WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 14 |

«В.С. ЕГОРЫЧЕВ КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ ПО УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЕ ТЕОРИЯ, РАСЧЁТ И ПРЕКТИРОВАНИЕ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ САМАРА 2011 УДК 629.7.036(075.8) ББК 39.65 Е 307 Егорычев В.С. Е ...»

-- [ Страница 3 ] --

Первый российский экспериментальный ЖРД ОРМ-1 (см. рис. 2) был разработан, построен и прошел стендовые огневые испытания в 1930…1931 гг. Он работал на двух топливах азотный тетраоксид окислитель и толуол горючее или жидкий кислород окислитель и бензин горючее. На кислороде и бензине ОРМ-1 развивал тягу 200 Н.

В ГДЛ с 1930г. по 1933г. была создана серия ЖРД от ОРМ-1 до ОРМ-52.

ОРМ-52 работал на азотной кислоте и керосине и развивал наибольшую тягу из всех двигателей серии. Она достигала 2,5…3, кН при давлении в камере сгорания 2,0…2,5 МПа.

В 1931 году при Центральном Совете Осоавиахима в Москве была организована группа изучения реактивного движения (МосГИРД). Первым е руководителем был Ф.А. Цандер, а в июле 1932 года начальником МосГИРД был назначен Сергей Павлович Королев, впоследствии академик выдающийся ученый и главный конструктор ракетно-космических систем. Он считается основоположником отечественного ракетостроения, внесшим огромный вклад в практическую космонавтику. Позже аналогичные группы изучения реактивного движения были созданы в Ленинграде, Самаре и других городах нашей страны.

В МосГИРД был создан и испытан ряд экспериментальных ракетных двигателей. Они испльзовали в качестве окислителя жидкий кислород, а в качестве горючего бензин или этиловый спирт.

Первый ЖРД ОР-2, разработанный Цандером, работал на жидком кислороде и бензине. Он был изготовлен и прошел огневые стендовые испытания в 1933 году и имел тягу на номинальном режиме 500 Н.

Фридрих Артурович Цандер известный российский ученый и изобретатель в области ракетной техники. Им написана и опубликована в 1924 году книга «Перелеты на другие планеты». Он разработал:

методику термодинамического расчета ЖРД с учетом процесса диссоциации рабочего тела;

способ оценки экономичности химического ракетного двигателя;

метод внутреннего охлаждения стенки камеры сгорания;

использовать в качестве горючего в РД металлические конструкции ракеты (топливные баки, трубопроводы, и т.д) после того, как надобность в них пройдет.

17 августа 1933 года мосгирдовцами была запущена первая отечественная ракета „ГИРД09”с первым гибридным ракетным двигателем, работающим на жидком кислороде и отвержденном бензине, а 25 ноября 1933 года ракета „ГИРДX”. ЖРД этой ракеты работал на топливе жидкий кислород и этиловый спирт.

В конце 1933 года на базе ГДЛ и ГИРД был создан в Москве первый в мире «Реактивный научно-исследовательский институт»

(РНИИ).

В РНИИ с 1934 года по 1938 год была разработана серия экспериментальных ЖРД от ОРМ53 до ОРМ70, двигатели ОРМ101, и ОРМ102, а также жидкостный газогенератор ГГ1. Некоторые из этих двигателей имели очень высокие по тому времени характеристики. Так ЖРД ОРМ65 был наиболее совершенным двигателем своего времени. Он работал на азотной кислоте и керосине и имел многократный автоматизированный запуск. Тяга регулировалась в диапазоне 0,50…1,75 кН, удельный импульс тяги составлял 2060…2100 м/с [Нc/кг]. Двигатель ОРМ65 прошел в 1936 году официальные государственные испытания.

ЖРД ОРМ65 и его модификации устанавливались и проходили испытания на крылатой ракете 212 и ракетоплане РП3181 конструкции С.П. Королева.

ГДЛ, ГИРД и РНИИ внесли основополагающий вклад в развитие ракетной техники в нашей стране.

В 1939 году была создана самостоятельная организация по разработке ЖРД, руководителем е был назначен В.П. Глушко. В году она была преобразована в опытно-конструкторское бюро (ОКБ), известное затем как ГДЛОКБ.

Во время Великой Отечественной войны в СССР продолжались работы по созданию ЖРД для самолетов в качестве ускорителей.

