Двигатель с дожиганием генераторного газа (схема Г—Ж)

ДВИГАТЕЛЬ С ДОЖИГАНИЕМ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА (СХЕМА Г-Ж) [c.63]

Регулирование соотношения компонентов в ЖГГ. Эта схема приведена на рис. 3.5. Она используется в двигателях с дожиганием генераторного газа, если требуется регулирование тяги в небольших пределах по верхнему значению, например 5. .. 8 % номинального ее значения. [c.52]

Отличаются в большей или меньшей степени запуски двигателя с дожиганием и без дожигания генераторного газа. Порядок запуска каждого двигателя имеет свои особенности и схема его запуска индивидуальна (спроектированная и экспериментально отработанная только для данного двигателя). Тем не менее все три указанных этапа запуска всегда присутствуют. [c.66]

Пусковые расходы в основной ЖГГ поступают по основным трубопроводам под действием гидростатического давления и давления наддува баков. Это распространенная схема так называемого самопуска или самотека пусковых расходов компонентов. Она наиболее пригодна для двигателей с дожиганием генераторного газа. [c.71]

Раскрутка ТНА по этой схеме наиболее пригодна для двигателей с дожиганием генераторного газа. Запуск двигателя без дожигания встречает определенные трудности. Это объясняется тем, что турбина ТНА двигателя без дожигания работает на большом перепаде давления, но с малым расходом генераторного газа. Поэтому если никаких конструктивных мер не принимать, то при подаче компонентов топлива на режиме самотека в ЖГГ в начальный период в нем образуется очень мало генераторного газа и создается очень малое давление. Во многих случаях этого недостаточно-, турбина либо очень медленно раскручивается, либо даже не страгивается с места. [c.71]

Раскрутка турбины ТНА от стартерного газогенератора — это распространенная схема пуска одноразовых двигателей без дожигания генераторного газа. Здесь турбина ТНА оборудована специальным - стар-терным ТГГ, как показано на рис. 4.3. [c.72]

Внутреннее охлаждение можно организовать соответствующим расположением и подбором расходных характеристик форсунок на периферии головки КС (при этом в пристеночном слое создается избыток какого-либо компонента, как правило, горючего). После выгорания топлива образуются ПС с более низкой температурой, чем в основном потоке (рис. 12.4). В КС двигателей, работающих по схеме с дожиганием генераторного газа, пристеночный слой может создаваться низкотемпературным генераторным газом, подаваемым через периферийный ряд форсунок. [c.58]

Для двигателей, выполненных по схеме без дожигания генераторного газа, всегда, а для более сложных схем двигательных установок в подавляющем числе случаев это условие выполняется. [c.10]

Стремление к дальнейшему повышению экономичности ЖРД привело к созданию двигателей с дожиганием генераторного газа [17, 18]. Так же как и в случае двигателей без дожигания генераторного газа, существует большое разнообразие принципиальных схем подобных двигателей. [c.24]

На рис. 1. 10 представлены типичные амплитудно-частотные характеристики ко и ко. о двигателя без дожигания генераторного газа [16]. Характерной особенностью приведенных зависимостей является наличие широкого диапазона частот, в которых частотные характеристики практически горизонтальны. Появление горизонтального участка связано с тем, что в схеме без дожигания генераторного газа колебания расхода и температуры генераторного газа, поступающего на турбину, могут оказать влияние на режим работы насосов и тягу двигателя только после того, как произойдет изменение частоты вращения вала ТНА. Вследствие инерционности ТНА при высоком значении частоты колебаний вал ТНА не участвует в колебаниях, играя роль фильтра, не пропускающего возмущения, поступающие в генератор. В области достаточно низких частот продолжительность периода колебаний становится достаточной для того, чтобы появились заметные колебания частоты вращения ТНА. Последнее приводит к тому, что при достаточно низких частотах ко и ко. о начинают зависеть от частоты колебаний, как это, в частности, видно из рис. 1.10. [c.32]

