Проектирование двигательной установки и элементов конструкции второй ступени баллистической ракеты с ЖРД

По результатам расчета, приведенным в таблице №1.18 видно, что температура жидкой стенки не превышает температуру кипения охладителя по всей длине КС. Температура огневой стенки не превышает критическую температуру для материала стенки равную 1073 0К.

Рис.1.19 Изменение суммарного теплового потока, температуры газовой

и жидкой стенок по длине КС

Рис.1.20 Изменение термодинамических параметров продуктов сгорания по длине КС

5.5 Расчет периферийных форсунок горючего

Относительный расход газа в пристеночном слое (для камер с тягой кН)

; выбираем

Суммарный расход через периферийные форсунки горючего:

.

Для создания пристеночного слоя используются струйные форсунки установленные по концентрической окружности с шагом t=3…4мм.

Количество периферийных форсунок:

.

Расход через одну форсунку:

.

Потребный диаметр форсунки:

;

где - коэффициент расхода; - перепад давления на форсунках.

Полученные геометрические параметры форсунок пристеночного слоя, удовлетворяют среднестатистическим данным для струйных форсунок и, следовательно, могут быть изготовлены.

6. Описание камеры сгорания и ТНА проектируемого двигателя

Проектируемый двигатель предназначен для использования на второй ступени УБР. Двигатель состоит из камеры, турбонасосного агрегата, газогенератора, работающего на основных компонентах топлива, четырех поворотных сопел системы управления.

Таблица №1.19

Основные параметры двигателя.

6.1 Газодинамический профиль камеры

Дозвуковая часть сопла выполнена в виде плавных переходов с прямолинейным участком под углом для обеспечения наименьших потерь при течении газа в сужающемся канале.

Сверхзвуковая часть сопла спрофилирована графическим методом. Камера представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из форсуночной головки, цилиндрического и докритического участков с закритической частью, и закритической части сопла.

6.2 Форсуночная головка

Форсуночная головка состоит из силового кольца, огневого днища, среднего днища, сферического наружного днища и двухкомпонентных форсунок.

Полость горючего образована наружным сферическим и средним днищами. Полость окислителя – средним и огневым днищами.

Среднее и огневое днища связаны между собой однокомпонентными форсунками посредством развальцовки и пайки кислотостойким припоем, устанавливаемым в местах соединений в виде колец. Пайка производится в вакууме. Всего форсунок 499, из них 409 центробежных и 90 струйных.

Из 409 однокомпонентных центробежных форсунок 325 выполнены с увеличенным расходом и установлены в центре ФГ по сотовой схеме. Вокруг ядра по двум концентрическим окружностям установлены 84 центробежных форсунок окислителя уменьшенного расхода, аналогичных по конструкции форсункам увеличенного расхода. На периферии огневого днища по концентрической окружности установлены 90 форсунок горючего для создания пристеночного слоя. Такое расположение форсунок обеспечивает эшелонированный фронт пламени по длине камеры сгорания, что приводит к устойчивой форме горения, к ликвидации высокочастотных колебаний и создания защитного пристеночного слоя.

В центре огневого днища приварен стакан с 6 антидетонационными ребрами, которые дополнительно привариваются к огневому днищу прерывистым швом с двух сторон и к силовому кольцу по внутренней его поверхности. В силовом кольце для подвода компонентов к форсункам окислителя и горючего просверлено по 45 отверстий во взаимно перпендикулярных плоскостях. Между сферическим днищем и средним установлены два перфорированных стакана для придания жесткости блоку плоских днищ. К силовому кольцу приварен коллектор горючего с двумя патрубками с двумя трубопроводами, к которым приварен наконечник с дроссельной шайбой. К наконечнику приварен штуцер для отвода горючего к стабилизатору соотношения компонентов.

Кроме того, на головке камеры приварены штуцер для замера давления окислителя в полости перед форсунками, штуцер для замера давления перед форсунками горючего и три кронштейна для крепления к раме ракеты. Все детали головки, кроме форсунок соединены между собой аргонно-дуговой сваркой.

6.3 Цилиндрический и докритический участки камеры с частью закритического участка сопла

Цилиндрический участок камеры выполнен из двух оболочек, связанных между собой с помощью ребер при помощи пайки кислотостойким припоем.

 Скачать реферат