В РНИИ в 1941…1942 гг. разрабатывался ЖРД Д1А1100 для самолета БИ1. Двигатель работал на азотной кислоте и керосине и развивал тягу на номинальном режиме 11 кН.

15 мая 1942 года летчик-испытатель Г.Я. Бахчиванджи совершил на БИ1 первый полет. Самолет развил скорость более 800 км/ч, что в полтора раза превышало скорость лучших боевых самолетов того времени.

ГДЛОКБ разработало в 40-е годы семейство авиационных ЖРД РД1, РД2, РД3, работающих на азотной кислоте и керосине с регулируемой тягой. Эти двигатели в 1943…45 гг. прошли многочисленные испытания на самолетах конструкции В.П. Петлякова, С.А. Лавочкина, А.С. Яковлева и П.О. Сухого.

Одновременно с разработкой ЖРД в ГДЛ, а затем в РНИИ продолжались активные работы по разработке и созданию РДТТ. При активном творческом участии Б.С. Петропавловского, В.А. Артемьева, Г.Е. Лангемака, В.И. Дудакова и др. были разработаны двигатели для ракет РС82 и РС132, являющихся самолетным вооружением, твердотопливные ускорители для старта самолетов, ракетные снаряды различного назначения. В них использовались заряды с толстым сводом двухосновного ТРТ на нелетучем растворителе.

Дальнейшее развитие этих работ позволило создать к июлю года реактивный миномет „Катюша”, эффективно применявшийся Советской Армией в Великой Отечественной войне. Он представлял из себя многозарядную пусковую установку ракет М8 или М13 с РДТТ, монтируемую на автомобиле высокой проходимости.

В 30…40-е годы XIX века работы по РДТТ проводились в Германии под руководством В. Таллинга, а в США Р. Годдарда и Т. фон Кармана.

В Германии в 1941 году был создан РДТТ с многоканальным пороховым зарядом из двухосновного дигликолевого твердого ракетного топлива для реактивных снарядов различного назначения. На вооружении немецкой армии имелась зенитная ракета „Люфт фауст” с РДТТ. К концу войны немцами был создан ракетный противотанковый снаряд „Фауст-патрон”, выпускаемый из тонкой трубы с плеча.



В США в годы войны были созданы ракетный ускоритель для авиационной бомбы, а также противотанковые ружья „Базука” и „Супербазука”, стрелявшие ракетами с РДТТ. Большое внимание уделялось в этот период стартовым ускорителям с РДТТ к самолетам для авианосцев и противолодочным ракетам В Англии, уделявшей в тот период развитию ракетной техники меньшее внимание, была создана 76 мм зенитная ракета с РДТТ, а с1941 года интенсивно велись работы по созданию ракет типа „воздух воздух”.

В послевоенные годы продолжалось ускоренное развитие ракетной техники как в СССР, так и в США.

С 1945 года ГДЛОКБ специализировалось по маршевым ЖРД большой тяги. Достижением сороковых годов явилось создание ЖРД тягой более 250 кН, работающих на жидком кислороде и этиловом спирте.

Переход к топливу жидкий кислород и керосин и легким, технологичным и надежным паяно-сварным камерам позволили ГДЛОКБ наиболее мощные и экономичные для своего времени ЖРД РД107 и РД108. Именно эти двигатели Главного конструктора В.П. Глушко, поставленные на первую и вторую ступени ракетносителей „Спутник” и „Восток” Главного конструктора С.П. Королева, обеспечили нашей стране выход в космическое пространство.

СССР стала первой в мире космической державой.

4 октября 1957 года был запущен первый в истории человечества искусственный спутник Земли, а 12 апреля 1961 года был осуществлен первый полет человека в космос на космическом корабле „Восток”. Первым летчиком-космонавтом стал наш соотечественник майор Ю.А. Гагарин.

Началось интенсивное исследование и освоение космического пространства.

После 1957 года в ГДЛОКБ был создан ряд мощных ЖРД, работающих на энергетически эффективных высококипящих топливах. Первым из них был ЖРД РД214, работающий на азотной кислоте и продукте переработки нефти. В середине 60-х годов были разработаны мощные ЖРД, использующие в качестве окислителя азотный тетраоксид и горючего несимметричный диметилгидразин (НДМГ).

