Материал: Ракетные твердые топлива. Ракетные двигатели на твердом топливе

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский национальный исследовательский политехнический университет»

А.С. Ермилов, Э.М. Нуруллаев, Г.В. Куценко

РАКЕТНЫЕ ТВЕРДЫЕ ТОПЛИВА. РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ

Утверждено Редакционно-издательским советом университета

в качестве учебного пособия

Издательство Пермского национального исследовательского

политехнического университета

2016

УДК 621.453/.457-66 (075.8) Е73

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор Р.В. Бульбович (Пермский национальный исследовательский политехнический университет);

д-р техн. наук, профессор В.М. Зиновьев (Научно-исследовательский институт полимерных материалов)

Ермилов, А.С.

Е73 Ракетные твердые топлива. Ракетные двигатели на твердом топливе : учеб. пособие / А.С. Ермилов, Э.М. Нуруллаев, Г.В. Куценко. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. политехн.

ун-та, 2016. – 299 с.

ISBN 978-5-398-01653-6

Приведены основные характеристики твердых ракетных топлив, их классификация, ингредиенты твердых ракетных топлив. Рассмотрены свойства смесевых твердых ракетных топлив, основные группы и области применения твердых ракетных топлив. Показаны преимущества перспективных твердых ракетных топлив на основе энергетических связующих, физические и химические процессы горения этих топлив. Рассмотрены конструкции твердотопливных ракет и двигателей.

Предназначено для студентов, обучающихся по программе подготовки специалистов для аэрокосмической и химико-технологической отрасли, а также для инженеров, научных сотрудников, работающих в этой области.

УДК 621.453/.457-66 (075.8)

ISBN 978-5-398-01653-6

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ...........................................................................................	8
Глава 1. СМЕСЕВЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА...........	17
1.1. Состав смесевых твердых ракетных топлив.........................	18
1.2. Характеристики, связанные с функциональными
концевыми группами..............................................................	27
1.2.1. Поперечно сшивающий агент......................................	28
1.2.2. Пластификаторы............................................................	30
1.2.3. Добавки ..........................................................................	31
1.2.4. Регулирование скорости горения.................................	31
1.2.5. Поверхностно-активные вещества
и связующие агенты................................................................	35
1.2.6. Различные добавки........................................................	38
1.3. Производственные методы и контроль качества .................	45
1.3.1. Операции смешения......................................................	46
1.3.2. Приготовление полимерного связующего
(предварительная смесь).........................................................	46
1.4. Заливка зарядов.......................................................................	49
1.5. Описание основных процессов литья зарядов......................	53
1.6. Температура отверждения и концевые операции ................	59

1.7.Влияние производственных процессов изготовления твердотопливных зарядов на их характеристики горения,

на механическую и структурную целостность.....................	61
1.8. Контроль качества...................................................................	64
1.8.1. Метод неразрушающего контроля или инспекция ...	65
1.8.2. Внутренний контроль ...................................................	66
Глава 2. СВОЙСТВА СМЕСЕВЫХ ТВЕРДЫХ
РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ.......................................................................	73
2.1. Энергетические характеристики и характеристики
горения(стандартный практическийудельный импульс).......	73
2.2. Механические характеристики..............................................	75

2.3. Старение смесевых твердых ракетных топлив.....................	77
2.4. Характеристики безопасности и пиротехническое
поведение.................................................................................	79
2.5. Вид разложения смесевых твердых ракетных топлив.........	82
2.6. Чувствительность к механическому воздействию...............	83
2.7. Чувствительность к тепловому воздействию.......................	84
2.8. Чувствительность к статическому электричеству ..............	84
Глава 3. ДВУХОСНОВНЫЕ ТВЕРДЫЕ
РАКЕТНЫЕ ТОПЛИВА....................................................................	89
3.1. Составы и сырьевые материалы ............................................	90
3.2. Характеристики сырьевых материалов.
Энергетические сырьевые материалы...................................	94
3.3. Технологические добавки ......................................................	96
3.4. Основные фазы производственного процесса......................	98
3.5. Процесс производства экструдируемых
двухосновных твердых ракетных топлив (ЕDB)..................	99
3.6. Другие процессы изготовления зарядов из топлив............	104
3.7. Производство литьевых двухосновных
твердых ракетных топлив (CDB).........................................	106
3.7.1. Производство литьевого пороха................................	107
3.7.2. Получение заливочного растворителя (среды) ........	109
3.7.3. Производство литьевых двухосновных
твердых ракетных топлив.....................................................	110
3.7.4. Другие процессы..........................................................	114
3.8. Характеристики двухосновных твердых
ракетных топлив....................................................................	115
3.8.1. Физико-химические характеристики.........................	115
3.8.2. Механические характеристики..................................	117
3.8.3. Баллистические характеристики................................	119
3.8.4. Параметры, влияющие на скорость горения ............	120
3.8.5. Процесс производства двухосновных топлив..........	120
3.8.6. Энергетические характеристики................................	122
3.9. Эксплуатационные характеристики....................................	124
3.9.1. Сигнатура.....................................................................	124