На рис. 1. 15 представлена зависимость о)г от соо при различных значениях а и фиксированных значениях (Ор=100 с и ки = 50. Прямая линия, вдоль которой о)г=(оо, соответствует рассмотренным в предыдущем разделе двигателям, выполненным по схеме бе. Дожигания генераторного газа. Собственная частота колебаний [c.51]

РД-171 является четырехкамерным ЖРД с одним ТНА. Двигатель выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа, при этом камеры двигателя имеют возможность отклоняться на угол до 6°. В двигателе используется химическое зажигание компонентов топлива в камерах и газогенераторах. Масса сухого двигателя 9600 кг. На двигателе смонтированы агрегаты для наддува баков первой ступени - теплообменники для подогрева гелия. Тяга двигателя передается на корпус PH через специальную раму. [c.79]

Однокамерный ЖРД РД-120 закреплен неподвижно. Он выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа. Его тяга в пустоте равна 834 кН, а удельный импульс тяги 3432 Н с/кг. Время работы двигателя при однократном включении 315 с. [c.79]

Рулевой двигатель РД-8 - четырехкамерный с одним турбонасосным агрегатом. Он также выполнен по схеме с дожиганием генераторного газа. Тяга двигателя в пустоте 78,5 кН, удельный импульс тяги 3362 Н с/кг. Камеры рулевого двигателя могут отклоняться на углы до ЗГ с помощью гидроприводов. Продолжительность работы до 1100 с. Рулевой двигатель разработан в КБ Южное . [c.79]

Двигательная установка второй ступени состоит из маршевого ЖРД РД-0235, четырехкамерного рулевого двигателя РД-0236. Маршевый ЖРД имеет схему с дожиганием, а рулевой - без дожигания генераторного газа. Общая тяга двигательной установки составляет [c.97]

В свою очередь, ЖРД с насосной системой подачи топлива делятся по способу организации рабочего процесса, то есть по способу использования рабочего тела после турбины, на двигатели, выполненные по схеме с дожиганием и без дожигания генераторного газа. [c.8]

Принципиальная схема двигателя без дожигания генераторного газа показана на рис. 1.3. [c.9]

Выбор схемы двигателя с дожиганием генераторного газа определяется энергетическими возможностями данной схемы, величиной тяги и другими параметрами. [c.13]

Поэтому раздельный метод настройки камеры двигателя и газогенератора здесь не применим. Для двигателей с дожиганием генераторного газа характерным условием настройки двигателя является брк = 0, б/С = 0. В таких двигателях на рабочий процесс можно воздействовать путем изменения гидравлического сопротивления трех магистралей магистрали горючего или окислителя камеры двигателя (в зависимости от схемы дожигания) и двух магистралей газогенератора. Так как в одной из магистралей газогенератора устанавливается регулятор (регулирующий орган РКС), то вместо установки дроссельной шайбы (жиклера) настраивается регулирующий орган регулятора. [c.105]

Приведем только основные результаты. На рис. 2.28 показаны амплитудно-частотные характеристики с различными схемами регулирования для двигателя без дожигания генераторного газа. [c.101]

На рис. 2.29 показаны характеристики для двигателя с дожиганием генераторного газа и различными схемами регулирования. [c.101]

Несмотря на все трудности, двигатели, работающие по схеме с дожиганием генераторного газа, были созданы у нас в стране к середине 60-х гг. Они используются, в частности, на всех ступенях космической ракеты "Протон", с 1965 г. совершающей космические рейсы. [c.116]

В настоящее время схемы двигателей с дожиганием одного генераторного газа, в которых газифицируется только один компонент, т.е. двигатели типа газ + жидкость (Г + Ж) могут обеспечить достижение = = 25. .. 30 МПа. Схемы с дожиганием двух генераторных газов, т.е. двигатели типа газ + газ (Г + Г) могут обеспечить достижение р = 40. .. 50 МПа. Эти значения рк нанесены на график, приведенный на рис. 2.11. [c.44]

