Численное моделирование внутренней баллистики в ракетных двигательных установках…
11
Однако применение КТТ на основе конструктивной схемы тра-
диционного твердотопливного двигателя не позволяет устранить все
недостатки, присущие использованию топлива в твердом агрегат-
ном состоянии. Основным из них является чрезвычайная сложность
(или невозможность) регулирования тяги двигателя. Кроме того, как
было показано, создание РДКТТ с использованием наиболее энер-
гоемкой композиции на базе кислорода и водорода практически не-
возможно вследствие существенного различия скоростей преобра-
зования этих компонентов. Таким образом, многие из недостатков
двигателей указанных типов связаны с использованием в них только
жидких или только твердых (включая криогенные) компонентов
топлива.
Для создания ракетных двигателей, обладающих преимущества-
ми ЖРД и РДТТ и практически лишенных недостатков, присущих
двигателям указанных типов, предлагается схема гибридного ракет-
ного двигателя принципиально нового класса на криогенном топливе,
один из компонентов которого находится в жидком, а другой — в
твердом агрегатном состоянии.
Предварительный анализ позволяет выделить следующие основ-
ные преимущества гибридного ракетного двигателя на криогенном
твердом топливе (ГРДКТТ) по сравнению как с традиционными ЖРД
и РДТТ, так и с РДКТТ:
• топлива ГРДКТТ дают возможность достичь значений удельно-
го импульса, превышающих его значения для РДТТ и приближаю-
щихся к значениям удельного импульса для ЖРД, при этом плот-
ность топлив ГРДКТТ превосходит плотность топлив, состоящих
только из жидких компонентов (плотность твердого водорода при
4 K выше плотности жидкого на 25 %, а плотность твердого кислоро-
да превышает плотность жидкого на 35 %);
• использование в ГРДКТТ одного из компонентов топлива в
жидком агрегатном состоянии открывает значительно более широкие
(по сравнению с его использованием в РДТТ и РДКТТ) возможности
по регулированию тяги, многократному включению и выключению
двигателя, а также охлаждению его камеры;
• в ГРДКТТ реализуются более простые схемные решения по
сравнению с ЖРД (отсутствует система подачи одного из компонен-
тов);
• в ГРДКТТ возможно использование в качестве компонентов
топлива горючих и окислителей с существенно различающимися
временами преобразования, например кислорода и водорода, что не-
реализуемо в условиях РДКТТ.
Важным преимуществом ГРДКТТ является возможность исполь-
зовать в них в качестве топлива такие компоненты, которые не могут
