Билет №8 1. Классификация жидкостных ракетных двигателей

По агрегатному состоянию компонентов топлива, поступаю­щих в камеру сгорания, ЖРД делят на работающие по схемам «жидкость плюс жидкость», «жидкость плюс газ» и «газ плюс газ». При работе по первой схеме оба компонента топлива по­ступают в камеру сгорания в жидком состоянии, при работе по второй схеме – один из компонентов в газообразном состоянии (после газификации), а при работе по третьей схеме оба компонента в газообразном состоянии.

ЖРД: по топливу: 3х компонентные, 2х компонентные – по окислителю, по горючему, однокомпонентные

По схеме ПГС: с открытой ПГС, с замкнутой ПГС

По системе подачи топлива: с турбонасосной СПТ, с вытеснительной СПТ

По назначению: метеорологические, РН, зенитные ракеты

По условиям эксплуатации: одноразовые, многоразовые

По конструкции отдельных элементов: однокамерные, многокамерные, с круглым соплом, сопло с центральным телом.

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…900^оС.

Для обеспечения беспрерывной бескавитационной подачи топлива из баков в двигатель перед насосами необходимо создавать давление Р_вх. ≈ 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.