Давление между головным отсеком и отделяемой ступенью

При газодинамическом разделении ступеней и отделении головной части от ракетной разведение блоков осуществляется давлением наддува между ними, которое создается газогенератором, или заполнением газом герметичного объема между ними перед стартом ракеты.

Рис. 56.

Роль газогенератора может выполнить РДТТ, у которого в момент разделения вскрывается отверстие на переднем днище и продукты сгорания топлива истекают в объем между двигателем и головной частью, создавая необходимое давление Q. Для определения этого давления составим уравнение сохранения массы в объеме (рис. 56) между разделяющимися телами:

«.

где Fq — площадь отверстия на переднем днище; F_n = InRx — площадь зазора между разделяющимися частями. Ввиду быстрого падения давления Q и малого расстояния х изменением объема W пренебрегаем. Учитывая это, а также то, что р_п =0/(/?Г,), получаем.

где 7J), 7J — температура торможения газов в камере и объеме соответственно. Полагая также, что истечение в объем изоэнтропическое, имеем

и после подстановки (6.10) в (6.9) и преобразований получаем следующее уравнение для определения давления Q между разделяющимися телами:

где D = ^RT₀a (k)/W . Для определения давления в двигателе /;_0] запишем баланс масс для его объема fV_A, который также считаем постоянным:

или, после преобразований, где

Расстояние х между разделяющимися частями определим из уравнений относительного движения.

где X_t, Х₂ — силы лобового сопротивления разделяющихся частей; Ту, Т₀ — тяга основного сопла двигателя и отверстия на его переднем днище. Решая систему обыкновенных дифференциальных уравнений (6.11)—(6.13), находим давление между разделяющимися частями.