Удельный импульс тяги

Рис. 3.4- Зависимость удельного импульса тяги четырех важнейших топлив от состава смеси при различных значениях а

Удельный импульс тяги ЖРД — отношение тяги ЖРД к расходу топлива. [c.7]

Иметь наибольшее значение газовой постоянной или наименьшую молекулярную массу продуктов сгорания, что обеспечит наибольшую скорость истечения газов из сопла и, следовательно, наибольший удельный импульс тяги. [c.20]

Рис. 5.1. Зависимость удельного импульса тяги и плотности топлива от коэффициента избытка окислителя а

Из приведенных примеров видно, что реакции разложения обеспечивают сравнительно небольшое энерговыделение (тепловыделение). Использование таких источников энергии на основных тяговых двигателях нецелесообразно из-за малых значений удельного импульса тяги (1450—1950 м/с), но рационально в газогенераторах турбонасосных агрегатов в связи со значительным газообразованием и сравнительно низкими температурами. [c.10]

Энергетическая характеристика этого окислителя с водородом достаточно высока, удельный импульс тяги достигает 3925 м/с, а с бороводородами /уд = 3480 м/с. [c.81]

Теоретический удельный импульс тяги для заданного топлива [c.16]

Несмотря на весьма высокую реакционную способность пентафторида брома, его энергетические показатели невысоки. С водородом смеси пентафторида брома взрываются, поэтому невозможно назвать значение удельного импульса тяги с этим стандартным горючим. Пентафторид брома содержит только 54% фтора, бром, который также является окислителем, но химически менее активен, фактически представляет собой балласт, и поэтому топлива на его основе не могут обеспечить высокий удельный импульс тяги. С толуолом пентафторид брома при стехиометрических соотношениях обеспечивает удельный импульс тяги около 220 с. Эта цифра показывает нецелесообразность использования пентафторида брома как основного окислителя с углеводородами. [c.84]

Величина удельного газообразования представляется очень удобным параметром для сравнения различных топлив. Если об ем газов, соответствующий удельному газообразованию, пропустить через площадь сопла за одну секунду, то скорость газов будет наибольшей при наибольшем значении газообразования. Топливо, имеющее наибольшее удельное газообразование в условиях ракетного двигателя, обеспечит наибольшую скорость истечения газов из сопла, и следовательно, наибольший удельный импульс тяги [c.49]

Изменение концентрации, разбавление перекиси водой, сказывается на величине удельного импульса тяги, обеспечиваемого окислителем. Его теплопроизводительность заметно снижается, удельная тяга также снижается, но в меньшей степени чем теплопроизводительность это объясняется улучшением газообра- [c.60]

Ещ,е предпочтительнее использовать перхлорилфторид с гидразином. В этом случае удельный импульс тяги достигает 2895 м/с, а плотность 1,327 г/см . С углеводородами плотность может быть еще выше — до 1,45 г/см , но удельный импульс тяги снижается до 2750 м/с, при этом оптимальное процентное содержание горючего около 20%. Приблизительно такие же показатели будут у перхлорилфторида и с пентабораном. [c.83]

Удельный импульс тяги тетрафторгидразина с водородом достигает около 3340 м/с при 8% горючего, т. е. для х=12, это хорошее соотношение, обеспечивающее удельный вес топлива около 0,52 г/см . С гидразином и диметилгидразином этот окислитель дает удельный импульс тяги примерно 3285 м/с, т. е. такой же, как с кислородом, но плотность топлива достигает значений 0,8—1,0 г/см . [c.85]

Однако минимальный молекулярный вес продуктов сгорания сам по себе еще не определяет максимальное значение удельного импульса тяги. Для получения максимального удельного импульса тяги с данным топливом важно знать еще и соотношение между горючим и окислителем к или величину коэффициента избытка окислителя а. [c.112]

По энергетическим показателям хлорная кислота не представляет интереса, как самостоятельный окислитель. С водородом она дает удельный импульс тяги 1080 м/с, но по экономическим соображениям использование хлорной кислоты может быть целесообразно только с дешевыми органическими горючими нефтяного происхождения, тогда удельный импульс тяги не превышает 832 м/с. [c.92]

