Энциклопедия наших жизней. Два друга и «Москвич 408». Том 3

Предлагаемая вниманию читателей книга по теории внутренней баллистики ракетных двигателей на твёрдом топливе предназначена в качестве пособия для инженеров-исследователей, конструкторов, аспирантов и студентов, работающих в области РДТТ.

Теория внутренней баллистики РДТТ как отдельная дисциплина опирается в основном на теории газодинамики и термодинамики продуктов сгорания топлива и на теорию горения. Задача теория внутренней баллистики – разработка методов расчёта параметров потока продуктов сгорания топлива в камере и сопле в стационарных и нестационарных условиях. Теория внутренней баллистики РДТТ является теоретической основой теории проектирования ракетных двигателей на твёрдом топливе.

В книге последовательно излагаются: необходимые сведения из внешней баллистики, газодинамические основы теории ракетных двигателей, теория сопла Лаваля, методы расчёта равновесного состава продуктов сгорания топлива в камере и сопле, в том числе с учётом наличия конденсированных фаз, термодинамический расчет ракетного двигателя при стационарном режиме его работы и равновесном составе продуктов сгорания, собственно уравнения внутренней баллистики при переменной поверхности горения и при химически реагирующих продуктах сгорания топлива, как для осредненных по объёму камеры параметров продуктов сгорания, так и для схемы одномерного движения в камере и сопле, уравнения внутренней баллистики для воспламенительного периода и комбинированного заряда для реагирующих и не реагирующих продуктов сгорания компонентов.

Книга содержит также необходимые сведения из теории вероятностей и методы расчёта разбросов параметров РДТТ, а также вопросы теории устойчивости работы РДТТ, теории теплопередачи и теории горения топлива в стационарных и нестационарных условиях.

Подробно излагаются: метод характеристик и метод прямых для решения газодинамических задач внутренней баллистики, метод решения уравнения равновесия и метод прямых для решения системы дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих выбранную модель горения топлива в нестационарных условиях.

Содержание книги ограничено рамками теории в названном выше объёме. Собственно вопросы теории проектирования РДТТ, расчёты геометрии заряда, расчёты на прочность, вопросы экспериментальной баллистики и стендовых испытаний двигателей, а также цифровые данные или примеры в книге не рассматриваются.

Материалом при составлению книги служила открытая отечественная и зарубежная литература по соответствующим вопросам.

Часть вопросов изложена по результатам собственных исследований автора по теории внутренней баллистике.

Сюда относятся в первую очередь, уравнения внутренней баллистики для воспламенительного периода и расчёта параметров продуктов сгорания комбинированного заряда, вывод динамических уравнений внутренней баллистики (при переменной поверхности горения) для равновесного состава, расчёсы разбросов параметров, теория устойчивости работы РДТТ и некоторые другие вопросы.

Два последние раздела восьмой главы написаны инженером В. А. Аксельродом.

Автор выражает благодарность И. П. Гинзбурну, профессору К. К. Снитко и своим сотрудникам за ряд ценных замечаний при просмотре рукописи.