ДВС РОТОРНЫЙ EMDRIVE РАСКОКСОВКА HONDAВИДЫ
ГлавнаяДвигательХимический ракетный двигатель

Химический ракетный двигатель. Химический ракетный двигатель


Химический ракетный двигатель Википедия

Хими́ческий раке́тный дви́гатель (ХРД) — ракетный двигатель, работающий на химическом топливе.

В камере сгорания ХРД потенциальная (химическая) энергия топлива преобразуется в тепловую энергию в результате экзотермической реакции. Топливо, как правило, состоит из компонентов — горючего и окислителя. Существуют и однокомпонентные и многокомпонентные топлива. Компоненты топлива подбираются так, чтобы:

  1. продукты реакции были газообразными;
  2. продукты реакции были низкомолекулярными, так как чем ниже молекулярный вес газа, тем больше скорость теплового движения молекул при равных температурах с более высокомолекулярным газом, и тем больше достижимая скорость истечения реактивной струи.

Из камеры сгорания (КС) продукты реакции направляются в профилированный канал — реактивное сопло. В сопле ХРД газ адиабатически расширяется. Давление и температура газа падают с нарастанием объёма по адиабатическому закону. В результате расширения газ приобретает высокую скорость истечения из сопла. Таким образом, ХРД преобразует часть химической энергии топлива в кинетическую энергию газовой струи.

Импульс газовой струи направлен по направлению истечения газов. Согласно закону сохранения импульса, при истечении газовой струи, струя и ракета имеют одинаковые по модулю, но противоположенные по направлению импульсы (векторная сумма импульсов газа и ракеты равна нулю). Фактически это проявляется как возникновение реактивной тяги, воздействующей на ракету.

Классификация ХРД[ | код]

По агрегатному состоянию топлива[ | код]

Жидкостный ракетный двигатель[ | код]
Жидкостный ракетный двигатель РД-170 Распространенная аббревиатура: ЖРД Особенности: Компоненты топлива хранятся в баках, вне камеры сгорания ХРД, находятся в жидком агрегатном состоянии. Они подаются в камеру сгорания через форсунки под давлением. Давление жидких компонентов создаётся либо с помощью турбонасосного агрегата, либо за счёт вытеснительной подачи, за счёт повышенного давления в баках. Как правило, компоненты топлива самовоспламеняются при смешивании в КС. Иногда первые ступени ракет-носителей требуют принудительного воспламенения. Пример: РД-170. Описание: Этот тип получил широкое распространение на баллистических ракетах, ракетах-носителей для вывода космических аппаратов в космос. Жидкостные ракетные двигатели допускают регулирование тяги в широких пределах и многократное включение и выключение. Время для приведения ракеты из состояния хранения в предпусковое состояние значительно (может достигать десятков часов). Удельный импульс ЖРД (в вакууме): достигает 3308 м/c (РД-170). Удельная тяга (весовая): до 337,2 с (РД-170). Диапазон тяг:

ru-wiki.ru

Химический ракетный двигатель - это... Что такое Химический ракетный двигатель?

 Химический ракетный двигатель         Ракетный двигатель, у которого для создания тяги используется химическая энергия топлива. Основной вид ракетного двигателя. В Х. р. д. применяется жидкое, твёрдое и гибридное Ракетное топливо; соответственно различают жидкостные ракетные двигатели (См. Жидкостный ракетный двигатель), твердотопливные ракетные двигатели (См. Твердотопливный ракетный двигатель) и ракетные двигатели гибридного топлива. Для вспомогательных систем космических летательных аппаратов разработаны также Х. р. д., использующие пары жидкого ракетного топлива, газообразные продукты электролиза воды или газообразное монотопливо. Двигательные установки с Х. р. д. имеют тягу от долей н до десятков Мн и удельный импульс до 5 кн․сек/кг (экспериментальный Х. р. д. на топливе фтор — литий — водород). При создании топлив на основе свободных атомов и радикалов либо возбуждённых атомов и молекул ожидается увеличение удельного импульса Х. р. д. до 10—20 кн․сек/кг.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Химический ракетный двигатель" в других словарях:

dic.academic.ru

Химический ракетный двигатель — Википедия (с комментариями)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Химический ракетный двигатель (ХРД) — ракетный двигатель работающий на химическом топливе; потенциальная энергия этого топлива преобразуется в тепловую в камере сгорания, затем в сопле двигателя при расширении продуктов реакции тепловая энергия переходит в кинетическую энергию газовой струи. Практически все существующие ракетные двигатели являются химическими (жидкостный ракетный двигатель, твердотопливный ракетный двигатель).

