Что такое твердотопливный двигатель

Твердотопливный ракетный двигатель

Твердото́пливный раке́тный дви́гатель (РДТТ — ракетный двигатель твёрдого топлива) использует в качестве топлива твёрдое горючее и окислитель.

Содержание

• 1 История
• 2 Достоинства и недостатки
• 3 Применение
  • 3.1 Космонавтика
  • 3.2 Метеорологические ракеты
  • 3.3 Боевые ракеты
  • 3.4 В моделизме
• 4 Топливо
• 5 См. также
• 6 Примечания
• 7 Литература

Самые ранние сведения об использовании твердотопливных ракет (китайских пороховых ракет) относятся к XIII веку. Вплоть до XX века все ракеты использовали ту или иную форму твёрдого топлива, как правило на основе дымного пороха. В период между первой и второй мировыми войнами начинается принятие на вооружение лёгких твердотопливных ракет на основе различного нитроцеллюлозного топлива. После Второй Мировой войны началось бурное развитие ракетной техники как военного так и космического назначения.

Достоинствами твердотопливных ракет являются: относительная простота, отсутствие проблемы возможных утечек токсичного топлива, низкая пожароопасность, возможность долговременного хранения, надёжность.

Недостатками таких двигателей являются невысокий удельный импульс и относительные сложности с управлением тягой двигателя (дросселированием), его остановкой (отсечка тяги) и повторным запуском, по сравнению с ЖРД; как правило, больший уровень вибраций при работе, большое количество агрессивных веществ в выхлопе наиболее распространённых видов топлива с перхлоратом аммония.

Космонавтика Править

Редко используются в советской и российской космонавтике (например, Старт (ракета-носитель)), однако широко применялись и применяются в ракетной технике других стран, например в США. В основном это элементы первой ступени (боковые ускорители):

• Боковой ускоритель МТКК Спейс шаттл и Space Launch System.
• Вторая ступень Наро-1 (Республика Корея), Антарес (США).
• Семейство твердотопливных ступеней Castor (англ.) русск. .
• Японская ракета SS-520.

Метеорологические ракеты Править

• М-100
• ММР-06

Боевые ракеты Править

В моделизме Править

В ракетомоделировании используется 2 типа двигателей на твёрдом топливе. Первые — на основе дымного пороха (в Америке такие двигатели имеются в свободной продаже). Но обычно используют расплав или смесь калийной селитры (или реже натриевой селитры) и углеводов (сахар, сорбит и декстроза) — это т. н. «карамель», она изготовляется самостоятельно. Ракетные двигатели обычно имеют сопло, но иногда делают и бессопловые двигатели. Их обычно изготовляют из картонных гильз для охотничьих ружей, в качестве сопла используется отверстие для капсюля.

В настоящее время существуют программы для расчёта характеристик таких двигателей. Наиболее популярная — «SRM» авторства Ричарда Накки (существует и русскоязычная версия).

• Гомогенные топлива. Представляют собой твёрдые растворы (обычно — нитроцеллюлозы) в нелетучем растворителе (обычно в нитроглицерине). Применяются в небольших ракетах.
• Смесевые топлива. Это смесь твёрдых окислителя и горючего. Наиболее значимы:
  • Дымный порох. Исторически первое ракетное топливо. Состав: селитра, древесный уголь и сера.
  • Смесевые топлива на основе перхлората аммония (окислитель) и полимерного горючего. Наиболее широко применяемое топливо для тяжёлых ракет военного и космического назначения.
  • В ракетомоделизме получило широкое распространение самодельное смесевое топливо на основе нитрата калия и органических связующих, доступных в быту (сорбит, сахар и тому подобных).
• Известны ракетные двигатели, где горючее является твёрдым топливом, а окислитель жидким веществом и подаётся в камеру сгорания насосами по трубопроводам. Достоинствами такого топлива являются возможность управления тягой двигателя, достижение более высоких температур сгорания за счёт охлаждения камеры жидким окислителем. Такие ракетные двигатели являются промежуточными между ЖРД и РДТТ[1] .

Топливо РДТТ американских межконтинентальных ракет состояло из смеси на основе перхлората аммония в качестве окислителя и горючего полиуретана с алюминием (первая ступень), с присадками (связующего НТРВ (англ. Hydroxyl Terminated Poly Butadien — полибутадиена с концевой гидроксильной группой), улучшающими стабильность скорости горения, формование и хранения заряда и смесью на основе перхлората аммония в качестве окислителя и горючего полиуретана в смеси с сополимером полибутадиена и акриловой кислоты (вторая ступень).

Добро пожаловать в магазин «Братья Райт»

Модели на радиоуправлении – воплощение детской мечты. Интернет-магазин «Братья Райт» является магазином радиоуправляемых моделей, где вы сможете реализовать свои детские мечты, став обладателем самых разнообразных моделей.

