Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей (1049215), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Одновременно с этим питание ЖГГ переходит с наземнои на основную систему подачи перекиси водо- рода. 3 ажигание компонентов осуществляется ПЗУ, которое на штырях вводится через сопла в камеры сгорании. Штыри закреплены на ста то- Р вой конструкции. Применение ПЗУ вЂ” также характерная деталь данного двигателя, На РН "Восток" кроме двигателей РД-107, устанавливаемых на че- тырех боковых блоках, имеется еще двигатель РД-108 центрального бло- ка. Его схема и конструкция аналогична двигателю РД-107, за исключением того, что он имеет четыре рулевые камеры.
Незначительно отличаются и па- раметры этих шзигателей. После выработки топлива в боковых блоках последние отделяются, а центральный блок продолжает полет. С этого мо- мента его двигатель становится двигателем второй ступени РН. Полное время его работы на главной ступени тяги 320 с. Двигатель РД-119.
Этот двигатель разработан ГДЛ-ОКБ в 1958— 1 62 9 гг. для второй ступени РН "Космос", ПГС этого двигателя приведе- на на рис. 5.2. Об и нт е данные и основные параметры. Двигатель — однокамерный. Топливо — жидкий кислород и НДМГ, номинальное соотношение компо- нентов Км = 1,5. Использование НДМГ с кислородом — важная особен- ность двигателя. Тяга и удельный импульс в пустоте соответственно сос- тавляют Рл = 105 кН и 7п = 3450 м/с. Давление в камере сгорания Р„= = 7„89 МПа, на срезе сопла Ра = 0,0062 МПа.
Масса сухого двигателя 168 кг, залитого 179 кг..Времн работы 260 с. Работа пневмогидравлической схемы. Компоненты из баков через вход- ные клапаны поступают в полости насосов. ТНА состоит из двух шнеко- центробежных одноступенчатых насосов и двухступенчатой активной куту р бины. Турбина работает на генераторном газе с температурой приме рно 030, получаемом в однокомпонентном ЖГГ путем термокаталитического разложения НДМГ. Это — характерная особенность этого двигателя. После турбины отработанньй генераторный газ распределяется по тру- бопроводам и выбрасываетсн наружу через три блока неподвижных вых- лопных сопел реактивной системы УВТ. Блоки сопел снабжены газорас- пределительными клапанами с электроприводами, которые обеспечивают получение управляющих моментов.
Еще одна особенносп двигателя — вы- сокая степень утилизации отработанного генераторного газа, который 82 Рис. 5.2. Пневмогидравлическая схема двигателя РД-119: 1 — камера; — рулевые — 2— сопла; 3 — газораспределитслзч 4 — отсечный пироклапан окислителя; 5 — смесителзс 6 — трубопровод горючего камеры; 7 — ЖГГ; 8 — теплоо менннк-нспарнтель; 9 — турбина; !О, 16 — яуско-отссчные клапаны подачи горючего соответственно в камеру н ЖГГ; 11 — насос горючего; го; 12 — насос окислителя; 13 — ой клапан окислителя; 14 — азотный редуктор; 15 — баллон со сжатым — пусков азотом; 17 — редуктор (регулятор) 'давления подачи горючего в ЖГГ; — тру провод подачи горючего в орючего в ЖГГ; 19 — отсечной клапан горючего камеры; 20 — трубопровод подачи горючего на завесу охлаждения создает тягу и обеспечивает управление вектором тяги всего двигателя.
Заметим, что дпя увеличения управляющих моментов в отработанный генераторный газ до й газ добавляется еще свежий — до 20 % по системе перепуска (см. ис. 5.2). (с .р ..). Жидкий кислород из насоса через пусковой клапан 13 н 13 и отсечной пироклапан 4 поступает в торцевую полость смесительной головки. Горючее — НДМà — из насоса через пуско отсечной клапан 10 поступает в охлаждающий тракт камеры.
Охлаждение — наружное проточное, осуществляется горючим; внутреннее — низкотемпературным прнстеночным слоем, образованным смесительной головкой н поясом завесы, который установлен перед входом в сопло. Из охлаждающего тракта горючее проходит через еше один отсечной пироклапан и затем поступает в полость смесительной головки. Здесь же подогретое в охлаждающем тракте горючее от ирается в б ЖГГ, в который оно поступает через регулятор тяги или регулятор давления 17 и пуско.
отсечной клапан подачи ДМ и К оме того, из тракта горючего перед входом в охлаждающий тракт камеры отбирается расход горючего на завесу охлаждения, который регулируется специальным регулятором. 83 Н аддув бака окислителя производится газообразным кислородом, который получается газификацией жидкого и теплообменнике, встроенном в выхлопной коллектор турбины.
Наддув бака горючего осуществляется генераторным газом, отбираемым из ЖГГ и смешиваемым в специальном смесителе с дополнительным расходом жидкого НДМГ. Последний, испаряясь, понижает температуру наддува газа Работа системы автоматики — управление клапанами и продувка— обеспечивается пневматической сетью, запас азота для которой находится в баллоне. Кроме того, как было отмечено, отсечные клапаны окислителя 4 и горючего 10 имеют пиропривод, Запуск двигателя проиходит следуюпшм образом.
