Nbsp; 3. Классификация жидкостных ракетных двигателей
Тип ЖРД принято определять по какому-либо характерному признаку приведённой выше схемы.
Основными конструктивными элементами двигательной установки являются: система подачи; система наддува; камера двигателя и баки с компонентами топлива.
В системе подачи можно выделить две основных части:
1. агрегат для создания давления подачи компонента;
2. систему агрегатов и трубопроводов, обеспечивающих запуск, остановку и работу двигателя (система ПГС)
По типу агрегата, создающего давление подачи, различают ТНСП и ВСП.
В ВСП по типу источника сжатого газа различают:
1. систему подачи с воздушным аккумулятором давления или газовым (ВАД или ГАД);
2. систему подачи с пороховым аккумулятором давления (ПАД);
3. систему подачи с жидкостным аккумулятором давления (ЖАД).
В вытеснительной СП газ в баллонах находится при давлении 250…350 атм. и поступает через газовый редуктор в бак при давлении, необходимом для вытеснения топлива из баков в камеру сгорания – Р ≈ 45 атм.
В системах с ПАД вытеснение осуществляется продуктами сгорания пороховых шашек, в ЖАД - продуктами сгорания жидких компонентов, сгораемых в специальных газогенераторах.
Общий недостаток ВСП – высокое давление наддува баков, в результате чего толщина стенки баков и вес получаются большими, а давление в камере сгорания – низким.
Наиболее экономичными и лёгкими СП являются турбонасосные системы подачи (ТНСП).
ТНА (турбонасосный агрегат) состоит из центробежных насосов, турбины, насаженной на один вал с насосами. Для выработки рабочего газа, раскручивающего турбину, применяются либо однокомпонентные топлива (перекись водорода, изопропилнитрат), либо двухкомпонентные, обычно используемые с избытком горючего, что позволяет снизить температуру газов до 700…900оС.
Для обеспечения беспрерывной бескавитационной подачи топлива из баков в двигатель перед насосами необходимо создавать давление Рвх. ≈ 2…6 атм.
Кавитация – холодное кипение- явление возникновения в потоке жидкости разрывов или пустот, заполненных парами жидкости.
Перед входом в насос жидкость обладает определённым запасом энергии, который по мере движения жидкости по каналу уменьшается. Наблюдается падение давления жидкости, которое возрастает при движении по суживающемуся каналу перед насосом. Когда давление в потоке жидкости станет меньше давления насыщенных паров жидкости, то в какой либо точке произойдёт местное испарение – образуются паровые объёмы.
 |
При попадании в область высоких давлений пар конденсируется, заполнение объёма паровых мешков жидкостью происходит с большой скоростью, что обусловливает значительное местное повышение давления, т.е. гидравлические удары. Гидравлические удары приводят к эрозии металла и разрушению конструкции.
В зависимости от дальнейшего использования рабочего газа, вышедшего из ТНА, двигательные установки разделяют на работающие по открытой и по замкнутой схемам. В первой схеме газ из ТНА выбрасывается в атмосферу рис.8, а во второй – отработанный в турбине газ поступает для дальнейшего дожигания в камеру сгорания рис.9, создавая дополнительную тягу. По схеме (рис.9) весь окислитель из бака подаётся насосом в ЖГГ. Основная часть горючего подаётся в камеру сгорания, некоторая часть поступает в ЖГГ. Образовавшийся в ЖГГ газ с избытком окислителя поступает на турбину и дальше по газоводу в камеру сгорания.
Дата добавления: 2014-12-26; просмотров: 4370;