6.2.3. Профилирование сопла ракетного двигателя твердого топлива

В принципе, для профилирования дозвуковой части сопла РДТТ можно было бы применять методы, используемые для ЖРД. Однако, современные маршевые ступени твердотопливных ракет имеют утопленные, как в корпус, так и в канал заряда, сопла для уменьшения габаритов ступени. Поэтому контур дозвуковой части сопла профилируют из соображений компоновки и обеспечения равномерности профиля осевой скорости.

В практике профилирования сверхзвуковой части сопла нашли применение различные приближенные методы, используемые в конкретных организациях.

В качестве примера можно привести метод "квадратного" сопла, когда длина сверхзвуковой части равна диаметру выходного сечения.

Наличие конденсированных частиц в потоке продуктов сгорания резко изменило задачи профилирования сопел - часть рабочего тела (конденсированная фаза) имеет отличные от несущего газа значения скорости и температуры и может с большой скоростью выпадать на стенку сопла, что приводит к эрозии материалов стенки сопла и дополнительным потерям удельного импульса. Важно избежать инерционного осаждения конденсата в окрестности выходного участка сопла, иначе эрозия материалов концевой части сопла вследствие высокоскоростного соударения с частицами конденсированной фазы может привести к значительному увеличению необходимой массы конструкции. Для этого концевой участок сопла отгибают так, чтобы стенка была параллельна предельной траектории частиц (угол θ_a для сопел высотных РДТТ обычно принимают не менее 22°30').