Жидкостные ракетные двигатели Добровольский М.В. (1014159), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Начальное давление подачи из бака 28,5 кГ(смт (2,80 Ми|ма), Для нагрева катализатора 10 при запуске в камеру подается четырехокись азота, образующая с гидразином самовоспламеняющуюся смесь. Четырех. окись азота хранится в четырех бачках 2 емкостью 8 смз каждыв. Последовательность запуска и остановки при каждом импульсе тяги следующая.
По сигналу бортовой системы управления или с наземной станции подается напряжение на одноходовые пироклапаны 8 (до сигнала закрытые), расположенные на грубо. проводах подачи четырехокиси азота и гидразина в камеру. Компоненты с опережеппем подачи четырсхокиси азота на 50 мсек поступают в камеру. После самовосплз. 344 менения смеси четырехокись азота продолжает поступать до опорожнения бачка в течение почти 200 мсек. За это время катализатор 10 нагревается до температуры, обеспечивающей разложение гидразина. Для выключения двигателя подается напряжение иа одноходовой пироклапан 4 (до подачи сигнала открыт), расположенный на трубо.
проводе подачи гидразина. Каждый трубопровод подачи компонента может быть использован только один раз. Двигательная установка системы ориентации спутника На рис. 9. 7 показана схема двигательной установки системы ориентации пилотируемого спутника «Меркурий», работающей на продуктах разложения перекиси водорода. Перекись водорода вытесняется сжатым гелием из баков 18 и поступает в камеры разложения, расположенные непосредственно перед управляющими соплами. В камерах вследствие контакта с катализатором происходит разложение перекиси водорода.
На борту спутника имеются дас автономные системы. Первая система (рис. 9.7,а) включается автоматически с помощью электроклапанов, связанных с датчиками си. стемы ориентации. Эта система в целях экономии топлива может работать на режимах большой и малой тяги. При режиме большой тяги для управления по тангажу и рысканию работают двигатели 7 и 8 с тягой по !1 кГ (108 и) и для управления по крену— двигатели 10 с тягой 2,7 кГ (26, 5 н). На режиме малой тяги для управления по всем трем осям работают двигатели 7, 8 и 10 с тягой 0,45 кГ (4,41 и). Переключение с одного режима на второй происходит автоматически.
Вторая система (рис. 9.7,б) может работать в автоматическом режиме работы и в режиме ручного управления. Для перевода системы с одного режима работы на другой служит распределительный клапан !1, управляемый пилотом. При работе з автоматическом режиме двигатели 7 и 8 работают с тягой 11 кГ (108 н) (для управ. ления по тангажу и рысканию), а двигатели 10 — с тягой 2,7 кГ (26,5 н) (для управ. ления по крену). При ручном управлении пилот с помощью дросселей может регулировать тягу двигателей 7 и 8 в диапазоне 1,8 — 11 кГ (17,7 †1 и) и двигателей 10 в диапазоне 0,45 — 2,7 кГ (4,41 — 26,5 и).
Двигательная установка третьей ступени с газобаллонной подачей Основные данные Топливо Тяга в пустоте Тяга рулевых двигателей в пустоте Теоретическая удельная тяга в пустоте . фтор+водород 3900 кГ ( = 39 000 и) 2Х400 кГ (2Х3920 н1 474 кГ. сек/кг (4650 и сек/кг) 457 кГ сек/кг (448 и сек/кг) 1О 5 кГ/сл' (0,49 Мн/и») 1/800 6,6 и' 0,03 из 7,5 кГ/сиз (0,73 Мн/и') 8,5 кГ/см» (0,83 Ми/л'1 Действительная удельная тяга в пустоте Соотношение компонентов ч Давление в камере Степень расширения Объем топливных баков Объем гелиевого бака Давление подзчи в баке окислителя Давление подачи в баке горючего 9 3.
РЕДУКТОРЫ ДАВЛЕНИЯ ГАЗА Назначение и классификация редукторов Редуктор ы да влепи я служат для понижения давления газа, поступающего нз баллонов высокого давления. В двигательных установках ЖРД редукторы давления используются как редукторы подачи и как редукторы наддува. 345 На рис.
9.8 показаны гидропневматическая и конструктивная схемы двигательной установки третьей ступени ракеты «Офос» с газобаллонной системой подачи (152) Вытеснение компонентов производится сжатым гелием, хранящимся в гелпевом аккумуляторе давления 8. Для уменьшения запаса гелия производится подогрев его в рубашке камеры сгорания (до 100' К вЂ” гелия, идущего на вытеснение жидкого кислорода, и до 300' К вЂ” гелия, поступающего для вытеснения жидкого водорода). В двигательной установке применяется двигатель с тарельчатым соплом.
Время работы двигателя— до 400 сек. В Пк»0450045 Пнг045П 045кг 22) 7 8 7!нг П 71 Пиг 0,7нг~ Г, 7нг( Рис. 9. 7. Двигатели системы ориентации пилотируемого спутника еМеркурий». а — о аьтоматнческим регулированием тяги; б — с автоматическим и ручным регулированием тяги; ! †балл со сжатым гелием; 2 †клап заправки баллона; 3 †филь; ! †маноме; 5— отсечные клапаны; б †предохранительн клапаны У вЂ двигате управления па танга.
жу;  †двигате управления по рмсканию, 9 — влектромехаиические клапаны; !а †двигатели управления по крену; и †распределительн клапан; !2 — дросселн тг-бак с пере. ьисью водорода, !4 — заправочный клапан бана с перекисью водорода; гб-редуктор; гав обратные клапаны 346 045нг б,7 кг 0,45нг 27кг 70 Б Редукторы подачи служат для обеспечения подачи компонентов либо непосредственно в камеру сгорания (при газобаллонной системе подачи), либо в газогенератор или ЖАД, которые, в свою очередь, обеспечивают подачу компонентов в камеру сгорания. В этом случае редуктор является одним из основных элементов системы подачи.
От точности работы его зависит постоянство расхода компонентов в камеру двигателя, а следовательно, и постоянство режима работы камеры двигателя. Поэтому к точности работы этих редукторов предъявляются очень жесткие требования. Редукторы наддува служат для обеспечения наддува различных элементов двигательной установки, а также для питания агрегатов системы управления двигательной установки.
Точность работы этих редукторов непосредственно не влияет на режим работы камеры двигателя и поэтому к точности работы этих редукторов предъявляются менее жесткие требования. Понижение давления газа в редукторе происходит вследствие дросселирования (мятия) газа при протекании его из полости высокого давления в полость низкого давления через проходное сечение малой площади, образованное клапаном и его седлом.
Сущность дросселирования состоит в том, что в сечении между клапаном и седлом за счет снижения давления газ приобретает ббльшую скорость, и энергия давления превращается в кинетическую энергию газа. Попадая в полость низкого давления, газ тормозится; при этом кинетическая энергия его теряется на трение в многочисленных завихрениях, сопровождающих торможение газа. Поэтому при таком торможении газа давление его не восстанавливается. Для идеального газа температура торможения по всему потоку остается неизменной, следовательно, и температура газа в полости низкого давления после торможения газа должна быть равна температуре газа до начала дросселировання.
Но так как реальный газ (особенно при низких температурах) не подчиняется законам идеального газа, то при дросселировании происходит изменение температуры. Для большинства газов, в том числе для воздуха и азота, температура газа понижается; для водорода и гелия — повышается. Величина понижения давления при дросселировании определяется размером дросселирующего отверстия между клапаном и седлом. Прц работе редуктора в зависимости от отношения давления иа выходе р„,„- к давлению на входе р,„. имеют место два режима течения газа через дросселирующее сечение.
При имеет место докритич еское истечение газа. При рвых/р„(бкр— истечение закритическое. Основными элементами редуктора давления являются: а) клапан, обеспечивающий изменение дроселирующего сечения (клапан 2 на рис. 9. 9 и 9. 10); б) чувствительный элемент, нагруженный с одной стороны давлением редуцируемого газа, а с другой стороны — силой давления пружины или управляющего газа. Свойства редуктора в значительной мере определяются тем, в каком направлении открывается клапан редуктора. По этому признаку редукторы разделяются на редукторы прямого и обратного хода. В редукторе прямого хода (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
