Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей (1049215), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Причем подвод окислителя к головке здесь производится через специальную наружную полость Ок, выполняющую роль подводящего коллектора. Во внутренней полости головки установлен дефлектор 9 для обеспечения более интенсивного охлаждения огневого днища; горючее сначала омывает огневое днище, а затем поступает к форсункам. После проверки гидравлических характеристик ш1ок го1ювки соединяется с камерой сгорания с помощью сварки и дополнительного кольца 2.
На рис. 7.8 показана упрощенная конструкция головки, в которой однокомпонентные форсунки устанавливаются и закреш1яются развщ1ь- Рис. 7.7. Гопавка с двухкомпонентнымн форсункамьп 1 корпус кхмеры; 2 — соединительное коиьпо; 3 - корпус смсситсльнон головки; 4 — неружныс днища; 5 — фпенсп подвода окиспишпя; 6 — среднее днище; 7— форсунки; 8 переднее днище; 9 — дсфпоктор Рис. 7.8.
Головка упрощенной конструкдни с однокомпонентнымн форсункамн: 1 — корпус камеры; 2 — соединительное копьдо; 3, 4 — наружное и среднее днище; 5 форсунки; 6 — псрсдссс днище Рис. 7.9. Сняовые схемы гояовкн: 1 — блок плоских днищ; 2 — наружное дни- ще; 3 — перегородки Рпс. 7.10. Смеситеяьнаи головка повышенной жесткости: 1 — наружное днище; 2 — переднее днище; 3 — форсунка горючего; 4 — среднее днище; 5 — форсунка окислителя; 6 — форсунка окиспитепя, являющаяся штифтом цовкой без пайки в специщ1ьных вьшпамповках лнищ, изготовленных нз листового материала. Между собой днища предварительно соединяются точечной сваркой по выштамповкам.
Причем диаметр отверстия для Установки форсунок меньше диаметра сварной зоны, что обеспечивает герметичность межлу полостями. Лля увеличения жесткости и прочности конструкции головки, особенно при большом ее диаметре, часто в наружной полости устанавливаются специальные перегородки-проставки различной формы. Например, в виде цилиндрических колец 3 (рис. 7.9, а) и шюских пластин 3 (рнс. 7.9, б). Днища могут соединяться с наружной оболочкой специальными форсунками — штифтами 6 (рис. 7.10) . Эти перегородки кроме повышения прочности могут обеспечивать организацию растекания компонента по полости и тем самым создавать однородные уашвия для работы форсунок.
На рис. 7.1! показан вариант конструкции головки, где для уменьшения импульса последействия сокращен объем наружной полости головки. Это достигнуто его заполнением специальным вкладышем 1, выполненным из алюминиевого сплава и закрепленного на штифтах 2. Для более четкого останова и еще большего снижения времени догорания топлива при останове здесь непосредственно на вводе окислителя установлен обратный клапан 3, отсекаюший поступление компонента в полость головкии из магистрали после закрытия отсечного клапана. На рис. 7.12 показаны фрагменты смесительной головки киаюродно-водородного двигателя ББМЕ. На головке установлено 600 двухкомпонентных струйно.струйных форсунок, выполненных в виде двух соосно-коаксиально расположенных трубок. По внутренним трубкам, соединенным с внешней полостью головки Ок, поступает жидкий кислород. По наружным трубкам, большинство которых соединено с полостью головки Г, поступает отработанный на турбинах ТНА восстановительный генераторный газ.
Через последний периферийный ряд форсунок горючего 2 рбеаичена А - А уаеааченл гае б Рис. 7.11. Смесительвая головка с умеиьшеллым объемом ларужлой полости: 1 -. заполнитель полостл; 2 — штифт; 3 — обратный клапан !34 ая г ж Рис. 7.12. Головка двигателя ББМГк 1 — переднее днище; 2 — промежуточное днище; 3 — форсулки, образующие аитипульсапиоплые перегородки; 4 — основные форсуики; 5 — канал для блока зажигалка; б — подвод окислителя; 7 — подвод газа от турбин; 8 — водород, охлаждающий газоводы; 9 — отвод охлаллтеля лз тракта камеры; 10 — варужлое длище; полости: Ок — окислителя; à — газа с избытком водорода; Ж вЂ” водорода; 3 — полость для устаиовки блока злектролскрового зажигания (75 шт.), соединенных с полостью головки Ж, поступает "чистый*' водород из охлажцающего тракта газовода. Форсунки на головке располагаются по 13 концентрическим окружностям.
Часть форсунок выступает из огневого днища, образуя аитипульсационные перегородки в виде кольца с пятью расходящимися радиальными лучами. Кроме того, в передней части камеры устроена акустическая полость. Все вместе взятое обеспечивает устойчивую работу камеры на всех режимах. Интересной особенностью конструкции головки являются днища 1 и 2, выполненнью из пористых материалов, которые получены из прессованной сетки с последующим ее спеканием. Через поры днищ "чистый" водород со сравнительно низкой температурой (порядка 300 К) из полости Ж под ддвлением проникает с одной стороны в камеру сгорания, а с другой стороны в полость Г с горячим генераторным газом.
Этим самым обеспечивается достаточно надежное охлаждение обоих дннщ. Форсунки соединены с днищами сваркой трением. В центре смесительной головки устроен канал, в который с внешней стороны устанавливается блок злектроискрового зажигания, от которого в камеру сгорания направляется пусковой факел из форкамеры блока, На рис. 7.13 показан фрагмент конструкции головки кислородно- водородного двигателя с дожиганием генераторного газа и охлаждением 135 Рис.
