РДТТ "Вэксуннг"

Этот двигатель, представленный на рисунке слева, использовался на третьей ступени английской РН "Блэк Эрроу", при помощи которой в 1971 г. был запущен первый английский ИСЗ "Проснеро". Хотя "Вэксуинг" и подобные ему двигатели и не имеют широкого применения, рассмотрение этого РДТТ позволит получить более полное представление о возможных конструкциях космических РДТТ, их особенностях и проблемах, решаемых при их создании.

В РДТТ "Вэксуинг" применяется корпус в виде тонкостенного (0,6-0,8 мм) стального сосуда диаметром 712 мм. В двигателе содержится 312 кг не совсем обычного смесевого топлива. Оно состоит из перхлората аммония (63%), пикрата аммония (14%), алюминия (12%) и горючего-связки на основе пластифицированного полиизобутилена (11%). Это топливо необычно в том отношении, что изготовление заряда из него сводится к смешиванию указанных компонентов до состояния густой пасты (с плотностью 1,77 г/см3), последующее отверждение которой не производится. При температуре 60°С топливная масса становится настолько пластичной, что ею можно заполнять под вакуумом корпус РДТТ.

После загрузки в топливо вводится профилированная игла для образования внутреннего канала горения. Созданием соответствующего гидростатического давления обеспечивается плотное прижатие заряда к корпусу, который предварительно покрывается теплоизоляционным слоем (наполненный хлорсульфоновый полиэт.илен) и адгезионным составом (нитрильный каучук).

Двигательная установка с РДТТ "Вэксуинг" имеет массу 352 кг (на долю топлива приходится 89% от этой величины) и работает 37 с, развивая удельный импульс около 2710 м/с. В течение первых 15 с тяга РДТТ постепенно возрастает, достигая ~ 29 кН (при этом давление в камере увеличивается до ~ 2,8 МПа), после чего плавно снижается. Создатели "Вэксуинга" опасалась, что, пастообразный топливный заряд, достаточно упругий при небольшой нагрузке, "потечет" под воздействием ускорений в процессе рабогы двигателей первой и второй ступеней РН. Соответствующие эксперименты показали, однако, что опасный уровень перегрузок существенно превышает действительный.

При создании РДТТ "Вэксуинг" необходимо было предусмотреть возможность его аварийного выключения в случае выхода РН за пределы безопасной зоны полигона. С. указанной целью в переднем днище корпуса разместили кольцевой заряд взрывчатого вещества, при детонации которого в днище вырезается отверстие диаметром около 200 мм. При этом происходит быстрый спад рабочего давления в двигателе, и горение топлива прекращается.

При запуске ИСЗ двигатель "Вэксуинг" включился и апогее промежуточной орбиты и обеспечил перевод спутника на околополярную орбиту. После отделения ИСЗ ракетная ступень продолжала, однако, двигаться вследствие истечения из РДТТ продуктов пиролиза теплоизоляционных материалов, нагретых до высокой температуры. В результате ступень настигла спутник и при столкновении повредила телеметрическую антенну. Этот факт - один из многих "сюрпризов", которые необходимо учитывать при создании и использовании космических РДТТ.