История

Первые ракеты были изобретены в Китае. Точная дата их изобретения неизвестна (первое упоминание относится к 13 веку). Эти ракеты были твердотопливными, то есть химическими.

Типы химических ракетных двигателей

Твердотопливные ракетные двигатели

Этот тип двигателей обладает такими важными для военного дела достоинствами как простота и надёжность. Поэтому они использовались в военных ракетах. Ракетная артиллерия появилась одновременно со ствольной артиллерией. Но ствольная артиллерия превосходила ракетную в точности, поэтому военные предпочли ствольную артиллерию. Для твердотопливных ракет теоретически возможны рекордные числа Циолковского, ведь теоретически стенки топливного бака тоже могут быть сделаны из топлива. На практике бак с топливом для твердотопливных ракет является одновременно и камерой сгорания, поэтому стенки топливного бака должны выдерживать большое давление. К недостаткам твердотопливных двигателей относится их малый удельный импульс, поэтому в космонавтике они применяются редко, и исключительно только на первой ступени в качестве ускорителя. Допустим, что масса полезного груза больше максимально возможной грузоподъёмности космической транспортной системы. Можно в таком случае создавать новую, более грузоподъёмную систему. Но, если этот груз однократный, то такой путь будет малоэффективным. Есть другой вариант: подвесить к первой ступени системы твердотопливные ускорители. Они дадут системе недостающий для вывода груза импульс. Не позволяют регулировать силу тяги: есть только команда пуск или зажигание. Но для первой ступени надобности в регулировании силы тяги нет.

Гибридные ракетные двигатели

В отличие от чисто твердотопливных двигателей позволяют регулировать силу тяги.

ЖРД (жидкостные ракетные двигатели)

Химически ракетные двигатели(ХРД)-ракетный двигатель, в котором в процессе химической реакции между топливом и окислителем в камере сгорания образуется горячий газ, который вытекая из сопла толкает двигатель в направлении обратном направлению струи, по принципу реактивной тяги.Наиболее распространены химические ракетные двигатели, в которых, в результате экзотермической химической реакции горючего и окислителя (вместе именуемых топливом), продукты сгорания нагреваются в камере сгорания до высоких температур, расширяясь, разгоняются в сверхзвуковом сопле и истекают из двигателя. Топливо химического ракетного двигателя является источником как тепловой энергии, так и газообразного рабочего тела, при расширении которого его внутренняя энергия преобразуется в кинетическую энергию реактивной струи.

В жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) горючее и окислитель пребывают в жидком агрегатном состоянии. Они подаются в камеру сгорания с помощью турбонасосной или вытеснительной систем подач. Жидкостные ракетные двигатели допускают регулирование тяги в широких пределах, и многократное включение и выключение, что особенно важно при маневрировании в космическом пространстве. Удельный импульс ЖРД достигает 4500 м/c. Тяга — свыше 800тс (РД-170). По совокупности этих свойств ЖРД предпочтительны в качестве маршевых двигателей ракет-носителей космических аппаратов, и маневровых двигателей КА.

В качестве пары горючее + окислитель могут использоваться различные компоненты. В современных криогенных двигателях используется пара жидкий кислород + жидкий водород (наиболее эффективные компоненты для ЖРД). Другой группой компонентов являются самовоспламеняющиеся при контакте друг с другом, пример такой схемы — азотный тетраоксид + несимметричный диметилгидразин. Довольно часто применяется пара жидкий кислород + керосин. Существенно соотношение компонентов: на 1 часть горючего может подаваться от 1 части окислителя (топливная пара кислород + гидразин) до 5 и даже 19 частей окислителя (топливные пары азотная кислота + керосин и фтор + водород[1] соответственно).