В двигателях без дожигания генераторного газа (схема жидкость -жидкость , открытая схема) последний, после срабатывания на турбине, выбрасьгеаегся в окружающую среду через вспомогательные сопла (рис. 1.1). Поэто 1у эти двигатели менее экономичны. [c.8]

В двигателях с дожиганием генераторного газа (схема газ -жидкость , замкнутая схема) продукты газогенерации, отработавшие на турбине, поступают в камеру сгорания (рис. 1.2 и 1.3). В газогенератор обычно поступает весь расход одного из компонентов топлива и часть расхода другого компонента для получения восстановительного либо [c.8]

Параметры этих двигателей сравниваются в табл. 22. Интересно отметить, что западноевропейский и японский ЖРД, как и J-2, работают по разомкнутой схеме с выбросом генераторного газа после турбины, тогда как ЖРД RL-10 основан на испарительном цикле, а SSME выполнен по замкнутой схеме (с дожиганием генераторного газа). Преимущества замкнутой схемы очевидны, но и более простые схемы, без дожигания и с испарительным циклом, могут обеспечивать высокие значения удельного импульса. [c.258]

Насосные схемы подачи без дожигания генераторного газа - довольно распространенная схема ЖРД. Классификация двигателей с турбонасосной подачей топлива приведена на рис. 2.8. На рис. 2.9. схематично представлены наиболее характерные ЖРД этого типа. Схема а отличается однокомпонентным ЖГГ, работающим на разложении специального вспомогательного, третьего компонента, например перекиси водорода. В схеме б - тоже однокомпонентный ЖГГ, но работающий на разложении какого-либо компонента основного топлива, например НДМГ. Схема в отличается двухкомпонентным ЖГГ, работающим на основных компонентах, сжигаемых в нем с большим избытком горючего. [c.40]

Насосные схемы подачи с дожиганием генераторного газа. За последние годы ЖРД с такими системами также получили большое распространение. Общее, что их объединяет, — генераторный газ, полученный из основных компонентов, после срабатывания на турбине ТНА, затем направляется по газоводу в основную камеру, где он и дожигается с остальными компонентами топлива. Благодаря этому, потери на привод ТНА в этой схеме двигателя полностью отсутствуют, т.е. коэффищ1ент = 1 и [c.43]

В 1957-1961 гг. институтом решены проблемы обеспечения высокой надежности ЖРД и продольной устойчивости ракет. В эти годы впервые обоснована и экспериментально продемонстрирована высокая эффективность ЖРД, работаюпцего по схеме с дожиганием генераторного газа. В дальнейшем в стране по такой схеме были разработаны двигатели с высокими параметрами для маршевых и разгонных ступеней ракет, которые не имели аналогов в мировой практике. [c.24]

Маршевый двигатель РД-251 с турбонасосной системой подачи разработан в НПО Энергомаш и выполнен по схеме без дожигания генераторного газа. Конструктивно этот шестикамерный двигатель состоит из трех одинаковых блоков, собранных на общей раме и имеющих общую кабельную сеть. Каждый блок имеет две камеры, ТНА с рамой, восстановительный ГГ, пороховой стартер, агрегаты автоматики и трубопроводы. [c.75]

Двигатель РД-861 с турбонасосной системой подачи выполнен по схеме без дожигания генераторного газа. Этот небольшой двигатель разработан в КБ Южное под руководством В. Ф. Уткина. Он работает на тех же компонентах топлива окислителе АТ и горючем НДМГ. Тяга двигателя в пустоте 81,8 кН, удельный импульс 3110 Н с/кг при соотношении компонентов 2,01, время работы при однократном запуске 118 с, при двукратном - 116 с. [c.76]