3.9.2. Нестабильность горения.............................................	127
3.10. Химическая стабильность ..................................................	131
3.11. Параметры, влияющие на химическую стабильность.....	135
3.12. Старение...............................................................................	135
3.13. Характеристики безопасности...........................................	136
3.14. Склонность к воспламенению............................................	138
Глава 4. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТВЕРДЫЕ РАКЕТНЫЕ
ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ ЭНЕРГОЕМКИХ
ПОЛИМЕРНЫХ СВЯЗУЮЩИХ....................................................	141

4.1.Определение семейства твердых ракетных топлив на основе перспективных энергетических

полимерных связующих.......................................................	141
4.2. Преимущества перспективных твердых
ракетных топлив на высокоэнергетическом
полимерном связующем.......................................................	142
4.3. Сырьевые материалы............................................................	143
4.3.1. Основные положения..................................................	143
4.3.2. Компоненты полимерного связующего.
Состав перспективных энергетических
полимерных связующих.............................................	144
4.3.3. Полимеры.....................................................................	145
4.3.4. Энергетические пластификаторы..............................	147
4.3.5. Инертные пластификаторы ........................................	149
4.3.6. Отверждающие агенты ...............................................	150
4.3.7. Наполнители................................................................	151
4.3.8. Окислители ..................................................................	152
4.4. Различные добавки................................................................	154
4.5. Проблемы производственных процессов............................	155
4.5.1. Принципы производства перспективных
твердых ракетных топлив с энергетическим
полимерным связующим............................................	155
4.5.2. Производство высокоэнергетических
твердых ракетных топлив (XLDB – NEРE) ..............	159

4.5.3. Производство зарядов твердого ракетного
топлива (заливка, отверждение, окончательная
доработка и контроль качества).................................	164
4.6. Характеристика перспективных твердых
ракетных топлив с энергетическими
полимерными связующими..................................................	165
4.6.1. Физические и физико-химические
характеристики............................................................	165
4.6.2. Механические свойства..............................................	169
4.7. Скорость горения перспективных
твердых ракетных топлив на энергетическом
полимерном связующем.......................................................	176
4.7.1. Скорость горения твердых ракетных
топлив CMCDB ...........................................................	176
4.7.2. Скорость горения твердых ракетных топлив
XLDB и НЕПЕ.............................................................	178
4.8. Энергетические характеристики..........................................	180
4.8.1. Теоретическое совершенство.....................................	180
4.8.2. Измеренное совершенство .........................................	182
4.9. Функциональные характеристики.......................................	183
4.9.1. Сигнатура.....................................................................	183
4.9.2. Нестабильность горения.............................................	184
4.10. Старение...............................................................................	187
4.11. Характеристики безопасности...........................................	190
4.11.1. Правила безопасности при производстве
эффективных твердых ракетных топлив
на энергетическом полимерном связующем...........	191
4.11.2. Безопасность твердотопливных зарядов.................	194
Глава 5. ГОРЕНИЕ ТВЕРДЫХ РАКЕТНЫХ ТОПЛИВ...............	197
5.1. Физические и химические процессы...................................	197
5.2. Процесс воспламенения........................................................	202
5.3. Гашение или прекращение действия силы тяги.................	206
5.4. Нестабильность горения.......................................................	209

5.4.1. Акустические нестабильности...................................	209
5.4.2. Аналитические модели и моделирование
стабильности горения.................................................	217
5.4.3. Оценка стабильности горения,
средства и конструкция..............................................	218
5.4.4. Нестабильность, связанная
с образованием вихрей...............................................	222
Задачи к главе 5 ............................................................................	223
Глава 6. КОМПОНЕНТЫ И КОНСТРУКЦИИ
ТВЕРДОТОПЛИВНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ.................	225
6.1. Корпус двигателя на твердом ракетном топливе...............	225
6.1.1. Конструкция корпуса двигателя,
материалы для его изготовления...............................	225
6.1.2. Металлические корпуса..............................................	234
6.1.3. Корпуса из композиционных материалов.................	239
6.2. Сопла. Классификация..........................................................	243
6.3. Проектирование и изготовление..........................................	246
6.4. Поглощение (абсорбция) тепла и материалы сопла...........	254
6.5. Детали воспламенителя........................................................	267
6.5.1. Пиротехнические воспламенители............................	268
6.5.2. Пирогенные воспламенители.....................................	270
6.5.3. Анализ воспламенителя и его конструкции..............	275
6.6. Подход к проектированию твердотопливного
ракетного двигателя..............................................................	277
Задачи к главе 6 ............................................................................	288
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.............................................	293

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/82936

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии