Читать онлайн «Теория нестационарного горения пороха»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ ХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ МЕХАНИКИ Я. Б. ЗЕЛЬДОВИЧ, О. И. ЛЕЙПУНСКИЙ, В. Б. ЛИБРОВИЧ ТЕОРИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ГОРЕНИЯ ПОРОХА ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» МОСКВА 1975 УДК 536. 46 Теория нестационарного горения пороха. Зельдович Я. Б. , Лейпунский О. И. , Либрович В. Б. М. , «Наука», 1975. Книга посвящается исследованию горения порохов и твердых ракетных топ- лив. Рассматриваются процессы воспламенения, погасания, горения с переменной скоростью в условиях изменяющегося давления, устойчивости горения при постоянном давлении и в камерах сгорания. Рассчитана на научных и инженерно- технических работников. Стр. 132. Рис. 39. Табл. 8. Библ. назв. 87. 3 055(02^-1975 Ю35-74 © Издательство «Наука», 1975 г. Глава I РАЗВИТИЕ НАУКИ О ГОРЕНИИ ПОРОХА. КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ ЭКСКУРС Наука о горении пороха тесно связана с практическими задачами, прежде . всего с применением пороха в артиллерии и ракетной технике. В ее развитии можно выделить три периода, которые, впррчем, частично перекрывают друг друга. Сначала были выполнены термодинамические исследования. Энергия, выделяющаяся при горении пороха, давление при горении пороха в заданном объеме — так называемая «сила пороха», показатель адиабаты пороховых газов и работа, совершаемая ими при расширении,— вот основная тематика исследований первого периода. В это время в практику вместо гетерогенных смесей, например смеси угля, серы и селитры, был введен бездымный желатинированный порох, обладающий лучшими термодинамическими свойствами. На втором этапе исследовались задачи, для решения которых необходимо было уметь регулировать скорость горения пороха, например задача об оптимальном использовании прочности орудийного ствола. Желатинированный порох, которому легко придать нужную форму, оказался удобным для этой цели. (Любопытно, что примерно в тот же период Р. Дизель, исследуя горение в двигателе, поставил задачу реализации рабочего цикла с постоянным давлением, т. е. получения максимума мощности при данной прочности двигателя. ) На этом этапе были установлены зависимости скорости горения пороха от давления и развиты экспериментальные методы, позволившие получить необходимые данные для расчетов внутренней баллистики артиллерийских орудий. Период Великой Отечественной войны следует отнести к третьему этапу развития науки о горении пороха. В ь»той войне значительную роль сыграла реактивная артиллерия*, в которой применялись пороховые ракеты. В настоящее время, в 70-е годы, ракеты ассоциируются со спутниками Земли, межпланетными перелетами и освоением космоса. Но в 40-е годы важнейшим видом ракет были «катюши», пороховые снаряды скромных калибров. * В реактивной технике желатинированных! порох был предложен в 1915 г . И. П. Граве (1874—1960), впоследствии действительным членом Артиллерийской академии СССР. В 1916 г. И. П. Граве получил патент, устанавливающий его приоритет в создании ракетного двигателя с бездымным порохом [19]. 3 Их главное преимущество по сравнению с обычной артиллерией заключалось в возможности их запуска с помощью легких и мобильных пусковых установок.