743. Смеснгельная головка кисло- родно-водородяого двигателя: 1 — среднее днище; 2 — газожидкост- ная форсунка; 3 — переднее днище; 4 — дефпектор; Ок — охлацитель (жидкий кислород) о га ь, ,Ь Отраяатабшии газ гггг4 г Ягийкае гарюкее из тракта акяагкгуекия '2 Ф и-и 137 части камеры сгорания жидким кислородом. Особенностью головки является использование .ущг двухкомпонентных струйно-центробежных форсунок 2. Причем "открытая" центробежная форсунка располагается на пилонах внутри канала струйной. Отработанный на турбине ТНА восстановительный генераторный газ поступает в камеру сгорания через струйный канал форсунок.
Газообразный кислород, более "холодный", чем генераторынй газ, из тракта охлаждения камеры сначала поступает в специальную полость головки для охлаждения огневого днища 3, изготовленного из медною сплава, Рис. 7 Л4. Форсуночная головка камеры ЖРД с дожнгаинем (двигатель РД 253) г ! — газожидкосгная деухкомпононтная сгруйно-струйная форсунка; 2 — жидкосг- ная однокомпоиснтная Пан гробежпая форсунка 136 а затем 'он поступает в основную полость окислителя Ок, из которой кислород по каналам в пилонах направляется в центробежные форсунки.
На рис. 7.14 приведена схема конструкций головки и форсунок камеры двигателя РД-253, работающего на компонентах четырехокись азота и несимметричный диметилгидразин по схеме с дожиганием окислитель- ного генераторного газа. Основные форсунки расположены на семи концентрических окружностях равномерно (169 шт.).
Для защиты огневого днища между основными форсунками установлены малорасходные форсунки горючего. Конструктивная схема головки сравнительно простая: охлаждающий компонент — горючее — непосредственно из охлаждающего тракта поступает во внутреннюю полость головки, а отработанный на турбине ТНА окислительный генераторный газ ло газоволу через установленную в нем решетку дпя выравнивания по сечению поля полного давления— в торец головки.
7.3. АРМАТУРА, ДОПОЛНИТЕЛЪНЫЕ УЗЛЫ, ДЕТАЛИ ГОЛОВКИ И КАМЕРЫ СГОРАНИЯ Для нормальной работы двигателя камера должна иметь ряд дополнительных конструкпшных узлов и детщгей. На рис. 7.15 показана схема узла камеры сгорания дпя присоединения блока пирозажигания, Как видно, в корпусе головки 1 установлен переходник 3 со специальным резьбовым штуцером 4, в который вставляется пирозапальный блок. Кольцо 2 соединяет корпус головки с наружной оболочкой камеры 5. Штуцер 4 сваривается после пайки внутреннего днища головки 6 с ее корпусом 1, дефлектором 7 и форсунками 8. На рис.
7,16 приведена схема конструкции штуцера, устанавливаемого на поясе завесы охлаждения для ее продувки перед запуском и при останове 7 Рис. 7.15. Установка штуцера ПЗУ: 1 — корпус головки со средним днищем; 2— соединительное колыго; 3 — переходник; 4— штуцер; 5 — корпус камеры; 6 — переднее днище; 7 — дефлектор; 8 — форсунки Вопросы Для самопроверки д-д (эангд додоеоио ганоооеито мугд Глава 8 ЖИДКОСТНЫЕ ГАЗОГЕНЕРАТОРЫ И КАМЕРЫ ЖРД МАЛОЙ ТЯГИ 8.1, ГАЗОГЕНЕРАТОРЫ ЖРД 139 Рис. 7.16. Успшовка штуцера продувки пояса завесм Рис. 7.1 7.
Уставов ка штуцера замера давлеиия в камере: 1, 2, 3 — переднее, среднее и иаружиое днища (соответствеипо) смесительпой головки 4 а Рис. 7.1 8. Устаиовка штуцера замера давления Рис. 7.19. Кронштейны киепдеиии камеры: 1 — корпус камеры сгорания; 2 — смесительиая головка На рис. 7.17 и 7.18 показаны различные варианты установки на сме- В лево сительной головке штуцеров для замера давления в камере сгорания, первом случае канал замера проходит сквозь головку. На ис.
7.17, а огневое днище стальное, а на рис. 7Д7, б — бронзовое. Во втором случае 1см. рис. 7,18, о) канал замера давления выводится на внешнюю сторону корпуса головки. На рис. 7,18, 0 показан канал замера давления комлонен- 138 та в полости головки сразу после выхода компонента из охлаждающего тракта. На рис. 7.19 показаны варианты схем конструкций узлов крецчения камеры к раме. 1, Из каких основных деталей и элементов состоит конструкция головкИ 2. Назовите конструктивные схемы форсунок.
3. Как располагаются форсунки иа смесителыгой головке? 4. Какие могут быть особенности распределения компонентов по полостям головки? 5, Какие особеииости имеют копуструкции головок? 6. Какие особепиосги имеет смесительная головка двигателя 38МЕ? В двигателях применяют одно- и двухкомпонентные ЖГГ, которые обычно работают на основных компонентах топлива. Важнейшим требованием к ЖГГ является обеспечение равномерного поля температур по сечению потока в выходном сечении и, следовательно, на входе в турбину, Двухкомпонентные ЖГГ. Наиболее широко применяют двухкомпонентньге ЖГГ. Они устроены во многом аналогично основным камерам и состоят нз смесительной головки и корпуса, который имеет регенеративное охлаждение или выполняется неохлаждаемым. Наибольшее влияние на конструкцию и параметры 'ЖГГ оказывает тип схемы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