Диборана мин представляет собой нормальную жидкость с удельным весом и теплопроизводительностью чуть ниже, чему пентаборана, и одинаковым с ним удельным импульсом тяги. [c.101]

Энергетические показатели фурфурола и фурфурилового спирта с азотной кислотой в качестве окислителя невысоки, удельный импульс не превышает значений удельного импульса тяги аминов и находится в пределах 2000—2050 м/с. [c.128]

Необходимо обратить внимание на то, что водород — кисло род является единственным топливом среди широко известных топлив, где максимальный удельный импульс тяги достигается при таком глубоком обогащении горючим (а 0,3). [c.103]

Молекулярный вес жидких углеводородов, и в том числе керосина, обычно находится в пределах 100—140 единиц. Учитывая, что углеводороды могут сжигаться с кислородом, перекисью водорода и азотнокислотными окислителями, можно ориентировочно оценить возможный состав продуктов сгорания, их молекулярный вес и наметить возможные пределы удельного импульса тяги с углеводородными горючими и названными выше окислителями. [c.112]

Оценки термодинамических параметров заданного топлива и определение удельного импульса тяги, расхода топлива, формы заряда и размеров двигателя. [c.181]

При сравнении топлив остановимся только на таких показателях, как удельный импульс тяги — массовый и объемный, т. е. импульс, отнесенный к 1 кг массы или к 1 м объема топлива. Затем там, где это будет возможно, оценим плотность, температуру в камере сгорания, экономичность и эксплуатационные характеристики топлив. [c.192]

Увеличение плотности топлива на 15—20% позволяет сократить габариты и вес ракетной системы примерно на 10—20%, что, в свою очередь, позволяет увеличить полезную нагрузку. Влияние увеличения плотности топлива очень легко определяется таким показателем, как удельный импульс тяги на единицу объема. [c.193]

Основная задача разработки этого направления заключается в том, чтобы увеличить удельный импульс тяги этих видов топлив до уровня 2455—2945 м/с на 1 кг топлива. Такие топлива становятся конкурентоспособными с современными твердыми II жидкими топливами и могут использоваться в двигательных установках 1-й ступени, т. е. на взлете, или приобретают более высокое качество при использовании в системах массового производства. [c.194]

Известно, что лучшие значения удельного импульса тяги получаются, когда сжигаются [35, 40] [c.194]

В последнее время эти условия получили вполне четкое объяснение. Пределы удельного импульса тяги определяются затратой энергии на создание межмолекулярных связей при образовании различных составляющих в продуктах сгорания того или иного топлива. Так, для связи атомов водорода и кислорода в продуктах сгорания требуется большая затрата энергии, и поэтому при использовании перекиси водорода или азотной кислоты в качестве окислителя удельные импульсы тяги получаются меньше. На связи атомов азота и кислорода затраты энергии меньше, и поэтому удельные импульсы тяги будут больше, на- [c.194]

Образование устойчивых продуктов реакции при малых энергиях связи всегда обеспечивает увеличение удельного импульса тяги, например, образование фторидов металлов почти всегда дает увеличение импульса тяги на 5—10% [40] [c.195]

Кроме того, необходимо учитывать, что образующиеся продук ты реакции должны иметь минимальный молекулярный вес I чем больше в их составе будет свободного водорода, тем выше будет удельный импульс тяги. [c.195]

ЛЯ, распространению фронта горения, расчету удельного импульса тяги и методам экспериментальных исследований, а также характеристикам сопел. Гл. 5 завершается обсуждением проблемы неустойчивости горения. Наконец, в гл. 6 раскрывается еще одна важная тема, касающаяся РДТТ. Речь идет о бессопловых твердотопливных ускорителях, используемых в прямоточных воздушно-реактивных двигателях (ПВРД) современных летательных аппаратов. [c.14]

ЛЯ, распространению фронта горения, расчету удельного импульса тяги и методам экспериментальных исследований, а также характеристикам сопел. Гл. 5 завершается обсуждением проблемы неустойчивости горения. Наконец, в гл. 6 раскрывается еще одна важная тема, касающаяся РДТТ. Речь идет [c.14]