Обладая сравнительно невысоким удельным импульсом (в сравнении с электрическими ракетными двигателями), химические ракетные двигатели позволяют развивать большую тягу, что особенно важно при создании средств выведения полезной нагрузки на орбиту или для осуществления межпланетных полётов в относительно короткие сроки.

На конец 1-го десятилетия XXI в. все, без исключения, ракетные двигатели, применяемые в ракетах военного назначения, и все, без исключения, двигатели ракет-носителей космических аппаратов — химические.

Следует также отметить, что на 2013 год, для химических ракетных двигателей практически достигнут предел энергетических возможностей топлива, и поэтому теоретически не предвидится возможность существенного увеличения их удельного импульса[2], а это ограничивает возможности ракетной техники, базирующейся на использовании химических двигателей, уже освоенными двумя направлениями:

Космические полёты в околоземном пространстве (как пилотируемые, так и беспилотные). Исследование космоса в пределах Солнечной системы с помощью автоматических аппаратов (космические аппараты серий "Венера" и "Марс", Вояджер, Галилео, Кассини-Гюйгенс, Улисс).

Если кратковременная пилотируемая экспедиция к Марсу или Венере с использованием химических двигателей ещё представляется возможной (хотя существуют сомнения в целесообразности такого рода полётов[3]), то для путешествия к более далёким объектам Солнечной системы размеры необходимой для этого ракеты и длительность полёта выглядят нереалистично.

Для ряда случаев выгодно применять гибридные ракетные двигатели, в котором один компонент ракетного топлива хранится в твёрдом состоянии, а другой (как правило — окислитель) — в жидком. Такие двигатели обладают меньшей стоимостью, чем жидкостные, более надёжны. В отличие от твердотопливных, допускают многократное включение. При длительном хранении заряда его характеристики ухудшаются незначительно.

Напишите отзыв о статье "Химический ракетный двигатель"

Литература

Теория ракетных двигателей: Учебник для студентов высших учебных заведений / Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П.; Под ред. Глушко В.П. — М.: Машиностроение, 1989. — 464 с.

Отрывок, характеризующий Химический ракетный двигатель

– Вы ведь дружны с Борисом? – сказала ему Вера. – Да, я его знаю… – Он верно вам говорил про свою детскую любовь к Наташе? – А была детская любовь? – вдруг неожиданно покраснев, спросил князь Андрей. – Да. Vous savez entre cousin et cousine cette intimite mene quelquefois a l'amour: le cousinage est un dangereux voisinage, N'est ce pas? [Знаете, между двоюродным братом и сестрой эта близость приводит иногда к любви. Такое родство – опасное соседство. Не правда ли?] – О, без сомнения, – сказал князь Андрей, и вдруг, неестественно оживившись, он стал шутить с Пьером о том, как он должен быть осторожным в своем обращении с своими 50 ти летними московскими кузинами, и в середине шутливого разговора встал и, взяв под руку Пьера, отвел его в сторону. – Ну что? – сказал Пьер, с удивлением смотревший на странное оживление своего друга и заметивший взгляд, который он вставая бросил на Наташу. – Мне надо, мне надо поговорить с тобой, – сказал князь Андрей. – Ты знаешь наши женские перчатки (он говорил о тех масонских перчатках, которые давались вновь избранному брату для вручения любимой женщине). – Я… Но нет, я после поговорю с тобой… – И с странным блеском в глазах и беспокойством в движениях князь Андрей подошел к Наташе и сел подле нее. Пьер видел, как князь Андрей что то спросил у нее, и она вспыхнув отвечала ему. Но в это время Берг подошел к Пьеру, настоятельно упрашивая его принять участие в споре между генералом и полковником об испанских делах. Берг был доволен и счастлив. Улыбка радости не сходила с его лица. Вечер был очень хорош и совершенно такой, как и другие вечера, которые он видел. Всё было похоже. И дамские, тонкие разговоры, и карты, и за картами генерал, возвышающий голос, и самовар, и печенье; но одного еще недоставало, того, что он всегда видел на вечерах, которым он желал подражать. Недоставало громкого разговора между мужчинами и спора о чем нибудь важном и умном. Генерал начал этот разговор и к нему то Берг привлек Пьера.

