Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Пишем симулятор летательного аппарата


Информационный Канал Subscribe.Ru


Пишем симулятор летательного аппарата

Двигатели, часть 1

Итак, сегодня мы начнем работать над сердцем нашего летательного аппарата - двигателем. Практически все двигатели для полетов в безвоздушном пространстве используют принцип реактивного движения - выбрасывания с большой скоростью вещества, называемого рабочим телом, в направлении, противоположном необходимому вектору тяги. Экзотику, вроде солнечного паруса мы здесь рассматривать не будем.

Важнейшими параметрами двигателя являются тяга и удельный импульс. Тяга выражается в ньютонах (в старой системе единиц в килограммах) и указывает на мощность двигателя. Удельный импульс во многом зависит от типа применяемого топлива и равен скорости истечения рективной струи деленной на ускорение свободного падения. В таком случае он измеряется в секундах и показывает отношение тяги двигателя к расходу топлива.

Жидкостные реактивные двигатели, а мы будем рассматривать именно их бывают одно-, двух- и многокомпонентными. В качестве горючего для однокомпонентного двигателя может выступать гидразин или перекись водорода, которые под воздействвием катализатора разлагаются на, непосредственно, горючее и окислитель. Удельный импульс подобных двигателей невысок, порядка 140-160 с для перекиси водорода (у гидразина процентов на 40 побольше). В качестве двухкомпонентного топлива выступают следующие пары:

1. Несимметричный диметилгидразин (НДМГ, гептил) + тетроксид азота. Удельный импульс порядка 340 с. Используется в баллистических ракетах, ракетах-носителях "Протон", "Космос", "Циклон", "Днепр", "Рокот" а также во многих космических аппаратах ввиду высокой температуры кипения. Обладает весьма высокой токсичностью.

2. Керосин + кислород. Удельный импульс порядка 350с. Используется в ракетах-носителях на базе королевской Р-7 - "Восток", "Восход", "Союз", а также "Зенит". Экологически чистое топливо. Основное неудобство создает жидкий кислород, ввиду сложности хранения. Как правило, носители заправляются непосредственно перед стартом.

3. Водород + кислород. Удельный импульс 450-480с. Используется, как правило, во вторых и выше ступенях ракет, ввиду низкой эффективности в плотной атмосфере. Экологически чистое топливо. Требует криогенной техники для хранения.

Выбирая топливо для нашего аппарата, мы должны руководствоваться, прежде всего, его назначением. Это низко и среднеорбитальные полеты над спутником Земли. Возможны посадки в необитаемых районах, где у нас не будет возможности слива-заправки топлива.

Для начала, мы сделаем два двигателя: на перекиси водорода и паре НДМГ+тетроксид азота. Низкий удельный импульс с лихвой компенсируется относительной простотой использования данных веществ. К тому же, не стоит забывать, что это наш первый, экспериментальный, аппарат. В следующей части мы соберем наш двигатель, выкатим его на стенд и проведем огневые испытания.

С уважением, Alex A.

 

http://subscribe.ru/
E-mail: ask@subscribe.ru
Отписаться
Убрать рекламу

В избранное