В термоядерной реакции энерговыделение очень велико — например на 1 кг дейтерия, превращающегося в гелий, можно получить 0,6810 МДж/кг (162 10 ккал/кг) и удельный импульс тяги около 24,5 10 м/с (2,5X10 единиц). Но в настоящее время для начала термоядерной реакции нужны очень высокие температуры, порядка 2Т0 К, таких источников пока нет, и управление термоядерной реакцией остается нерешенной технической задачей. [c.12]

Баки и трубопроводы перед заполнением жидким кислородом должны продуваться горячим воздухом для полного удаления влаги, иначе возможны примерзания клапанов и другой арматуры. Кислород обеспечивает высокий удельный импульс тяги и является относительно дешевым окислителем по пятибальной шкале стоимости его индекс равен единице. Производственные возможности получения жидкого кислорода также довольно просты. Именно этими условиями определяется широта применения кислорода. [c.60]

Фтор и его производные, такие как моноокись фтора (ОРг), трифторид хлора (С1Рз), трифторид азота (ЫРз), пентафторид брома (ВгРб) и др. дают с большинством известных горючих увеличение удельного импульса тяги, по сравнению с парой водород — кислород, приблизительно на 10—30%. Увеличение удельного импульса топлива всегда обеспечивает увеличение дальности полета или уменьшение относительного веса топлива на ракете, а это позволяет увеличить полезную нагрузку. [c.73]

Пентафторид хлора обладает высокой упругостью паров и значительно меньшей реакционной способностью, чем трифторид хлора. С водой не реагирует так бурно, как трифторид хлора. С водородом этот окислитель обеспечивает удельный импульс тяги около 345 с при х = 9,54-10, с углеводородами — около 300 с при х = 4,0—4,5 и с гидразином М2Н4 — 310 с при х = 4,5. [c.81]

Энергетические возможности РСЮ не очень велики. Так, удельный импульс тяги с водородом не превышает 3385 м/с при оптимальном соотношении с горючим около 14%, с диметилгид-разином удельный импульс тяги около 2940 м/с, но процентное содержание горючего значительно выгоднее — около 27%, а плотность этого топлива более чем в три раза выше пары с водородом. [c.83]

Степень снижения температуры можно еще увеличить за счет применения водно-спиртовых смесей в качестве горючего. В таких смесях, естественно, уменьшаются теплопроизводительность, температура горения, но растет плотность топлива и улучшаются охлаждающие свойства горючего. Удельный импульс тяги водно-спиртовых смесей снижается в меньшей степени, чем теплопроизводительность. Это объясняется увеличением газообразования и скорости истечения продуктов сгорания за счет роста доли водяного пара. Так, при уменьшении теплопроизводительности на 12—187о удельный импульс тяги снижается только на 8—10% по сравнению с керосинкислородным топливом. [c.111]

Энергетические показатели углеводородных горючих несколько выше, чем у спиртов. Теплопроизводительность керосинкислородного топлива 2270 ккал/кг (9,5 МДж/кг), а удельный импульс тяги достигает 2655—2750 м/с, т. е. приблизительно на 12—15% больше, чем у спиртов. Температура горения в каме- [c.111]

Максимум удельного импульса тяги, как известно, не соответствует стехиометрическим соотношениям. Обычно максимум сдвинут в сторону богатых смесей. Этот сдвиг может быть значительным (до а = 0,5), особенно для топлив, в состав которых входит водород. Поэтому при использовании углеводородов место максимума удельного импульса тяги в зависимости от а существенно зависит от энергетических характеристик окислителя. Кроме того, из-за потерь энергии на образование связи О—И, удельный импульс тяги топлив на основе перекиси водорода (Н2О2) и азотной кислоты (НМОз) будет меньше, чем у топлив на основе азотного тетраксида (N204), который имеет только связь N—О (рис. 3.4). [c.112]

Максимум удельного импульса тяги с углеводородами для названных выше кислородсодержащих окислителей получают при таких соотношениях компонентов, когда водород будет сгорать в Н2О, а углерод — в СО и частично в СО2, причем топлива с наихудшими энергетическими показателями соответствуют наибольшей доле углерода, окисляющегося в СО2. Отсюда следует, что для углеводородного топлива с общей формулой СпНш проблема сгорания углерода является весьма существенной и чем выше относительная доля углерода в топливе, тем ниже будет его удельный импульс, а максимум будет сдвинут ближе к а=1. Сравнительная характеристика основных показателей углеводо-[)Одных горючих приводится в табл. 3.5. [c.112]

