Гахун Г.Г. - Конструкция и проектироввание жидкостных ракетных двигателей (1049215), страница 70
Текст из файла (страница 70)
водится винтом 7. ЧСУ и силовым приводом регулятора является сильфон 2, в полосуя а которого поступает компонент с входным давлением через лыски дроссельной иглы 1. Сильфон 8 герметизирует полость регулятора. Давление с внешней стороны сильфона — в полости б создается вследе протекания компонента из внутренней полости через отверстия в стене прот и далее через настроечный жиклер 3 на слив на вход в насос. Ра ота ре у тор с а происходит следующим образом.
При увеличении давления иа входе в регулятор соответственно увеличивается давление во внутренней по ст сильфона~ и последний, сжимая пружину 9, растягивается и перемещает дроссельную иг у л 1, прикрывая проходное сечение и тем самым поддерживая постоянным давление на выходе. Наоборот„ прн уменьшении давления на входе все происходит в обратном порядке, дроссельная игла приоткрывает проходное сечение, Аналогичные движения элементов регулятора происходят и при случайных изменениях давления на выходе из регулятора, т.е. данный ре~улятор во всех случаях будет поддерживать постоянным давление на выходе.
На ис. 12.11 приведена схема конструкции регулятора, поддерживающего постоянным соотношение компонентов, поступ ющ а рис.. п стабилизатора газогенератора. В данном регуляторе ЧСУ является гибкая мембрана 1, которая одновременно является и приводом дросселируюе а 3, т.е, это егулятор прямого действия. Слева на мем рану действует управляющее давление окислителя, справа — регулируемое давление горючего. При нарушении равновесия мембрана прогибается и перемещает в соответствующую сторону дросселирующий орган, увеличивая или уменьшая проходное сечение канала горючего. Усилие упора 2, действующего на мембрану, регулируется затяжкой пружины, Отрегулированный регулятор будет поддерживать давление горючего, соответствующего всем изменен енениям давления окислителя, что обеспечивает постоянство соотношения компонентов, поступающих в ЖГГ.
На рис 12.12 показана схема конструкции регулятора, подцерживаю- 331 0упр Рис. 12.11. Стабилизатор гаэогенератора: 1 — мембрана; 2 — упор; 3 — плунжер 333 332 щего постоянство соотношения компонентов, поступающих в камеру двигателя, — стабилизатора камеры.
ЧСУ здесь также является мембрана 1, исполнительным органом — профилированная дроссельная игла, которая перемещается гидравлическим сервоприводом 3, т.е, это регулятор непрямого действия. При нарушении равновесия мембрана прогибается, изменяется зазор между ней и соплом 2 и давление горючего в полости а перед сервопоршнем. Это давление определяется количеством горючего, перетекающего через сопло 2, жнклер 4 в полость б за сервопоршнем. Под действием разности давлений между полостями а и б поршень перемещается, изменяя проходное сечение тракта горючего.
На рис. 12.13 приведена конструктивная схема дросселя с электроприводом. Дроссель устанавливается иа магистрали горючего, поступающего в камеру. Он является исполнительным органом СОБ. Дроссель представляет собой заслонку, выполненную в виде двух решеток — неподвижной 2, вмонтированной в корпус, и подвижной 1, которая поворачивается элсктроцвигателем через посрецство валиков 3 и 5 и червячную передачу. Электродвигатель, устанавливаемый на фланец корпуса 4, вращает валик 5, что приводит к осевому перемещению валика 3 и повороту решетки 2 отно. 1.
Проходное сечение тракта изменяется, и изменяется сительно решетки . р я т асх компонента, местное гидравл а ическое сопротивление, что и изменяет расхоц к ля левых сопел. На ис. 12.14 показана схема конструкции дросселя руле Д предназначен для перераспрецеления р' д тр а рис. асхо а о аботанного на россель ред и осселя, т рбине газа между наро с и рой сопел.
На двигателе установлено тр цр каждый из которых еспечивае УР аб т управление одной из трех пар сопел— Рис. 12.12. Стабилизатор камеры 1 — мембрана; 2 — сопло; 3 — сервопоршень; 4 — жинлер; а, б — полости Вопросы для самопроверки 13.1, ГАЗОВЫЕ ВАЛЛОНЫ Рнс. 12.13. Дроссель СОН с электроприводом. 1,2 — решетки; 3,5 — валики; 4 — корпус Рис. 12.14. Дроссель рулевых сопел: ! — корпУс; 2, 4 — кольца; 3 — шторка; 5, 6 — втулки; 7 . шайба; й— невия с приводом — н; . ша ; — узел соедв- 334 тангажа курса и крена л . У навляющие моменты создаются вследствие пере. раси ределения расхода между каждым соплом в паре.