Представляя исключительно высококачественную радиоуправляемую технику, мы готовы предложить максимальный выбор радиоуправляемых моделей в Москве.
У нас можно приобрести радиоуправляемые самолеты, вертолеты и автомобили от наиболее известных и популярных мировых производителей. Так, в широком ассортименте представлена продукция следующих марок: ProBoat, Align, HobbyZone, E-Flite, ParkZone.

Также у нас имеется широкий спектр дополнительного оборудования и аксессуаров, предназначенных для эксплуатации и обслуживания радиомоделей. Магазин радиоуправляемых моделей «Братья Райт» предлагает аккумуляторные батареи, зарядные устройства, свечи накаливания и различные технические жидкости. Кроме того, в нашем магазине вы сможете приобрести уникальные элементы тюнинга и специальный инструмент к своим моделям.

Очень важно, что в отличие от многих других магазинов радиоуправляемых моделей в Москве, где каждый производитель представлен одной или двумя моделями, у нас каждый из имеющихся брендов представлен в широком ассортименте.

Вне зависимости от того, являетесь ли вы новичком в сфере радиоуправляемого моделизма или обладаете значительным опытом в данной области, наши специалисты подберут для вас наиболее оптимальный вариант техники на радиоуправлении. Если же вам нужно приобрести увлекательную игрушку в подарок ребенку, то наш магазин является лучшим местом для этого!

Магазин был основан в 2009 году, его основателями стали профессиональные специалисты-моделисты, имеющие большой опыт работы. С момента открытия магазина ассортимент радиоуправляемых моделей неуклонно растет. Мы внимательно следим за тенденциями рынка и стараемся в полной мере соответствовать требованиям покупателей.

Космос в регионах

Через год в восьми километрах от Воронежа появится небольшое производство, на котором будут делать частную российскую ракету, уверен Дзись-Войнаровский. Бизнес-ангел Борис Жилин и его холдинг «Авенир» вложили в проект несколько десятков миллионов рублей (точную сумму стороны не раскрывают) в обмен на 50% доли в «НСТР Космические системы», которая, в свою очередь, владеет 90% в «НСТР Ракетные технологии». Обе фирмы входят в группу компаний НСТР.

Продолжать разработку двигателя на арендованных площадках в Подмосковье сложно: арендодатели не в восторге, когда на их площадях испытывают ракетные двигатели, а купить участок дорого. В Воронеже удалось найти кадры — рядом предприятия по выпуску двигателей, — и поддержку администрации области, говорит Дзись-Войнаровский.

Всего на создание ракеты может понадобиться около 500 млн руб., говорит директор НСТР Виктор Черников, в том числе 140 млн руб. на первый этап, включающий строительство завода и создание метеоракеты. «Не все деньги будут от одного инвестора, планируем искать других, в том числе среди государственных институтов развития, — объясняет Черников. — Это общемировая практика: космические стартапы запускаются на частные деньги, но без поддержки государства им развиваться трудно».

Компания планирует начать зарабатывать самостоятельно в ближайшее время: через три месяца запустится второй проект НСТР — сеть онлайн-телескопов по подписке для астрономов-любителей. Компания построила вышку с телескопом, к которому сможет подключиться любой желающий. «Из тысячи пользователей, заходящих на сайт, десять оставляют предзаказ на сессию», — утверждает Черников.

«Ракетные технологии» — не единственная российская компания, решившая строить свое «космическое» производство. К той же идее пришла компания «Космокурс», проектирующая суборбитальную ракету для космического туризма. «Таких ракет в России не было, даже в США одна компания занимается этим всерьез — Blue Origin Джеффа Безоса. Приходится делать все с нуля, у нас нет методик, по которым можно построить нужную нам ракету», — рассказывает основатель компании Павел Пушкин.

По первоначальному плану компания должна была заниматься только общим проектированием и технической проработкой ракеты, а производством — заводы и предприятия «кооперации», входящие в «Роскосмос». Но все оказалось сложнее: государственные заводы работают по нормативам и госзаказу и выходить за эти рамки не готовы. Лучшие специалисты и оборудование задействованы для Федеральной космической программы, и работать по заказу от стартапа они не могут — на откуп «Космокурсу» отдают простаивающие площади без нужного оборудования и незадействованных людей, а от этого страдает качество, объясняет Пушкин.

«В итоге вместо 80% нужных деталей и систем на заводах «кооперации» мы сможем сделать только 10%, остальное придется делать на собственном производстве, — говорит он.

Завод «Космокурса» расположится в Подмосковье на базе предприятия инвестора, говорит Пушкин. Он не называет имени, но говорит, что это частный инвестор из российского списка Forbes, который уже вложил в проект несколько десятков миллионов рублей и готов потратить до $150 млн. По версии издания Meduza, писавшего в 2016 году о компании Пушкина, инвестор проекта — Искандер Махмудов (№ 19 в рейтинге Forbes 2017 года). 70% в «Космокурсе» принадлежит Александру Тукацинскому, который входил в совет директоров компаний, совладельцем которых является Махмудов, в том числе «УГМК-Холдинга», «Трансмашхолдинга» и «Мосметростроя».