Аэроспайк дает возможность решить эту проблему. Его выхлопная струя с одной стороны открыта атмосфере и свободно расширяется, что позволяет двигателю работать с оптимальным расширением газов на всех высотах. Этот факт компенсирует уменьшение атмосферного давления по мере подъема летательного аппарата, поддерживая характеристики двигателя на высоком уровне на всей траектории полета. Свободная струя расширяется в наружном направлении, подстраивая давление выхлопных газов к местному атмосферному давлению. А с другой стороны, воздействует на наклонную поверхность сопла, создавая тягу. Это свойство высотной компенсации позволяет использовать простую, не сулящую больших затруднений схему двигателя без дожигания генераторного газа. [c.168]

Окислительная и восстановительная схемы ЖРД с дожиганием генераторного газа имеют свои ограничения по величине достижимого давления в КС (величина давления в КС определяет габариты двигателя). Это связано, с одной стороны, с предельно допустимой температурой генераторного газа, поступающего на лопатки турбины, а с другой - с максимально возможной величиной расхода генераторного газа, которая определяет располагаемую мощность турбины. Соединение преимуществ окислительной и восстановительной схем газогенерации возможно в схеме газ - газ (рис. 1.4), когда в одном газогенераторе получают восстановительный, а в другом - окислительный газ. Из газогенераторов продукты газогенерации поступают на привод турбин, а затем - в камеру сгорания. [c.9]

Тяга двигателя РД-107 на земле составляет 821 кН давление газов в основных камерах сгорания р с = 5,85 МПа. Компоненты топлива окислитель - жидкий кислород, горючее - углеводородное типа керосина. Номинальное соотношение компонентов топлива К , = 2,47. Вспомогательный компонент - 82 %-ная перекись водорода. Двигатель выполнен по открытой схеме ( жидкость - жидкость ) без дожигания генераторного газа. Турбина 8 приводится во вращение с помощью продуктов каталитического разложения перекиси водорода (парогаза) в реакторе 10. [c.9]

Выбор вида турбины определяется схемой двигателя и параметрами рабочего тела турбины. Условия работы турбинь существенно зависят от того, подается ли газ после турбины в камеру сгорания или нет. В первом случае турбину назьшают предкамерной (схема ЖРД с дожиганием генераторного газа), во втором - автономной (схема ЖРД без дожигания генераторного газа). В схеме с предкамерной турбиной давление на выходе из турбины (противодавление) велико, оно определяется давлением в камере сгорания двигателя. В схеме с автономной турбиной противодавление значительно меньше, так как газ после турбины выбрасывается через рулевые сопла или насадки, минуя камеру сгорания. [c.123]

Прежде чем начать построение базовой математической модели ЖРД, рассмотрим объект исследования. В качестве примера выбран ЖРД с наиболее распространегаой в современных маршевых двигателях схемой с дожиганием генераторного газа в камере сгорания. Схема газ - жидкость включает в себя все агрегаты, которые входят в двигатели, выполненные по схемам жидкость - жидкость и газ - газ . Благодаря агрегативному принципу построения модели (см. разд. 1.5.2) основные уравнения, составляющие модель (уравнения агрегатов), остаются одними и теми же для двигателей различных схем. Варьируется только поагрегатный состав модели, характер связей между агрегатами и величины параметров [49]. [c.177]

Рис. 8.1. Схема двигателя с насосной системой подачи топлива с дожиганием генераторного газа 1 - бак окислителя 2 - бак горючего 3 и 4 - под баковые клапаны горючего и окислителя 5 - БНА окислителя 6 - струйный преднасос горючего 7 - насос окислителя 8 и 8 - соответствегао насосы горючего (камерный и генераторный) 9 - турбина ТНА 10 - газогенератор 11 - регулятор расхода горючего 12, 14, 16 и 17 - клапаны 13 - дроссель 15 - привод 18 - обратный клапан 19 - камера сгорания 20 - магистраль подвода горячего газа к турбине БНА

