Проектирование твердотопливного ракетного двигателя третьей ступени трехступенчатой баллистической ракеты
Расчет толщины теплозащитного покрытия переднего днища
Для переднего днища, работающего в условиях высоких температур, но небольших скоростей движения газов, применяем фенольно-каучуковый материал ИРП-2049 (Р-161) – эластичное резиноподобное покрытие.
Теплофизические характеристики ИРП-2049:
Плотность |
|
Удельная теплоемкость |
|
Коэффициент теплопроводности |
|
,
Где ; - коэффициент аппроксимации;
- константа аппроксимации;
- относительный параметр, равный
;
- коэффициент температуропроводности ТЗП
;
- температурный симплекс (безразмерная температура)
.
Принимаем толщину ТЗП переднего днища
Расчет толщины ТЗП обечайки корпуса и сопловой крышки
Для обечайки корпуса и сопловой крышки, работающих в условиях высоких температур и скоростей движения газов, применим слоистый материал на основе углеродных тканей, углепластик УПФК-1, имеющий следующие теплофизические свойства:
Плотность |
|
Удельная теплоемкость |
|
Коэффициент теплопроводности |
|
Обечайка корпуса
Где - параметр, равный
- коэффициент температуропроводности ТЗП
- температурный симплекс (безразмерная температура)
.
Сопловая крышка
где- параметр, равный
- температурный симплекс (безразмерная температура)
Принимаем: толщину ТЗП оболочки корпуса ; толщину сопловой крышки .
Расчет длины теплоизолируемой части КС
,
Где - длина цилиндрической части заряда;
- коэффициент заполнения цилиндрической части КС
,
- для скрепленного заряда;
;
- относительная толщина заряда;
Расчет теплозащитного покрытия сопла
Исходные данные:
Толщина стенки: входного раструба сопла |
|
выходного раструба сопла |
|
Коэффициент теплопередачи: воротник сопла |
|
сопловой вкладыш в критике |
|
сверхзвуковой раструб сопла |
|
Материал входного раструба сопла |
30Х2ГСНВМА (ВМ-Д) |
плотность |
|
удельная теплоемкость |
|
допустимая температура нагрева |
|
Материал выходного раструба сопла |
30ХГСА |
плотность |
|
удельная теплоемкость |
|
допустимая температура нагрева |
|