Позднее был создан экономичный ЖРД РД253 для мощной ракеты-носителя «Протон» с дожиганием генераторного газа в основной камере.

В середине 70-х годов прошлого века разрабатывался двигатель РД301 с дожиганием генераторного газа на топливе жидкий фтор и аммиак. Двигатель предназначался для верхних ступеней ракетносителей и разгонных блоков. Он был многоразового включения с суммарным временем работы 750 с.

Последними крупными достижениями этого ОКБ, которое сейчас именуется ОАО «НПО ЭНЕРГОМАШ имени академика В.П.

Глушко», является создание ЖРД РД170 и РД180 для первой и второй ступеней ракеты-носителя «Энергия», способной выводить на околоземные орбиты полезную массу более100 т.

Группа, созданная в 1942 году А.М. Исаевым, была преобразована в ОКБ, получившее название «КБ ХИММАШ» (г. Королев Московской области). Оно разработало большое количество ЖРД и ЖРДМТ на высококипящих компонентах топлива для ИСЗ, АМС, КА. Коллективом ОКБ под руководством Главного конструктора А.М. Исаева были решены сложные научно-технические проблемы осуществления запуска ЖРД в пустоте и невесомости, выполнения многократного запуска двигателя как с короткими, так и с продолжительными промежутками между включениями.

В 1954…56 годы ОКБ, руководимое Главным конструктором С.А. Косбергом, занималось разработкой самолетных однокомпонентных и двухкомпонентных ЖРД. С 1958 года оно стало разрабатывать ЖРД для верхних ступеней ракет-носителей и достигло здесь больших успехов. Это ОКБ расположено в городе Воронеже называется в настоящее время ФГУП « КБ Химавтоматика». Одним из последних достижений этого КБ является ЖРД РД0120 тягой 2 МН на топливе жидкий водород и жидкий кислород, предназначенный для второй ступени универсального ракетно-космического комплекса ”Энергия Буран”.

В мае 1959 года разработкой и созданием ЖРД для ракетного комплекса Н1 (лунная программа) начало заниматься ОКБ, возглавляемое Генеральным конструктором Н.Д. Кузнецовым. Сейчас это ОАО «Самарский научно-технический комплекс имени Н.Д.

Кузнецова. До этого времени ОКБ создавало авиационные газотурбинные двигатели.

Был создан ряд уникальных ЖРД, четыре из которых для ракеты-носителя Н1. Все ЖРД были с дожиганием генераторного газа, что позволило России намного опередить США, где такими двигателями начали заниматься только в 70-е годы.

Спустя 40 лет после его создания ЖРД НК-33 имеет такие параметры, которые делают его конкурентоспособным на мировом рынке и в настоящее время. США хотят возобновить выпуск этих двигателей на предприятиях нашего города и закупать эти двигатели для своих целей. Работы по реанимации ЖРД НК-33 частично финансируются США. Ничего подобного фирмам США создать за эти годы так и не удалось.

В 60-е годы были организованы ОКБ НИИМАШ (г. Нижняя Салда Екатиринбуржской области), два ОКБ ТМКБ «Союз», которые разрабатывали и создавали множество ЖРДМТ для КА различного назначения, где они использовались в качестве исполнительных органов систем управления.

Новыми крупными достижениями отечественного ракетного двигателестроения стали создание ЖРД РД-170 и РД-180 для первой и второй ступеней мощной ракеты носителя «Энергия», способной выводить на околоземные орбиты полезную массу более 100 тонн, ЖРДМТ для российского модуля МКС «Альфа», РДТТ различного назначения на новых высокоэффективных смесевых ТРТ, в том числе для межконтинентальных баллистических ракет большой дальности.

Кроме России ракетные двигатели создавались и продолжают создаваться в США, Великобритании, Франции, Японии, Китае, Индии.

Для США характерен тот же исторический путь развития и применения ЖРД и РДТТ, что и в нашей стране, но с некоторыми особенностями.

1.2. Ракетные двигатели их функции и принципиальная схема, ракетные двигательные установки Разгон, торможение и перемещение любого аппарата, будь то летательный аппарат (ЛА) или космический аппарат (КА), в среде, обладающей сопротивлением, возможно только при приложении к нему силы, определнной величины. Для управления же движением необходимо ещ и изменять направление и величину этой силы во времени.



Pages:     | 1 | 2 || 4 | 5 |   ...   | 14 |