Кроме того, двигатели с дожиганием генераторного газа по сравнению с ЖРД без дожигания более сложны из-за значительных давлений в агрегатах и наличия газовода, соединяющего турбину с камерой, и имеют большую удельную массу. Поэтому при выборе схемы двигателя (двигатель с дожиганием или без дожигания) генераторного газа необходимо исходить из назначения и эффективности применения двигателя на летательном аппарате. [c.11]

В двигателях, предназначенных для первых ступеней ракет, оптимальная величина давления на срезе сопла р при переменном внешнем давлении составляет 0,04—0,07 МПа. Поэтому для повышения удельного импульса тяги необходимо иметь максимально возможное давление в камере двигателя. С увеличением р растет масса двигателя. Однако, как было псхазано выше, для первых ступеней ракет рост массы двигателя оказывает слабое влияние на снижение конечной скорости ракеты и значительное — на повышение удельного импульса тяги. Однако величина давления в камере двигателей с дожиганием генераторного газа ограничивается энергетическими возможностями схемы. [c.25]

Структурная схема с дожиганием генераторного газа незначительно отличается от структурной схемы двигателя без дожигания. Вместо подачи в камеру сгорания без дожигания жидкого компонента при схеме с дожиганием по газоводу подается газифицированный компонент. Эта особенность является принципиальной и существенно влияет на динамику двигателя. Если расход жидкого компонента, поступающего в камеру двигателя, зависит только от частоты вращения ротора ТНА и давления в камере, то параметры газа в газоводе в основном зависят от давления и температуры газа в газогенераторе и слабо зависят от частоты вращения ротора ТНА. [c.71]

Раскрутка стартерным ТГГ турбины ТНА двигателя с дожиганием по приведенной схеме практически не применяется. Это объясняется тем, что турбина ТНА двигателя с дожиганием, как уже сказано, дозвуковая с парциальностью, равной единице. Она работает на малом относительном перепаде давлений, но с большим расходом рабочего тела. Для раскрутки такой турбины стартерным ТГГ необходимо конструктивно встроить специальный сопловой аппарат с высоким перепадом давлений. Однако это не очень легко сделать на практике. Кроме того, пороховые продукты сгорания, проходя после турбины по газоводу и далее через форсунки смесительной головки, могут их повредить, например засорить. Наконец, пороховые газы ТГГ имеют коэффициент избытка окислителя а < 1, и при поступлении основного окислительного генераторного газа произойдет их догорание с соответствующим, хотя и кратковременным, повьШ1е-нием температуры. Поэтому такой способ раскрутки турбины двигателя с дожиганием не применяется. Это проще осуществить с помощью специальной стартовой турбины. [c.73]

На рис. 6.41 показана схема и отдельные конструктавные фрагменты камеры еще одного кислородно-водородного двигателя с дожиганием восстановительного генераторного газа и давлением в камере сгорания порядка 12... 15 МПа. Основные особенности камеры состоят в следующем. Цилиндрическая часть камеры сгорания и огневое днище смесительной головки охлаждаются кислородом входная и сверхзвуковая части сопла до сечения 1П охлаждаются водородом. Сопло заканчивается насадком, не имеющим наружного проточного охлаждения. Он выполнен из жаропрочной стали и охлаждается завесным внутренним и радиационным наружным охлаждением, благодаря чему температура стенки насадка не превыщает 1300... 1400 К. [c.126]

На рис. 7.14 приведена схема конструкций головки и форсунок камеры двигателя РД-253, работающего на компонентах четырехокись азота и несимметричный диметилгидразин по схеме с дожиганием окислительного генераторного газа. Основные форсунки расположены на семи концентрических окружностях равномерно (169 шт.). Для защиты огневого днища между основными форсунками установлены малорасходные форсунки горючего. Конструктивная схема головки сравнительно простая охлаждающий компонент — горючее — непосредственно из охлаждающего тракта поступает во внутреннюю полость головки, а отработанный на турбине ТНА окислительный генераторный газ по газоводу через установленную в нем решетку для выравнивания по сечению поля полного давления -в торец головки. [c.137]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...