Шум від ракетних двигунів під час запуску ракет-носіїв космічного призначення

Наведена програма розрахунку звукового тиску на осові уявлень Лемба. Підкреслено, що проблемі випромінювання інфразвуку під час старту ракет-носіїв космічного призначення слід пиділяти серйозну увагу. The problem of suppression of noise during the launch of space-based missiles (RKN) has acquired a special urgency at the present time. The most "noisy" aggregate of the starting RKN is its propulsion system (DU). Therefore, an important issue of modern engine building is the study of the interrelation between the characteristics of combustion processes, mixing, flow, design parameters of engines with the noise level in the environment, i.e with the magnitude of the sound pressure and the frequency range of individual harmonics. The purpose of this work is to develop a methodology for calculating the noise of rocket engines during missile launches and analyzing the characteristics of engines that significantly affect the noise level. During the operation of rocket engines in the transient mode (i.e. in the first seconds of launching the remote control), periodic disturbance of the medium arises as a result of the influence of gas flows of burnt fuel components on it. This leads to the appearance of a sound field. Sound waves, excited near the nozzles, spread further into the atmosphere. In some sources the scheme of forces acting on the medium is considered. It can be concluded that the engine acts on a medium with a force equal in magnitude and in oppositely directed thrust force. A method for calculating the noise of rocket engines and a program for calculating sound pressure taking into account the changing parameters, depending on the distance from the source, the angle of the directivity characteristic, the frequency, the harmonic number, and the speed of sound are developed. The program is written in the Fortran programming language. The calculation results made it possible to determine the amplitude of the first three harmonics of the noise of the launch vehicle propulsion system. From the data given it can be seen that the magnitude of the sound pressure during operation of the propulsion system of a rocket for space purposes is quite high. Проблема гашения шумов при старте ракет космического назначении (РКН) приобрела в настоящее время особую актуальность. Наиболее «шумящим» агрегатом стартующей РКН является ее двигательная установка (ДУ). Поэтому важным вопросом современного двигателестроения является исследование взаимосвязи характеристик процессов горения, смешения, истечения, конструктивных параметров двигателей с уровнем шумов в окружающей среде, то есть с величиной звукового давления и частотным диапазоном отдельных гармоник. Целью данной работы является разработка методики расчета шумов ракетных двигателей при пусках ракет и анализ характеристик двигателей, существенно влияющих на уровень шума. В процессе работы ракетных двигателей в переходном режиме (то есть в первые секунды запуска ДУ), возникает периодическое возмущение среды в результате воздействия на нее потоков газов сгоревших компонентов топлива. Это ведет к возникновению звукового поля. Звуковые волны, возбужденные вблизи сопел, распространяются далее в атмосферу. В некоторых источниках рассмотрена схема действующих на среду сил, можно прийти к выводу, что двигатель действует на среду с силой равной по величине и противоположно направленной силе тяги. Разработана методика расчета шумов ракетных двигателей и программа расчета звукового давления с учетом изменяющихся параметров в зависимости от удаления от источника, угла характеристики направленности, частоты, номера гармоники, скорости звука. Программа составлена на языке программирования Fortran . Результаты расчета позволили определить амплитуду первых трех гармоник шума двигательной установки ракеты-носителя. Из приведенных данных видно, что величина звукового давления при работе двигательной установки ракеты космического назначения имеет довольно высокое значение.