Оптимален размер за проверка

Говорим за прости TRT пулове за зареждане с кръгъл канал, бронирани отвън. Горната им повърхност съответно завършва и канал. Такива пулове са най-често срещани при аматьорски двигатели с негорими дюзи и се използват поради технологичната простота и с цел постигане на най-равномерно разпределение на налягането (а оттам и на тягата) в двигателя във времето.

В идеалния случай ракетите се стремят към постоянно налягане по време на работа на двигателя, така наречения "рафт". Пример за "рафт" е показан на фиг. 1, успях да го взема на мотора RDK-5F. Приблизително постоянното налягане по време на работа на двигателя позволява максимално използване на възможностите на ракетния двигател. В тази статия няма да навлизам в подробно обяснение на този факт, а само ще кажа, че със същия общ импулс можете да получите най-ниското максимално работно налягане.

На теория е невъзможно да се получи "рафт" на пулове с външна броня и кръгъл канал, но е възможно да се организира симетричен профил на горене близо до него с малък спад на налягането, това е синята крива на фиг. 3 . Това изисква определени пропорции от размера на пула. Тези размери обикновено се наричат оптимални. Тъй като диаметърът на шахмата се определя уникално от диаметъра на корпуса на двигателя и диаметърът на канала зависи от диаметъра на критата на дюзата, ние можем да променяме само дължината на контролера за зареждане. Начинаещите ракети често задават въпроса как да определят оптималната дължина на пуловете? Нека да разберем какви са тези оптимални размери, защо точно те са и как да изберем правилната дължина.

Процесът на горене на пула с диаметър D, дължина L и диаметър на канала d е показан на фиг. 2. Изхождаме от стандартното предположение, че изгарянето на дама във всички посоки е еднакво. По този начин, когато стената на горивния заряд изгори до дълбочината h, получаваме нови размери за диаметъра на канала d1 = d + 2h и дължината на зареждането L1 = L-2h. Фигура 2 показва новите размери в червено.

Нека направим резерва веднага, че случаят L≤D-d не е приемлив на практика и няма да го разглеждаме. Това означава, че пулката трябва да изгори напълно по-рано в диаметър, отколкото в дължина, за да осигури силата и целостта на зареждането.

Очевидно налягането в двигателя директно зависи от зоната на горене. Площта се променя - налягането се променя. Нека тогава анализираме как се променя площта по време на изгарянето на пула. Обща площ на изгарянето на шашка

S = π (D 2 -d 2)/2 + πdL

След изгарянето на слоя h получаваме нова зона на горене

Замествайки d1 = d + 2h и L1 = L-2h, получаваме зависимостта на зоната на горене от дебелината на слоя h

S (h) = π/2D 2 -π/2 (d + 2h) 2) + π (d + 2h) (L-2h)

Разширявайки скобите и комбинирайки, получаваме в тази форма