|
|
Большая Советская Энциклопедия (цитаты)
|
|
|
|
|
Ракетный двигатель | Ракетный двигатель (далее Р) (РД), реактивный двигатель, использующий для своей работы только вещества и источники энергии, имеющиеся в запасе на перемещающемся аппарате (летательном, наземном, подводном). Т. о., в отличие от воздушно-реактивных двигателей, для работы РД не требуется окружающая среда (воздух, вода). В зависимости от вида энергии, преобразующейся в РД в кинетическую энергию реактивной струи, различают (термохимические) ракетные двигатели (ХРД), ядерные ракетные двигатели (ЯРД), электрические ракетные двигатели (ЭРД). Наибольшее распространение получили ХРД, т. е. РД, работающие на ракетном топливе. ЯРД и ЭРД получат, вероятно, значительное распространение в будущем, главным образом на космических летательных аппаратах.
Известно большое число РД, различающихся по компонентам топлива (окислителю и горючему) их агрегатному состоянию, значению реактивной тяги, конструкции, назначению и т.п. Однако принципиальные схемы и рабочие процессы различных типов ХРД практически аналогичны. В любом из них имеется основной агрегат, состоящий из камеры сгорания и реактивного сопла (рис., а). В камере идет окисление горючего и выделение продуктов реакции — раскаленных газов. В реактивном сопле газы разгоняются (в результате расширения) и вытекают с большой скоростью наружу, образуя реактивную струю, т. е. создавая реактивную тягу двигателя. За малым исключением все ХРД работают в непрерывном режиме, давление газов в камере сгорания остается при работе двигателя приблизительно постоянным. Некоторые ХРД (наименьшие по размерам) работают в импульсном режиме. По агрегатному состоянию топлива ХРД подразделяют на жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), твердотопливные ракетные двигатели (РДТТ), РД на гибридном (комбинированном) топливе (РДГТ), желеобразном (тиксотропном), псевдосжиженном и газообразном (парогазовом) топливе.
Твердотопливные РД — родоначальники всех РД — применяются для запуска сигнальных, фейерверочных и боевых ракет (см. Реактивная артиллерия), а также в космонавтике. Достоинства РДТТ — надежность и простота эксплуатации, постоянная готовность к действию при длительном хранении; недостатки — меньшая эффективность по сравнению с лучшими ЖРД, трудность регулирования значения и направления реактивной тяги и, как правило, одноразовость использования. РДТТ могут развивать рекордную для ХРД тягу, их удельный импульс достигает 2,5—3 (кн×сек)/кг.
Наиболее совершенные из современных РД — жидкостные РД. ЖРД, в особенности мощные, снабжены рядом сложных автоматических систем: запуска и остановки, регулирования тяги и расходования компонентов топлива, управления вектором тяги и др. Эффективность ЖРД в большой степени зависит от выбора компонентов топлива, прежде всего окислителя. Максимальная тяга единичных ЖРД приближается к 10 Мн, удельный импульс достигает 4,5 (кн×сек)/кг. В РД на комбинированном топливе используются одновременно жидкие и твердые компоненты топлива. Обычно в камере сгорания РДГТ размещается твердое горючее, а жидкий окислитель подается из бака — подобным сочетанием достигается большая энергопроизводительность топлива; иногда в камере размещают твердый окислитель, а в баке — жидкое горючее. Особенность РДГТ — гетерогенное горение топлива. В подобных РД сочетаются достоинства и недостатки ЖРД и РДТТ; широкого применения они не получили. РД на желеобразном, псевдо-сжиженном и газообразном топливе находятся (1975) в стадии изучения.
У ядерных РД (находятся в стадии изучения) можно получить удельный импульс, значительно превышающий импульс, развиваемый ХРД. Теплота, выделяющаяся в реакторах, идет на нагрев рабочего тела, т. е. у этих РД, в отличие от ХРД, источник энергии и рабочее тело разделены (рис., б).
Повышение удельного импульса в десятки и сотни раз достигается с помощью электрических РД, в которых в кинетическую энергию реактивной струи переходит электрическая энергия.
Теоретически РД предельных возможностей является фотонный (квантовый) РД, в котором реактивная струя образуется квантами излучения (см. Фотон). Возможная область применения фотонного ракетного двигателя — межзвездные полеты, но пока (1975) реальных путей создания подобных РД не найдено.
По характеру использования в ракетной и космической технике РД могут быть маршевыми (основные двигатели ракеты, разгоняющие ее, например, до космической скорости), управляющими, тормозными, корректирующими, ориентационными, стабилизирующими и др. В авиации нашли применение РД в качестве основных и вспомогательных (стартовых, ускорительных) двигателей.
Лит. см. при статьях об отдельных видах ракетных двигателей.
К. А. Гильзин.
|
Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
Новости 22.12.2024 15:38:06
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
