Читать онлайн «Тепловая защита элементов конструкции ракетных двигателей на твёрдом топливе: учебное пособие для вузов»

В. П. БЕЛОВ ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ  Министерство образования и науки Российской Федерации Балтийский государственный технический университет «Военмех» В. П. БЕЛОВ ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ Учебное пособие Санкт-Петербург 2010 УДК 621. 454. 3:536. 24(075. 8) Б43 Белов, В. П. Б43 Тепловая защита элементов конструкции ракет- ных двигателей на твердом топливе: учебное посо- бие / В. П. Белов; Балт. гос. техн. ун-т. – СПб. , 2010. – 51 с. ISBN 978-5-85546-505-1 Рассматриваются тепловые условия работы элемен- тов конструкции ракетных двигателей на твердом топли- ве, классификация теплозащитных материалов, описыва- ется механизм их разложения. Подробно анализируются математические модели для всех этапов разложения теп- лозащитных материалов различного назначения. Особое внимание уделяется эрозионно стойким теплозащитным материалам горловины сопла и методам эксперименталь- ного исследования разлагающихся теплозащитных покры- тий. Для студентов специальностей «Двигательные уста- новки летательных аппаратов», «Космические летатель- ные аппараты и разгонные блоки», «Информационно- измерительная техника и технологии при испытании кос- мической техники». УДК 621. 454. 3:536. 24(075. 8) Р е ц е н з е н т ы: д-р техн. наук, проф. , науч. руководитель НПП «Лазерные системы» А. С. Борейшо; д-р техн. наук, проф. БГТУ В. А. Пинчук Утверждено редакционно-издательским советом университета ISBN 978-5-85546-505-1 © БГТУ, 2010 © В. П. Белов, 2010  1. ТЕПЛОВЫЕ УСЛОВИЯ РАБОТЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ РДТТ Ракетные двигатели твердого топлива относятся к высокотем- пературным установкам и характеризуются жесткими тепловыми условиями работы своих элементов конструкции. Источником те- плоты является процесс горения твердого топлива. Продукты сго- рания отличаются высокой температурой (2500…3600 К), большой скоростью движения (10…3500 м/с), значительной степенью чер- ноты (до 0,8). Это определяет высокие значения тепловых потоков в стенки (до 5…50 МВт/м2) [1] и их быстрый нагрев до высоких температур, что может привести к нежелательным и даже опасным последствиям для функционирования двигателя и летательного аппарата в целом. В таких условиях могут произойти: • плавление металлов или разложение композиционных мате- риалов; • существенное падение механических и прочностных харак- теристик материалов; • возникновение термических деформаций в толстостенных конструкциях, т. е.