Особенности запуска жидкостного ракетного двигателя

Московский государственный технический университет 
имени Н.Э. Баумана 

С.А. Орлин 

Особенности запуска  
жидкостного ракетного двигателя 

Учебное пособие  
 
 
  
 
 
 
 
 
 

 
 
 

УДК 621.454.2 
ББК 39.65 
 
О66 

Издание доступно в электронном виде на портале ebooks.bmstu.ru 
по адресу: http://ebooks.bmstu.ru/catalog/203/book1580.html 
Факультет «Энергомашиностроение» 
Кафедра «Ракетные двигатели» 

Рекомендовано Редакционно-издательским советом  
МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия 
 
 
Орлин, С. А. 
О66   
Особенности запуска жидкостного ракетного двигателя : 
учебное пособие / С. А. Орлин. — Москва : Издательство 
МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2016. — 33, [3] с. : ил.  
ISBN 978-5-7038-4548-6 
Изложены особенности запуска различных современных жидкостных 
ракетных двигателей с турбонасосной системой подачи. Показана зависимость процесса запуска от рода используемого топлива, назначения и выбранной схемы ракетного двигателя. Дана классификация видов запуска 
двигателя, подробно описаны этапы процесса запуска двигателя. Освещены процессы наддува баков, захолаживания двигательной установки с 
жидкостным ракетным двигателем при использовании низкокипящих компонентов. 
Для студентов, обучающихся по специальности «Проектирование 
авиационных и ракетных двигателей». 

 
 УДК 621.454.2 
 
 ББК 39.65 
 
 
 
 
 
 

 
 
 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 
 
 © Оформление. Издательство  
ISBN 978-5-7038-4548-6 
 
МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016 

Предисловие 

Основной целью изучения дисциплины «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных двигателей» является подготовка 
специалистов, способных принимать теоретическое и практическое участие в создании систем автоматического управления 
(САУ) ракетного двигателестроения, а также участвовать в разработке конверсионных приложений на основе знаний программы 
учебного курса. 
Предполагается, что студенты обладают такими компетенциями, как знание принципов регулирования технических систем, алгоритм расчета статических характеристик элементов схемы регулирования, а также знаниями о составлении описания принципов 
действия и устройств проектируемых изделий и объектов с обоснованием принятых технических решений. Студенты должны быть 
компетентны в таких вопросах, как использование метода суперпозиции, методики расчета регулируемых параметров и обладать 
другими навыками, указанными в программе дисциплины. 
Задача учебного пособия — показать студентам, изучающим 
дисциплину «Автоматика и регулирование жидкостных ракетных 
двигателей» по специальности «Проектирование авиационных и 
ракетных двигателей», особенности запуска современного жидкостного ракетного двигателя, используя в качестве примеров 
современные ЖРД типа РД-180, РД-120, 11Д58, КВД-1, РД-0120 
и др. [1]. 
Запуск двигателя представляет собой неустановившийся режим работы, в течение которого параметры рабочего процесса 
изменяются во времени от своих начальных значений до значений номинального режима. В процессе запуска имеют место 
большие градиенты параметров. Так, для современных двигателей градиент изменения давления в газовых полостях составляет 
20…1000 МПа/с, скоростей движения газов — 200…3500 м/с2, 
температуры — 4000 K/с. 

Вследствие больших градиентов изменения параметров в процессе запуска на двигательный и летательный аппараты воздействуют значительные механические и тепловые нагрузки, способные привести к разрушению конструкции. Кроме того, из-за большой скорости протекания процессов режим запуска неуправляем. 
Все это обусловливает большую сложность организации и отработки процесса запуска и выделяет его из всех режимов работы. 
Как было сказано выше, запуск является одним из важнейших 
этапов работы двигательных установок с ЖРД, обеспечивающий 
надежное выполнение программы полета ракеты. Каждый конкретный запуск определяется следующими факторами: для какой 
ступени используется ЖРДУ, величина тяги, выбранная схема 
ЖРДУ, топливо, однократность или многократность запуска в течение полета, количество камер ЖРД и т. д. 
Необходимо отметить, что в данном материале рассматривается запуск ЖРД, работающего в стационарном (маршевом) режиме, 
что характерно для ракетоносителей и разгонных блоков. Что касается двигателей малых тяг, обеспечивающих ориентацию и стабилизацию (т. е. коррекцию) орбиты, работающих в импульсном 
режиме, то управление их работой излагается в отдельном разделе 
дисциплины. 
Для иллюстрации процесса запуска разрабатывается пневмогидросхема ЖРД и циклограмма [2]. 
Пневмогидросхема с описанием процесса запуска и останова 
является обязательной частью как курсового проекта по дисциплине «Конструирование ЖРДУ», так и дипломного проекта для 
студентов специальности 24.05.02 «Проектирование авиационных 
и ракетных двигателей», а также домашнего задания и курсовой 
работы по дисциплине «Автоматика и регулирование ЖРД». 
Непосредственно с процессом запуска двигательной установки 
студенты знакомятся во время эксплуатационной практики на 
предприятиях ракетного двигателестроения.