На другой день князь Андрей поехал к Ростовым обедать, так как его звал граф Илья Андреич, и провел у них целый день. Все в доме чувствовали для кого ездил князь Андрей, и он, не скрывая, целый день старался быть с Наташей. Не только в душе Наташи испуганной, но счастливой и восторженной, но во всем доме чувствовался страх перед чем то важным, имеющим совершиться. Графиня печальными и серьезно строгими глазами смотрела на князя Андрея, когда он говорил с Наташей, и робко и притворно начинала какой нибудь ничтожный разговор, как скоро он оглядывался на нее. Соня боялась уйти от Наташи и боялась быть помехой, когда она была с ними. Наташа бледнела от страха ожидания, когда она на минуты оставалась с ним с глазу на глаз. Князь Андрей поражал ее своей робостью. Она чувствовала, что ему нужно было сказать ей что то, но что он не мог на это решиться. Когда вечером князь Андрей уехал, графиня подошла к Наташе и шопотом сказала: – Ну что? – Мама, ради Бога ничего не спрашивайте у меня теперь. Это нельзя говорить, – сказала Наташа. Но несмотря на то, в этот вечер Наташа, то взволнованная, то испуганная, с останавливающимися глазами лежала долго в постели матери. То она рассказывала ей, как он хвалил ее, то как он говорил, что поедет за границу, то, что он спрашивал, где они будут жить это лето, то как он спрашивал ее про Бориса. – Но такого, такого… со мной никогда не бывало! – говорила она. – Только мне страшно при нем, мне всегда страшно при нем, что это значит? Значит, что это настоящее, да? Мама, вы спите? – Нет, душа моя, мне самой страшно, – отвечала мать. – Иди. – Все равно я не буду спать. Что за глупости спать? Maмаша, мамаша, такого со мной никогда не бывало! – говорила она с удивлением и испугом перед тем чувством, которое она сознавала в себе. – И могли ли мы думать!… Наташе казалось, что еще когда она в первый раз увидала князя Андрея в Отрадном, она влюбилась в него. Ее как будто пугало это странное, неожиданное счастье, что тот, кого она выбрала еще тогда (она твердо была уверена в этом), что тот самый теперь опять встретился ей, и, как кажется, неравнодушен к ней. «И надо было ему нарочно теперь, когда мы здесь, приехать в Петербург. И надо было нам встретиться на этом бале. Всё это судьба. Ясно, что это судьба, что всё это велось к этому. Еще тогда, как только я увидала его, я почувствовала что то особенное». – Что ж он тебе еще говорил? Какие стихи то эти? Прочти… – задумчиво сказала мать, спрашивая про стихи, которые князь Андрей написал в альбом Наташе. – Мама, это не стыдно, что он вдовец? – Полно, Наташа. Молись Богу. Les Marieiages se font dans les cieux. [Браки заключаются в небесах.] – Голубушка, мамаша, как я вас люблю, как мне хорошо! – крикнула Наташа, плача слезами счастья и волнения и обнимая мать. В это же самое время князь Андрей сидел у Пьера и говорил ему о своей любви к Наташе и о твердо взятом намерении жениться на ней.

