2. Основыне размеры камер сгорания. Применяемые материалы.

Отсутствие надежных методов расчета заставляет основные определяющие размеры проектируемых камер устанавливать, ориентируясь на данные уже выполненных камер сгорания аналогичного типа, хорошо зарекомендовавших себя в эксплуатации. В дальнейшем опытные образцы камер дорабатываются путем внесения необходимых изменений в их конструкцию, вытекающих из результатов их испытаний на специальных стендах.

Для общей оценки интенсивности рабочего процесса камеры сгорания используется так называемая удельная тепловая напряженность.

Под удельной тепловой напряженностью понимают часовое количество тепла, выделяющееся в 1объема жаровой трубы, отнесенное к давлению на входе в камеру 1 Па. Последнее условие приводит к тому, чтоне сильно зависит от плотности поступающего в камеру воздуха, а в основном определяется существующим в жаровой трубе уровнем скоростей воздуха и газа, имеющимся относительным расходом топлива(т. е. общим коэффициентом) и относительной длиной трубы.

Наиболее нагруженной частью камеры сгорания является кожух, который должен воспринимать избыточное давление поступающего в камеру воздуха. Кроме того, в кольцевых и трубчато-кольцевых камерах кожух служит силовым элементом двигателя и в зависимости от конструктивного выполнения может передавать радиальные и осевые усилия от подшипников, реактивный крутящий момент от соплового аппарата турбины и др. Тем не менее, основной нагрузкой для кожуха является избыточное давление воздуха, расчетная, наибольшая величина которого соответствует условию работы двигателя у земли при максимальной скорости полета и температуре воздуха - 40 ÷ - 60°С.

Под действием давления воздуха в продольных сечениях кожухов трубчатых камер возникают напряжения растяжения. Аналогичные напряжения наблюдаются и в наружных кожухах кольцевых и трубчато-кольцевых камер; во внутренних кожухах этих камер давление воздуха приводит к появлению напряжений сжатия.

Внутренний кожух, сжимаемый давлением воздуха, проверяется также на устойчивость с тем, чтобы действующее давление было бы достаточно мало в сравнении с критическим давлением, при котором кожух теряет свою устойчивость и, деформируясь, проминается. Величинаопределяется по уравнению:

Основным требованием, предъявляемым к материалам жаровых труб, является высокая жаростойкость и жаропрочность. Кроме того, материалы должны быть устойчивыми против газовой коррозии при высоких температурах и обладать малой склонностью к растрескиванию и короблению. Поскольку кожухи имеют значительно более низкие рабочие температуры, то для них допускаются менее жаропрочные материалы, чем для жаровых труб.

Материалы для камер сгорания должны обладать достаточно высокими технологическими качествами – допускать большую вытяжку при холодной штамповке, хорошо свариваться, поддаваться волочению, сгибанию.

Для жаровых труб применяются никеле-хромистые сплавы ХН78Т (ЭИ435), ХН75МБТЮ (ЭИ602), ХН60ВТ (ЭИ868) и др. Кожухи изготавливаются из сталей 12Х18Н9Т, 14X17Н2 и др.