Скипидар обычно используется как горючее с азотно-кислот ными окислителями, с которыми он обеспечивает надежное самовоспламенение с периодом задержки не более 0,03 с. Удельный импульс тяги скипидара с азотной кислотой составляет около 2600 м/с. При использовании скипидара, как показывают расчеты и практика, температура горения в камере будет выше, чем у керосина и спирта с тем же окислителем. Увеличение температуры горения заметно ухудшает охлаждение двигателя, рабо-таюнхего на скипидаре. [c.129]

В этом случае наиболее вероятными окислителями для аминов будут азотная кислота, азотный тетраксид, их смеси и, возможно, тетранитрометан. Используя эти окислители, можно получить топлива, обладающие довольно высокой плотностью — от 1,25 до 1,3 кг/м , а удельный импульс тяги в пределах 1960— 2260 м/с. [c.137]

Однако, использование азотной кислоты и окислов азота или тетранитрометана в качестве окислителей с алифатическими или ароматическими аминами или их смесями, всегда обеспечивает самовоспламенение топлива. Некоторое увеличение удельного импульса тяги и уменьшение периода задержки воспламенения можно получить, используя смеси аминов и диаминов, например анилин и гидразин. Период задержки воспламенения в этом случае может сократиться почти в 10 раз, а удельные импульсы с азотной кислотой увеличиваются почти на 20—25% и достигают 2360—2400 м/с. Применяя в качестве окислителя азотный тетраксид и смеси аминов с диаминами, можно получить удельный импульс тяги порядка 2650—2750 м/с. Однако надо иметь в виду, что экономически такие комбинации едва ли будут оправданы, подобные уровни удельного импульса с азотной кислотой и окислами азота легко и дешево могут быть получены при применении в качестве горючего обычного керосина, продукта исключительно дешевого и имеющегося в неограниченном количестве. [c.137]

Разработка высокоэнергетических топлив в современных условиях вызвана рядом причин. В первую очередь удельные импульсы тяги топлив, используемых в настоящее время, не удовлетворяют современным потребностям. В современных ракетных системах большой тяги, обеспечивающих вывод в космос больших грузов, потребных, например, для полета на Луну и обратно, требуется увеличение числа ступеней или числа двигателей в связках, что, в свою очередь, снижает надежность работы системы. Увеличение удельного импульса тяги топлива даже на 15—207о дает возможность сократить число ступеней с трех до двух или уменьшить число двигателей в связке примерно на 20—25%. [c.193]

Использование высокоактивных окислителей типа фтора или его производных [49, 59] с высокой степенью криогенности. Развитию и внедрению в практику этой группы препятствуют эксплуатационные свойства фтора и его производных. Все эти вещества обладают сверхвысокой токсичностью, исключительно коррозионноактивны по отношению к конструкционным материалам, имеют весьма высокую стоимость и сравнительно ограниченные производственные возможности. При использовании фтора или его производных в качестве окислителя с твердыми горючими СРТ топливо имеет очень высокий удельный объемный импульс и высокую плотность, что способствует резкому сокращению габаритов ракетной системы и позволяет значительно увеличить полезную нагрузку. В качестве горючего с фтором или его производными наиболее целесообразно использование жидкого водорода аммиака или гидразина. Но фторводородное топливо обеспечивает наибольшие из возможных значения удельного импульса тяги — до 4520—4620 м/с. Водород не токсичен, но эксплуатационные трудности использования его очень велики [15, 40, 62]. [c.193]

Выбор оптимальных значений а и х является одной из важнейших проблем для высокоэнергетического топлива. Нельзг. устанавливать оптимальные значения ос и к, при которых данное топливо дает максимальный удельный импульс на двигателе Вопрос о выборе оптимальных значений а или х тесно связл- не только с величиной удельного импульса тяги, но и с плотностью топлива, которая зависит от а или к. Надо учитывать, чтс максимальное значение удельного импульса не совпадает с паи большими значениями плотности топлива. Формальный выбор а и X по максимальным значениям удельного импульса тяги мо- [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология