разработка макета имитации двигателя ракеты для исследования сопла ракеты. разработка макета d=30 мм. Разработка макета имитации раскрытия оперения ракеты

• Название: Разработка макета имитации раскрытия оперения ракеты
• Анкор: разработка макета имитации двигателя ракеты для исследования сопла ракеты
• Дата: 21.11.2019
• Размер: 0.87 Mb.
• Имя файла: разработка макета d=30 мм.docx
• Тип: Документы; #96311
• страница: 1 из 4

Разработка макета имитации раскрытия оперения ракеты

Сегодня актуальным является экономия ресурсов. Поэтому испытание оперения ракеты при помощи реального ракетного двигателя не удовлетворяет современным требованиям. В связи с этим предлагается разработать макет, в котором будут создаваться параметры газового потока аналогичные параметрам в реальном ракетном двигателе.

Для разработки макета имитации раскрытия оперения ракеты необходимо определить параметры газового потока, которые влияют на усилия, действующие на перья.

Изнутри сопла на перо действуют две силы: сила, обусловленная скоростным напором выходящего газового потока и сила, обусловленная расширением газа. Скоростной напор зависит от плотности и скорости газового потока:

(1)

где – плотность газа, кг/м³;

V – скорость газового потока, м/с.

Плотность газа определяется по следующей формуле:

(2)

где – давление газа, Па;

– молекулярный вес, кг/моль;

– газовая постоянная, Дж/(кг*К);

– температура газа, К.

Подставив (2) в (1) получим формулу скоростного напора, эквивалентного давлению на перо, создаваемого движущимся газом:

(3)

Также на перо действует сила расширения газа или разность давлений снаружи и внутри сопла:

(4)

Тогда полное давление газового потока, действующее на перо, будет равно сумме давлений (3) и (4):

(5)

Таким образом для имитации газового потока, создаваемого сгораемым топливом, необходимо создать давление на перо равное давлению от горячего газового потока.

Скорость газового потока тем больше, чем больше температура, поэтому при имитации она будет меньше в разы. Тогда для достижения давления на перо как при горячем газовом потоке необходимо увеличивать давление холодного газа.

По имеющимся экспериментальным данным испытания ракеты, приведенным в таблице 1, по формуле (5) можем определить давление на перо, создаваемое горячим газовым потоком:



Таблица 1 – Параметры газового потока в выходном сечении сопла

Параметр	Значение
Давление, Па	100 000
молекулярная масса, кг/моль
температура, К	929
скорость, м/с	2000
газовая постоянная, Дж/(кг*К)	404