В этот день у графини Елены Васильевны был раут, был французский посланник, был принц, сделавшийся с недавнего времени частым посетителем дома графини, и много блестящих дам и мужчин. Пьер был внизу, прошелся по залам, и поразил всех гостей своим сосредоточенно рассеянным и мрачным видом. Пьер со времени бала чувствовал в себе приближение припадков ипохондрии и с отчаянным усилием старался бороться против них. Со времени сближения принца с его женою, Пьер неожиданно был пожалован в камергеры, и с этого времени он стал чувствовать тяжесть и стыд в большом обществе, и чаще ему стали приходить прежние мрачные мысли о тщете всего человеческого. В это же время замеченное им чувство между покровительствуемой им Наташей и князем Андреем, своей противуположностью между его положением и положением его друга, еще усиливало это мрачное настроение. Он одинаково старался избегать мыслей о своей жене и о Наташе и князе Андрее. Опять всё ему казалось ничтожно в сравнении с вечностью, опять представлялся вопрос: «к чему?». И он дни и ночи заставлял себя трудиться над масонскими работами, надеясь отогнать приближение злого духа. Пьер в 12 м часу, выйдя из покоев графини, сидел у себя наверху в накуренной, низкой комнате, в затасканном халате перед столом и переписывал подлинные шотландские акты, когда кто то вошел к нему в комнату. Это был князь Андрей.

wiki-org.ru

ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ - это... Что такое ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

 ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

термохимический ракетный двигатель ракетный двигатель, работающий на хим. топливе. Осн. агрегат хим. РД - камера. При сгорании (разложении) в ней ракетного топлива и расширении продуктов сгорания в сопле потенц. энергия рабочего тела превращается в кинетич. энергию истекающей газовой струи. РДТТ по конструкции и в эксплуатации проще ЖРД, но не имеют их преимуществ - высокой уд. тяги, регулируемости тяги, возможности многократного запуска. РДТТ применяют в ракетной артиллерии, в боевых и космич. ракетах, ЖРД - в боевых и космич. ракетах и на самолётах как стартовые двигатели. Диапазон тяги РДТТ и ЖРД составляет от неск. мН до неск. МН, масса - от неск. сотен г до неск. сотен т. См. рис.

Принципиальная схема химического ракетною двигателя: 1 - бак с жидким окислителем; 2 - насосы; 3 - бак с жидким горючим; 4 - турбина; 5 - камера сгорания; 6 - сопло; 7 - выпуск газов из тур-бины

Большой энциклопедический политехнический словарь. 2004.

Смотреть что такое "ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ" в других словарях:

dic.academic.ru

ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — с русского

См. также в других словарях:

translate.academic.ru

Химический ракетный двигатель - это... Что такое Химический ракетный двигатель?

 Химический ракетный двигатель         Ракетный двигатель, у которого для создания тяги используется химическая энергия топлива. Основной вид ракетного двигателя. В Х. р. д. применяется жидкое, твёрдое и гибридное Ракетное топливо; соответственно различают жидкостные ракетные двигатели (См. Жидкостный ракетный двигатель), твердотопливные ракетные двигатели (См. Твердотопливный ракетный двигатель) и ракетные двигатели гибридного топлива. Для вспомогательных систем космических летательных аппаратов разработаны также Х. р. д., использующие пары жидкого ракетного топлива, газообразные продукты электролиза воды или газообразное монотопливо. Двигательные установки с Х. р. д. имеют тягу от долей н до десятков Мн и удельный импульс до 5 кн․сек/кг (экспериментальный Х. р. д. на топливе фтор — литий — водород). При создании топлив на основе свободных атомов и радикалов либо возбуждённых атомов и молекул ожидается увеличение удельного импульса Х. р. д. до 10—20 кн․сек/кг.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

Смотреть что такое "Химический ракетный двигатель" в других словарях:

dic1.academic.ru

ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ - это... Что такое ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ?

 ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ двигатель (термохимический) - работает на химическом ракетном топливе. Основной двигатель всех ракет и космических летательных аппаратов. В камере сгорания образуется горячий газ, который затем вытекает из сопла. Максимальная скорость струи вытекающего газа ок. 4500 м/с, тяга - от долей Н до десятков МН. Основные типы химических ракетных двигателей - жидкостные ракетные двигатели (ЖРД), ракетные двигатели твердого топлива (РДТТ) и гибридные ракетные двигатели.

Большой Энциклопедический словарь. 2000.

Смотреть что такое "ХИМИЧЕСКИЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ" в других словарях:

dic.academic.ru