Search academic texts

Information × Registration Number 2123U006185, Article popup.category Стаття, Опубліковано, Рецензована стаття Title Statement of the problem of designing a liquid rocket engine dual bell nozzle of the maximum thrust using the direct method of the calculus of variations popup.author Дубровський ІванБучарський ВалерійDubrovskyi IvanBucharskyi Valerii popup.publication 06-06-2023 popup.source_user Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара popup.source https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/6 popup.publisher Oles Honchar Dnipro National University Description Ракетний двигун із стандартним профільованим соплом однієї секції забезпечує максимальне тягове зусилля лише при певному значенні атмосферного тиску [1]. Для розширення діапазону значень атмосферного тиску, при яких досягається оптимальний режим роботи двигуна, можна використовувати двохконусне сопло [2]. Типова діаграма такого сопла показана на рис. 1. Основні елементи цього сопла - три поперечні перерізи a, b, c та два профільовані відрізки a-b, b-c, обмежені ними. На рис. 1 показано загальний випадок контуру такого сопла, для якого кут в генератрисі розташований в точках a та b. Крім того, переріз a збігається з критичним перерізом камери двигуна. Розглянемо принцип роботи такого сопла. При роботі на низькій висоті, з високим значенням атмосферного тиску pe1, тяга генерується лише першим профільованим відрізком a-b. Зі збільшенням висоти польоту і відповідним зниженням атмосферного тиску до pe2 (pe1 > pe2), потік продуктів згоряння розширюється, починає обтікати другий профільований відрізок та створює додаткову тягу. Таким чином, двигун з двохконусним соплом буде генерувати більше середнього тягового зусилля протягом польоту, ніж двигун з одним соплом, розроблений для роботи при одному з атмосферних тисків pe1 або pe2. Зазвичай для профілювання двохконусного сопла використовується метод характеристик [3]. Однак він має наступні недоліки: неможливість профілювання сопла максимального тягового зусилля з явними обмеженнями на його розміри, вагу тощо;вимога відсутності ударних хвиль у потоці продуктів згоряння всередині сопла. Як альтернативу методу характеристик, у цій роботі пропонується використовувати прямий метод варіаційного числення [4] для профілювання двохконусного сопла. popup.nrat_date 2025-04-07 Close