у будь-якому випадку забезпечити антикавітаційну роботу за- бірного пристрою та насоса двигуна. Наведено методологію сертифікації методики фізичного моделювання параметрів політропної СН на прикладі га- рячої гелієвої. При моделюванні визначальні фактори (зовнішній тепловий потік до бака, його коливання, швидкість зливу кисню, його початкова температура) змінювалися в широкому діапазоні. В результаті отримано основні пара- метри політропної СН, необхідні для розрахунку вагового зведення. Вона не поступається гарячій гелієвій СН при суттєвій конструктивній простоті та стовідсотковій надійності. Для її роботи не потрібні жодні додаткові елементи. Запропоновано прості конструктивні рішення для помітного поліпшення параметрів політропної СН. Вперше систематизовано їхні незаперечні переваги. |
| Ключевые слова: киплячий кисень, модельне відпрацювання, політропна система наддування, твердопаливний азид- ний газогенератор |
Рубрика:
