Конструкция и проектирование ЖРД Гахун Г.Г. (1014171), страница 78
Текст из файла (страница 78)
бором его диаметра. При необходимости значительного снижения давления в гидромагистрали применяют блок жиклеров, в котором они расположены последовательно друг за другом. Расходная шайба обеспечивает заданный расход жидкости или газа прн точном выполнении заданного размера отверстия, Она может быть установлена как в ниппельном соединении (см. рис, 14,5, е), так и во фланцевом соединении (см. рис. 14,5, а).
14,5. РАМЫ. ПОДВЕСЫ И КРОНШТЕЙНЫ Рамы. В состав ДУ могут входить; основная рама, предназначенная для передачи тяги, развиваемой основным двигателем, на силовой шпангоут корпуса ракеты и для точной установки оси двигателя относительно оси( ракеты; рамы для крепления рулевых ЖРД; рамы для крепления ТНА; 372 силовые кронштейны для крепления больших трубопроводов, узлов и агрегатов двигателя. Основная рама и рама ТНА имеются в двигателях РД-107, РД-108 и РД-119. В конструкции двигателя РД-214 основная рама отсутствует (элементы передачи тяги от двигателя к ступени входят в состав последней), а рама ТНА крепится своими четырьмя опорами к верхней головке стяжных болтов, соединяющих кронштейны каждых двух соседних камер между собой (в двигателе РД-214 четыре камеры) . Обычно рамы и силовые кронштейны представляют собой пространственную конструкцию, сваренную из стальных или титановых труб.
Места соединения труб усилены для обеспечения необходимой жесткости и прочности врезными пластинами. Основная рама имеет узлы крепления (их число должно быль не менее трех) как к силовому шпангоуту„так и к камере. Обычно в верхний конец каждой стойки или каждой пары стоек вваривают штампованную плату, имеющую на полке отверстия для крепления рамы с помощью болтов к шпангоуту. В нижний конец каждой основной стойки рамы вваривают втулку, в резьбовое отверстие которой вворачивают шаровую опору. С помощью шаровых опор раму закрепляют в трех стаканах, которые обычно приваривают к силовому кольцу смесителъной головки камеры (например, в двигателях РД-107 и РД-108) .
Для ракет с большими значениями боковых перегрузок для уменьшения изгибающего момента, воздействующего на раму, ее крепят к камере в центре масс двигателя. Жесткое крепление шаровой опоры в стакане обеспечивается путем ее установки на подпятник, имеющий сферическую поверхность, и обжатия сверху сферы опоры двумя эксцентриками (внутренний эксцентрик также имеет сферическую поверхность), Сжатие пакета шаровой опоры осуществляется накидной гайкой, навинчиваемой на наружную резьбу стакана. Подпятник может перемещаться по дну стакана, а положение шаровой опоры относительно стакана может изменяться с помощью проворота эксцентриков один относительно другого. Если двигатель многокамерный, то конструкция рамы существенно усложняется: каждая камера крепится к раме в трех точках, а тягу надо равномерно передать на несколько (до восьми) узлов, крепящихся на равном расстоянии по окружности к шпангоуту ступени. Основные рамы и рамы ТНА имеют в своей конструкции элементы регулировки и нивелировки положения камеры и ТНА при сборке двигателя.
В конструкции рам двигателей РД-107, РД-108 и РД-119 для этой цели используются шаровые опоры с эксцентриками. При сборке двигателя необходимо так установить по высоте шаровые опоры во втулках основных стоек, чтобы ось камеры была строго перпендикулярна плоскости, проходящей через верхние полки пят, а высота двигателя выдерживалась с заданным допуском. 373 Рамы должны выдерживать не только осевые, но и поперечные нагру к и, возникающие в полете. Рамы могут быть спроектированы так, чтобы их основные трубы могли работать или на сжатие, нли на растяжение, Послед. ний случай нагружения имеет то преимущество, что исключается необхо.
димость учета сохранения устойчивости труб при нх нагружении. В агота случае для снижения массы рамы вмгодно применять трубы из титановых сплавов. Титановые сплавы применялись в рамах маршевого двигателя КК "Аполлон", ЖРД ДБ-2101 Б орбитальной ступени' КА "Викинг" (титановый сплав 6 А 1-4У), используются в раме основной ДУ второй ступени МТКК "Спейс шаттл", детали последней изготавливают нз титана и бороэпоксгщ. ного композиционного материала. Возможно применение рам ТНА из высокопрочных алюминиевых сплавов. Подвесы. Если ЖРД установлен на шарнирном подвесе, то в конструк.
цию двигателя входят две траверса, устанавливаемые в подшипниках на опорах, приваренных к камере примерно в центре масс двигателя (для уменьшения момента, требующегося для отклонения двигателя), Травер. са представляет собой штампованный силовой узел в виде двухтавровой балки. причем ширина тавра максимальна в центре траверсы (в районе подшипника) и минимальна на ее концах, Концы траверсы закрепляются на силовых элементах ступени, В целях снижения массы траверс их наго.
товляют из титановых нли алюминиевых сплавов. Камера, отклоняемая в двух плоскостях, устанавливается в карданном лодвесе. В этом случае оси с подшипниками устанавливаются в двух 1 э 2 4 э Ок Рнс. 14.10. Карданный ™одвес камеры ЖРД без доктнаннл: 1 — снльфон горючего, скрепленный с рамой ДУ; 2 — рама карданного подаеса; 3 — кронштейн 12 шт.) крепления к раме ДУ; 4 — слльфон горючего, скрепленный с камерой; 5 — снльфон окислителя, скрепленный с рамой ДУ; б — снльфон окнслнтсля, скрепленный с камерой; Ок — окнслнтслгл à — горючее 324 азаимноперпенднкулярных плоскостях.
Эти две пары подшипников закрепляются в раме карданного подвеса. Одна пара подшипников жестко скреплена с камерой, другая (через кронштейны) — прикрепляется к раме ЛА. На рис. 14.10 показана схема карданного подвеса камеры двигателя, работающего по схеме беэ дожигания, а на рис. 14.11 — схема кар данного подеста камеры двигателя с дожиганием, где изгиб при отклонении осуществляется по гаэоводу.
На рис. 14,12 дана принципиальная схема этого подвеса. На трубопроводе подвода квкцого компонента должно быть установлено по два гнбкнх элемента, Один конец одного гибкого элемента жестко скрепляется с камерой, другой — с рамой ЛА, вторые концы обоих гнб.
ких элементов жестко скрепляются с рамой карданного подвеса, Оси отклонения должны проходить через середины гибких элементов, В этом случае его размеры (а следовательно, и масса) минимальны и обеспечиваются наиболее благоприятные условия работы (только изгиб) . Кронштейны. Съемные силовые кронштейны, входящие в состав ЖРД, обеспечшшют крепление больших трубопроводов, узлов и агрегатов к другим (опорным) элементам конструкции. Для снижения массы в конструкции кронштейнов также применяют титановые и алюминиевые сплавы, а также пластмассы. В ИСЗ ЖРДМТ в ряде случаев крепят на титановых или алюминиевых кронштейнах, которые обеспечивают жесткосп конструкции и номинальное угловое положение двигателей. В ряде случаев вместо сьемных применяют приварные кронштейны.
при этом обеспечивается снижение массы, так как отпадает необходимость в хомутах и деталях крепления. Рве. 14.11. Карданный поднес камеры жрд с доэаигаввем: 1 — камера; 2 — откос (2 шт.); 3— гибкий элемент на трубопроводе жидкого компонента (2 шт.); 4 — иапфа подеста (2 шт.); 5 — рама кардаиного подаеса; б — гибкий элемент гаэоеода; 7 — папфа рамы двигателя (2 шт.) Рнс. 14.12. Принципиальная схема кардавиого подвеси 375 Крепежные детали (болты, шпильки, гайки, шайбы и т.д.) должны прн требуемой прочности обладать минимальной массой 1с этой целью целе.
сообразно их изготовление из титановых сплавов) н обеспечивать падеж. ную контровку реэьбовых соединений в условиях больших виброускорений, В таких соединениях примейяют контровочные шайбы, контргайки и самоконтряшиеся гайки, а также контровку проволокой и контровочные вешества, наносимые на резьбу при сборке. В ЖРД 55МЕ используют кре. нежные детали из сплава Рене 41.
Вопросы для самопроверки 1. Какие требования пригьявляются к компоновке ЖРД и ДУ? 2. Перечислите критерии, которыми руководствуютсв при выборе числа ЖРЛ в ЛУ. 3. Чем определяется эффективность блочных ДУ? 4. Как выбирают число камер в многокамерном ЖРД? 5. Какую форму могут иметь баки ДУ? Какое их взаимное расположение прит ? 6. Назовите требования, предъявляемые к соединениям ЖРД.
7. Какие типы разъемных соединений применяются в ЖРД7 8. Какая форма прокладок применается в ЖРЛ? 9. Какие типы неразъемных соединений применяются в ЖРД? 10. Перечкслнте требования, предъявляемые к сварным соединениям ЖРД. 11. Каким нагрузкам подвергаются трубопроводы ЖРД? 12. Какие виды теплоизоляции трубопроводов применяются в ЖРД? 13. Назовите назначение и основные элементы конструкции газовода ЖРД с докнганием. 14.
Какие типы сипьфонных компенсаторов применяются в ЖРД? 15. Какие типы фильтров применяются в ЖРД? 16. Каков принцип действия демпферов колебаний7 17. Назовите типы демпферов колебаний, используемых в ДУ. 18. Как устроен шарнирный поднес ЖРД7 19. Как устроен карданный поднес ЖРД? Глава 15 АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ЖРД 15.1, ПОНЯТИЕ ОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ И СИСТЕМЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ С развитием автоматизированного проектирования появилась потреб ность иметь однозначные определения его основных понятий, а также соответствующую терминологию.
Ряд таких определений и терминов регламенА тируются стандартом. 376 В настояшее время принято определение, в соответствии с которым проектирование — это процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта. На рис. 15.1 дана простейшая схема проектирования. Проектирование любого объекта начинается с задания на проектирование и заканчивается проектом. Задание на проектирование — это первичное описание объекта проектирования, представленное в заданной форме.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