На деньги инвестора «Космокурс» построит не только завод, но и собственный космодром, говорит Пушкин: переговоры об этом предприниматель ведет с администрацией одного из регионов Центральной России. По планам основателя «Космокурса», через несколько лет там появится не только стартовая площадка для космического корабля, но и «развлекательный комплекс», куда любой желающий сможет купить билет и посмотреть на испытания двигателя или старт ракеты.

Кроме того, в областном центре появится медицинский центр, где космических туристов будут готовить к полету, а наземные туристы смогут попробовать пройти проверку на «профпригодность». И если за 15-минутный полет на одном из шести мест в космическом корабле придется заплатить внушительные $250 тыс., то другие «космические развлечения» сможет позволить себе каждый гость города с турпотоком в несколько миллионов человек в год, считает Пушкин.

Программа

По результатам лекций слушатели приобретут знания в следующих областях: история космонавтики, принципы создания и использования космических аппаратов, устройство Вселенной и Солнечной системы, методы и системы исследования космического пространства и подготовки космических миссий.

Программа состоит из трех основных блоков:

— Астрономия и астрофизика

— Наземные системы исследования космоса и подготовка космических миссий.

Цели и задачи программы

Программа направлена на формирование инженерного, научно-технического мышления у детей, освоения теоретических знаний по ракетно-космическим технологиям, астрономии и астрофизике. Важной составляющей является формирование представления о профессиях, связанных с изучением и освоением космоса среди школьников с возможностью выбора в будущем профессий, связанных с космической инженерией, астрономией, фундаментальными науками данной области знаний. У учащихся будет возможность принять участие в научных дискуссиях по темам лекций с ведущими учёными и специалистами.

Главная цель: обучение учащихся Образовательного центра «Сириус» научным знаниям в области космических исследований с привлечением ведущих специалистов и учёных данной отрасли науки и техники.

В процессе реализации программы будут затронуты следующие темы:

— строение Солнечной системы;

— основные объекты Вселенной и принципы их взаимодействия;

— физику и химию процессов в космическом пространстве;

— наземные комплексы для изучения космического пространства;

— программы по подготовке космонавтов и оборудования к различным космическим миссиям;

Все участники, успешно освоившие курс, смогут получить сертификат о прохождении программы.

Наш завод

Харьковский Завод «Теплотехник» — официальный производитель котлов «БУРЖУЙ»

• Елена Внуковаменеджер розничных продажСвязаться
• Виталий Кравченкотех. специалист
• Александр Фомичёвруководитель оптового отделаСвязаться
• Юрий Подстрешныйкладовщик
• Константин Синевинначальник производства
• Бондаренко Иринаглавный бухгалтер
• Демьянченко Владиславинженер
• Бригада сварочного цеха №2

Принцип работы

Работает котел на твердом топливе, как правило, на дровах, торфе, отходах пиломатериалов, специальных древесных брикетах, угле и пеллетах (гранулах, изготовленных из измельченной древесины, смолы, хвои и т.п.). Особой популярностью пользуются приборы универсального типа, способные потреблять практически все виды твердого топлива.

По способу теплопередачи котлы бывают:

• Воздушными.
• Паровыми.
• Водяными (встречаются чаще всего).

По принципу сжигания топлива:

• Традиционные. Работают на дровах и угле. Принцип действия такой же, как у обычной дровяной печи.
• Длительного горения. Инновационная разработка в области оборудования для отопления. Твердотопливные котлы длительного горения имеют вид удлиненной топочной камеры, окруженной со всех сторон водяной рубашкой. При горении пламя распространяется не снизу вверх, а сверху вниз, напоминая в этом отношении процесс горения свечи. Принцип работы котла длительного горения позволяет достигать полного сгорания топлива. При этом увеличивается промежуток горения одной закладки топлива (до 7 суток). Работает котел длительного горения, как правило, при стабильно высокой температуре теплоносителя, что на порядок повышает его КПД. Бесперебойное и безопасное функционирование таких моделей достигается за счет включения в конструкцию вентиляторов для экстренного тушения, предохранительного клапана и циркуляционной помпы.

• Пеллетные. В качестве топлива здесь используются специальные пеллеты. Такие котлы дополнительно оснащаются автоматической системой подачи пеллет и бункером для хранения топлива. Благодаря электронным датчикам осуществляется контроль наличия топлива внутри топки. Для работы такой системы необходимо стабильное электрическое питание.
• Пиролизные. Уникальное оборудование, где наряду с энергией от горения твердого топлива используется также тепловыделение газов. Это дает возможность небольшой объем топлива обратить в значительную порцию тепловой энергии. В результате достигается повышение КПД котла и снижение вредных выхлопов.

Принцип работы твердотопливных котлов длительного горения дает возможность применить автоматизацию. Управление агрегатами данного типа настолько простое, что его может осилить ребенок.