конст,ктивным элементом дросселя является конст у стальная а г а итовых 3 с валиком. Шторка установлена в корпусе 1 на гр литая шторка с валик г а итовыми 5 6. У??до?некие по валику осуществляется также гра втулках и ай ой 7. На конце кольцами и, ко 2 и 4, которые поджимаются пружинной шай ой о в ателем. Рабо- валика устзнавливается узел 8 для соединения с электродвиг т чая поверхность шторк и горки имеет керамическое покрьпие. Температура газа, при которой ра от ет б ае дроссель, — около 900 К, а давление — примерно 0,5 МПа, 1. В чем состоят основные функции клапанов? 2. Какие известны системы привода клапанов в зависимости от кратности их срабатывания? овз 3. В чем состоят особенности пуско-отсечных клапанов'. 4.
В чем состоят осе е б нности пиропривода и когда он врименяется? 5, Назовите особенности конструкци в мембранных клапанов. г к атных клапанов. 6. Назовите осо е в особенности конструкции однократных н многократных лято амвз 7. В стоит разнице между дросселями н регуляторами. чем со ей ставя, 8. Перечислите особенности регуляторов прямого д 9.
В чем состоят особенности регуляторов непрямого действия? 10. Назовите основные элементы, вз которых состоит регулятор. Глава 13 ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУК1!ИИ ВЫТЕСНИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ И СИСТЕМЫ НАДДУВА чуо рактеристика газовых баллонов. В ДУ с вьпеснительной щая характе исти а подачей газовые баллоны используют для хранения газа, подаваемого в баки компонентов топлива для их вытеснения в двигатель. В ДУ с насосной подачей также имеются газовые баллоны. Газ иэ указанных баллонов используют для наддува топливных баков, для продувки различных узлов, агрегатов и топливных магистралей, для управления клапанами ДУ и т.д.
Газовые баллоны обычно имеют сферическую форму, обеспечиваю- наименьшую массу баллона при заданном давлении. Для уменьшения щую наим объема баллона и соответствующего снижения его массы желательно в иы 335 рать большое начальное давление газа. Одно из наибольших значений давления газа — 40 МПа — выбрано в газовом баллоне ИСЗ "Симфония". Большее давление газа применять нецелесообразно, так как одновременно., с уменьшением объема баллона в заметлшй степени увеличивается толщина . его стенок и не обеспечивается выигрыш в массе баллона. Кроме того, с ростом давления усложняется обеспечение высокой герметичности, в . особенности при длительном хранении.
Поэтому обычно начальное давле- . ние выбирают ниже 40 МПа. Например, в газовых баллонах ДУ орбиталь. ного маневрирования и ДУ РСУ МТКК "Спейс шаттл" выбраны значения началыюго давления газа 33,16 и 27,47 МПа соответственно, а в газовом баллоне ЖРД ЕВМЕ (газ предназначен для реверанс~о управления главными клапанами и для продувки) — давление 27,47 МПа. Для снижения массы газовые баллоны ДУ изготовляют из материалов с высокой удельной прочностью.
Находят применение металлические и композиционные материалы, а также комбинация указанных материалов. Из металлических материалов следует выделить титановые сплавы б о (в частности. сплав 6 А1 4 Ч). Для обеспечения высокой герметично сти аллона важно добиться однородной структуры материала; она характерна для проката и поковок. Поэтому чаще сферические баЛлоны изготавливают из двух предварительно штампованных полусфер, сваренных между собой.
В сварных швах стенок и в литых деталях однородную структуру обеспечить труднее; поэтому важными являются тщательная отработка технологии сварки и литься и эффективная проверка герметичности изготовленных баллонов. В частности, определенные технологические трудности имелись при изготовлении гелиевых сферических баллонов системы наддува второй ступени японской РН Н, в первую очередь при штамповке и сварке достаточно толстостенных заготовок из титанового сплава. Композиционные материалы применяют для газовых баллонов КА с относительно непродолжительным сроком полета (не более одного года).
Наиболее эффективны газовые баллоны из титановых и алюминиевых сплавов, обмотанные волокнами из композиционного материала. Титановые гелиевые баллоны ДУ орбитального маневрирования и ДУ РСУ МТКК "Спейс шаттл" обмотаны синтетическим волокном кевлар 49, пропитанным эпоксидной смолой; в таких баллонах в случае разрушения предварительно падает давление, что исключает повреждение соседних элементов конструкции осколками баллона. Изготовленные баллоны подвергают тщательному контролю на герметичность, а сварные швы — рентгсиоконтролю. Для исключения разрушений газовых баллонов, которые наиболее вероятны из-за усталости материалов, необходимо учитывать (и при необходимости ограничивать) число нагружений баллона.
В качестве примера газового баллона более подробно рассмотрим шаробаллон РД-!19 (рис. 1.3), предназначенный для хранения сжатого азота, который используется для работы пневмоавтоматики. Шаробаллон 336 Рлс. 13.1. Шаробаллоп РД-11рс 1, 4 — перехпдппкп; 2, 3 — кронштейны; 5 — подкладка; 6 — полусферы сварной конструкции состоит из двух штампованных полусфер 6 с приваренными к ним бобышками, в которые вворачивают переходники 4 и 1.
Переходник 4 предназначен д2гя заправки и поцачи сжатого азота, а переходник 1 — для измерения давления в баллоне. Подкладка 5 обеспечивает качественное выполнение сварки полусфер. Два кронштейна 2, приваренных к шаробаллону, служат для его крепления к раме двигателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
