Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОПИСАНИЕ ЖРД С1.5400.DOC
Скачиваний:
40
Добавлен:
22.11.2019
Размер:
2.7 Mб
Скачать

3. Основные агрегаты и узлы ду ci.54.00

3.1. Камера двигателя

Принципиальная схема камеры двигателя представлена на рис* 2. Камера состоит из головки ( 1 ), камеры сгорания ( 6 ) и соп­ла ( 9 )• Она представляет собой неразъемную паяно-сварную конструк­цию, выполненную из титановых (наружная оболочка камеры и расширяющаяся часть сопла), медных (внутренняя теплонапряженная оболочка) и стальных (силовые участки головки) сплавов. Основные характеристики камеры.

1. Тяга в пустоте - 66500 Н (6780 кг)

2. Удельный импульс в пустоте - 3345,2 м/с

3. Массовые соотношения компонентов – Укс= 2,4

4. Расходы

а) суммарный - 19,865 кг/с

б) горючего - 5,84 кг/с

в) окислителя - 14,025 кг/с

5, Давление в камере сгорания Р = 5,36 МПа (54, 7 атм)

6. Давление на срезе сопла Ра = 4,9 КПа (0,05 атм)

7. Давление горючего на входе в КС. Рвх’’Г’’ = 858,3 Мпа ( 82,5 атм)

8. Диаметр критического сечения сопла Dкр = 91 мм

9. Диаметр выходного сечения сопла Da. = 858,3 мм

10. Диаметр камеры сгорания Dкс = 219 мм

11 Безразмерная площадь выходного сечения сопла fa = 89

12.Безразмерная площадь камеры сгорания fкc = 5,3 3.

13 Объем камеры сгорания (до критического сечения) Vкс = 11,43 л

14, Приведенная длина камеры сгорания lpпр = -Vкс/ Fкр = 1,76 м

15.. Сухая масса камеры - 47 кг.

Головка камеры состоит иэ наружного ( 2 ), среднего ( 3 ) и огневого ( 5 ) днищ, дефлектора ( 4 ), форсунок горючего ( 12 ) и окислителя ( 11 ) и соответствующих штуцеров. Между наружным и сред­ним днищами располагается полость окислителя, между средним и огне­вым - полость горючего.

| Горючее из охлаждающего тракта вначале проходит вдоль огневого днища для его охлаждения, а затем через отверстия в дефлекторе по­ступает в предфорсуночную полость.

Для выравнивания давления окислительного газа перед форсунками ' в полости окислителя установлена решетка ( 10) с 117 отверстиями диаметром d = 6 мм.

На головке расположено 114 струйных форсунок окислительного газа и 109 центробежных тангенциальных форсунок горючего, которые по периферии расположены на концентрических окружностях, а в ядре обра­зуют смесительные элементы в виде окислительных сот. Применяются форсунки горючего трех типов: основная, промежуточная и малого расхо­да. Основные форсунки расположены в ядре потока, образуя с форсун­ками окислителя соты; промежуточные - расположены по периферии концентрично с форсунками окислителя; форсунки малого расхода (47 штук) образуют последний ряд периферийных форсунок и предназначены для создания пристеночного слоя горючего.

Форсунки горючего состоят из корпуса с завальцованным доныш­ком, припаянным к корпусу форсунки и имеют по 4 тангенциальных вход­ных отверстия.

Форсунки окислителя выполнены в виде втулки с диаметром сопла dc = 4,5 мм.

Огневое днище и форсунки изготовлены из медного сплава № 4; на­ружное и среднее днища, дефлектор и штуцера - из стали Х22Н6Т.

Соединение деталей из медного сплава между собой и со стальными деталями производится путем пайки в вакууме серебряным припоем ПC М068-27-5. Соединение головки с камерой сгорания по наружной оболочке производится через биметаллическую резьбовую вставку свар­кой по однородным материалам.

На головке расположены штуцера замеров давления перед форсунка-•ми окислителя и горючего и штуцер для отбора окислительного газа для наддува бака окислителя.

Камера двигателя конструктивно состоит из блока камеры ( 13 ), расширяющейся части сопла (насадка) ( 15) и вставки ( 14 ), соединяющей блок камеры с насадком.

Охлаждение камеры двигателя осуществляется горючим. Для этой цели на цилиндрической части камеры сделано 330 каналов постоянной ширины (1,01 мм), на суживающейся части сопла - 290 каналов перемен­ной ширины, переходящих в районе критического сечения в 145 каналов шириной 1,02 мм, на внутренней оболочке выходной части сопла - 188 каналов переменного сечения с шириной от 1,19 до 2,14 мм. Ширина ребер везде постоянна и равна I мм»

Внутренняя оболочка блока камеры и часть внутренней оболочки вставки выполнены из медного сплава № 4, остальные элементы - из ти­тановых сплавов (оболочки - ОТ-4; гофры BTI-I).

Блок камеры представляет собой паяную конструкцию, в которой ох­лаждавшая жидкость проходит по фрезерованным пазам. После пайки блок камеры разрезают по цилиндрической части и вваривают два пояca завесы. Питание поясов завес производится из охлаждающего трак­та. Кольца завес изготовлены в виде медно-титановых вставок, состоя­щих из медного кольца с фрезерованными ребрами и титанового кольца, подача жидкости в камеру осуществляется с закруткой для лучшей ор­ганизации защити стенок.

Конструкция вставки принципиально аналогична конструкции блока камеры. Сопло выполнено с угловым входом, степень расширения сопла Ркс/Ра= 1000. Начиная с диаметра 411 мм наружная и внутренняя оболочки сопла выполнены из титанового сплава, что приводит к выигрышу в массе сопла. Охлаждающий тракт в этой части сопла выполнен при помощи четырех (по длине) гофрированных проставок. В начале последнего гофра по его впадинам заложены вкладыши из проволоки диаметром ,2 мм. Горючее подается в коллектор ниже вкладыша через косые прорези и далее по наружным впадинам гофра - до среэа сопла. Затем ком­понент поступает в охлаждающий тракт через нижние каналы последней секции гофра.

Усилие тяги снимается с цилиндрической оболочки камеры через бандаж, к которому приварены две опоры, имеющие пазы для установки рамы. Тяга камеры через валики, входящие в отверстия опор и подшипники передается на раму двигателя.