Учитывая сложность определения констант А,Х в разжиженном слое топлива, целесообразно зависимость Uu=f{N) определять экспериментально на модельных установках или опытных образцах.

Существует полуэмпирическая зависимость для определения скорости внедрения от усилия поджатия 16-лучевого теплового ножа из сплава Ml-МП в канальный заряд из смесевого безметального топлива:

=6,725.

(2.34)

тцсМ- сила прижатия, Н.

На обобщенном графике (п =/(рп)), построенном с учетом опытных данных и расчетных зависимостей (рис. 2.65), видно, что существуют три принципиально отличающихся участка взаимодействия теплового ножа с твердым топливом:

1й участок - режим пиролиза, когда температура лезвия ТН превосходит температуру поверхности горения топлива;

2-W участок - переход от режима пиролиза к режиму разрезания заряда. В этом случае острие ножа входит в соприкосновение с поверхностью топлива; ширина второго участка зависит от толщины лезвий ТН.

З'й участок - режим резания топлива всей заостренной поверхно-сгьюТН.

о 4 8 12 р.МПа

Рис. 2.65. Обобщенный график зависимости п =/(Рш)

Заметим, что как в режиме пиролиза, так и в режиме резания топлива коэффициент форсирования имеет склонность к насьпцению.

Оценим предельные возможности РДТТ с ТН. Из равенства газоприхода и газорасхода (квазистационарный процесс)

т = Suxpp = oApF (2.35)

получим зависимость относительной глубины изменения расхода

{SuX

при форсировании щ от коэффициента усиления п--- = Зщ

(при условии независимости п от давления в камере сгорания при неизменной площади критического сечения F):

1 1

= р = () i-v i-v (2.36)

На рис. 2.66 приведены зависимости щ от коэффициента

форсирования (усиления) п для топлив с различными показателями степени в законе скорости горения v.

Таким образом, из вышесказанного о ЭУТТ с ТН можно сделать следующие вьгооды:

1. Несомненными достоинствами этого способа по сравнению со способом изменения площади критического сечения являются:

Рис. 2.66. Зависимости от коэффициента форсирования п

для топлив с различными показателями степени в законе скорости горения v

повышенный диапазон регулирования;

меньший диапазон изменения давления при тех же диапазонах регулирования (Р для ТН и Р р^ для изменения Р^)\

неизменность газового тракта сопла;

отсутствие забросов тяги на переходных режимах. 2. Недостатки этого способа регулирования:

используются низкотемпературные (низкоэнергетичные) топлива, температура ПС которых ограничивается стойкостью решетки ТН;

заряды должны бьпъ торцевого горения;

велико время переходных процессов;

увеличенная масса конструкции из-за наличия ТН и привода прижатия его к поверхности заряда.

2.2.1. ВНУТРИКАМЕРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭУТТ С ТЕПЛОВЫМ НОЖОМ

Исходя из анализа технических требований, предъявляемых к регулируемым энергоустановкам систем различного назначения, а также возможных схемно-конструктивных решений ЭУТТ с тепловым ножом, для построения математической модели выбрана следующая интегральная схема двигательной установки (рис. 2.67), концентрирующая в себе особенности практически всех возможных схем. Внутреннее расположение гидропривода в канале забронированного заряда позволяет наиболее компактно разместить ДУ в составе изделия. Предполагается, что прочно скрепленный с корпусом заряд изготовлен из смесевого безметального топлива с температурой продуктов сгорания не вьппе 2000 К, что позволяет реализовать горячую схему газоразведения (газоводы не имеют внутреннего ТЗП). Тепловой экран 13 снижает интенсивность прогрева телескопического гидропривода. Предпола-г^ается, что газоводы расположены симметрично, общая их длина относительно небольшая. Поэтому при проведении расчетов вся система газоразведения может быгь сведена к одному эквивалентному газоводу.