Как именно работает разгерметизация в РДТТ?

Как на самом деле работает процесс угасания в твердотопливном ракетном двигателе?

Большинство людей изначально всегда читали, что после воспламенения твердого ракетного топлива нет возможности фактически остановить его работу, пока твердое зерно не сгорит полностью. Но я столкнулся с концепцией гашения и разгерметизации и с тем, что можно остановить горение твердотопливной ракеты, если захотеть. Я видел видео, в котором упоминалось, что быстрое снижение давления в камере также вызовет резкое падение скорости регрессии, что правильно, поскольку они оба связаны, но также было упомянуто, что площадь ожога зависит от давления в камере.

Какое место занимают площадь ожога и тушение? Подробности этого мне тоже не очень ясны.

Возможно, вы можете добавить ссылки на места, где вы встречали понятия тушения и разгерметизации. Это площадь горения или скорость горения ?
Вспоминается система аварийного отключения на некоторых СРБ, которая по сути состояла из развязки горловины и сопла. Хотя SRB продолжал гореть, давление и скорость выхлопа больше не имели значения для движения.
Редактировать: Вот ссылка на видео, которое я видел: youtube.com/watch?v=459VYHd0MXc В 35:20 изменение давления в камере по времени связано со значением альфа, а альфа зависит от площади ожога. Как именно произойдет это резкое падение давления?
Порты прекращения тяги: alterwars.com/BBOW/Space_Engines/UA-1207_GA.gif

Ответы (2)

Я никогда не дросселировал твердотопливную ракету, поэтому следующий ответ скорее теоретический, чем основанный на опыте.

Я считаю, что лучший способ понять топливо (взрывчатые вещества, баллистическое топливо и твердотопливные ракеты) — это посмотреть на кривую давление/скорость горения. Эмпирические кривые могут быть получены на основе данных, собранных в экспериментальной камере, где стержень топлива воспламеняется под контролируемым давлением.

введите описание изображения здесь

Теоретическая формула для этих кривых — закон Виелла. «а» — константа. «n» — показатель степени давления, характерный для рассматриваемого топлива.

Обратите внимание, что если показатель степени n>1, порох «выстреливает», и мы называем его взрывчатым веществом. Мы бы не рассматривали возможность использования этого топлива в качестве ракетного топлива.

Если n<1, давление стремится к стабильному максимуму, и мы рассматриваем топливо как кандидата на ракетное топливо.

Баллистические ракетные топлива находятся где-то посередине.

Скорость горения топлива увеличивается с давлением, потому что более высокая плотность быстрее передает тепло несгоревшему твердому топливу, разлагая его на газы, которые могут участвовать в дальнейшем сгорании.

Заметим также, что согласно Закону, если давление p=0, скорость горения r=0. Это означает (теоретически), что если вы уберете давление из камеры сгорания, горение погаснет.

Гашение твердотопливной ракеты может быть достигнуто за счет быстрой разгерметизации. https://apps.dtic.mil/sti/pdfs/AD0711436.pdf По сути, разгерметизация останавливает поток тепла от горячего пламени камеры сгорания к несгоревшему твердому топливу.

Несовершенной аналогией было бы задувание пламени свечи: быстрое движение воздуха препятствует передаче тепла от пламени к новому топливу (жидкий парафин в фитиле).

На зону ожога не повлияет разгерметизация.

Возможно , вы не стали бы использовать взрывчатку в качестве ракетного топлива, но и нитроглицерин, и октоген были испытаны в качестве ракетного топлива.

В зависимости от состава пороха, температуры сгорания и, возможно, даже от того, насколько глубоко при полном сгорании происходит событие «быстрой разгерметизации», вполне возможно, что композитное зерно APCP может фактически повторно воспламениться после такого события. Это было давно, но я действительно видел это в некоторых небольших любительских двигателях (около 50-70 Н-сек общего импульса), которые выдували сопла. Оставшееся топливо было погашено, а через долю секунды снова зажжено, медленно сгорая в режиме паяльной лампы, поскольку оно больше не было ограничено. Состав топлива, насколько я помню, состоял из 80% перхлората аммония и 20% по весу Devcon's Flexane 60, рецепта, использовавшегося в двигателях Enerjet 1960-х годов, производимых Rocket Development Corp. из Индианы.