После предварительного захолажнвания насоса окислителя от наземной системы происходит его заливка жидким кислородом. Перед запуском производится также заливка и насоса горючего. По команде "запуск" включается го ре ние твердотопливного зарядд, размещенного в полости ЖГГ. Продукты сгорания заряда, во-первых, раскручивают ТНА и, во-вторых, разогревают графитовую набивку в полости ЖГГ, которая затем обеспечивает термокаталитическое разложение НДМГ. По достижении определенных значений давлений подачи открьваются пусковые клапаны окислителя и горючего, и горючее, и окислитель устремляются в камеру и ЖГГ.
Зажигание компонентов в камере осушествля. ется пирозапальным устройством, которое введено через сопло и закреплено на сопловой заглушке. Для лучшего горения пирозапала объем каме. ры предварительно наддувается азотом до определенного давления. Ва жным фактором, облегчающим запуск двигателя, является его включение в момент, когда двигатель первой ступени еще работает и создаваемое им ускорение обеспечивает надежное поступление компонентов топлива в двигатель. Остап в станов двигателя происходит последовательным включением пус.
ко.отсечных клапанов горючего 10 и 16 и пироклапанов окислителя и горючего 4 и 19. Последние расположены непосредственно перед смесительной головкой и обеслечииают четкий останов без заметного догорания натекающих в камеру сгорания из полостей компонентов. Двигатель РД-111. Этот двигатель разработан ГДЛ вЂ” ОКБ в 1959— 1962 гг.
для первой ступени РН. Схема ПГС представлена на рис. 5.3. Об щие данные и основные параметры. Двигатель четырехкамерный, питаемый от одного ТНА. Камеры устанавливаютсн на раме на подшипниках, позволяющих им качаться в одной плоскости. Путем азответствующих отклонений камер от номинального положения создаются все т и управляющих момента системы УВТ.
Подвеска камер на опорах с подшипниками — первая особенность этого двигателя. Топливо — жидкий кислород и углеводородное горючее типа керосина. Тяга и удельный импульс на земле соответственно составляют Р17 — 0 = 1407 кН, 777 — 0 = 2700 м!с, а в пустоте Рп = 1628 кН, Тп = 3110 м(с. Давление в камере сгорания р иярк = = 7,85 МПа, на срезе сопла ра = 0,059 МПа Масса сухого двигателя 1480 кг, залитого 1650 кг, Габаритные размеры: высота 2,34 м и диаметр 2,76 м. 84 Работа пневмогидравлической схемы. Компоненты топлива через входные клапаны из баков поступают в насосы. ТНА состоит из двух одноступенчатых шнекоцентробежных насосов с двухсторонним входом.
Турбина двухступенчатая активная, работает на восстановительном генераторном газе, вырабатьваемом в двухкомпонентном ЖГГ путем сжигания основных компонентов топлива — кислорода и керосина с большим из- 8 9 15 11 12 17 Рис. 5.3, Пневмогидравлическая схема двигателя РД-111: 1, 2 — главные пуско-отсечные клапаны; 3 — пороховой стартер; 4 — дроссель-регулнтор системы опорожнения баков; 5, 1б — злектроприводы; б, 7 — насосы соответственно горючего и ок ючего и окислителя; 8 — теплообменник; 9 — ЖГГ; 10 — отсечной лиро. клапан подачи окислителн в ЖГГ; 11 — турбина; 12, 13 — редукторы-регулнторы подачи компонентов в ЖГГ; 14 — пуско-отсечной клапан подачи горючего в ЖГГ; 15, 17 - редукторы павленин пневмосистемы (редуктор 17 управлнет регулаторами 12 и 13 подачи компонентов в ЖГГ, т.е.
тягой двигателя); 18, 19 — управляющие злектропневмоклапаны; 20 — выхлопное сопло турбины; 21 — датчик давлении системы регулирования тяги; 22 — камеры„а — вхол горючего; б — вход окислителя; в, е — выход газов дла наддува баков; д — вход сжатого воздуха от бортовых балло. нов; е — вход сжатого воздуха от наземной установки 85 бытком последнего, Отвод отработанного генераторного газа производится через выхлопную систему, заканчивающуюся расширяющимся насадком. Использование двухкомпоненхного ЖГГ, работающего на основных компонентах топлива, — другая особенность зхого двигателя. Из насосов через главные пускоютсечные клапаны килорода и керосина 1 и 2 жидкий кислород направляется непосредственно в смесительную головку, керосин — в охлажцаюшлч тракт камеры, из которого затем поступает в полость головки. За насосами, перед главными пуско отсечными клапанами, производится отбор кислорода и керосина дпя ЖГГ, в который они поступают через свои пускочзтсечные клапаны 10 и 14 и регуляторы 12 и 13.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
