Жидкостный ракетный двигатель
Изобретение относится к ракетно-космической технике. Цель изобретения - повышение надежности камеры двигателя 6 / путем снижения термических напряжений в ее стенках. Двигатель содержит камеру 1, состоящую из сопла 2, камеры сгорания 3 и смесительной головки 4, турбонасосный агрегат , регулятор тяги 9, установленный в магистрали 10, регулятор соотношения компонентов 11, установленный в магистрали 12 подвода горючего на охлаждение камеры 1, дополнительную магистраль 13с установленным в ней регулятором расхода 14, сообщающую выход из регулятора 10 со смесительной головкой 4. При работе двигателя , изменяя регулятором 14 расход компонента через магистраль 13, обеспечивают стабилизацию теплового и напряженного состояния конструкции камеры 1. 1 ил. 7 3 ч Х4 1 S о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .
РЕСПУБЛИК (я)ю F 02 К 9/48
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4862149/23 (22) 29.05.90 (46) 07.11.92. Бюл. й. 41 (72) Б.В.Беляев, С.В.Черноглазов и
В.Е.Яковлев (56) 1. Патент США hh 478101 9, кл. F 02 К9/00.
2. Шевелюк М.И. Теоретические основы проектирования жидкостных ракетных двигателей, M. Оборонгиз, 1960, с.398, фиг.9.1. (54) ЖИДКОСТНЫЙ РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к ракетно-космической технике. Цель изобретения — повышение надежности камеры двигателя
„„53J ÄÄ 1774046 А1 путем снижения термических напряжений в ее стенках. Двигатель содержит камеру 1, состоящую из сопла 2, камеры сгорания 3 и смесительной головки 4, турбонасосный агрегат, регулятор тяги 9, установленный в магистрали 10, регулятор соотношения компонентов 11, установленный в магистрали
12 подвода горючего на охлаждение камеры
1, дополнительную магистраль 13 с установленным в ней регулятором расхода 14, сообщающую выход из регулятора 10 со смесительной головкой 4. При работе двигателя, изменяя регулятором 14 расход компонента через магистраль 13, обеспечивают стабилизацию теплового и напряженного состояния конструкции камеры 1. 1 ил.
1774046
Изобретение относится к ракетно-космической технике и может быть использовано в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД) многоразового использования, Известен ЖРД с регенеративной системой охлаждения камеры, внутри каждого канала охлаждения которой выполнено по меньшей мере одно выступающее ребро, предназначенное для усиления теплоотвода от стенки камеры (1), Однако это техническое решение не позволяет устранить появление термических напряжений во внутренней стенке камеры, вызванных изменением теплового состояния стенок камеры при регулировании двигателя по тяге и соотношению компонентов, Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является
ЖРД, содержащий охлаждаемую камеру, состоящую из сопла, камеры сгорания и смесительной головки, турбонасосный агрегат, регулятор соотношения компонентов, установленный в магистрали подвода охла>кдающего компонента к камере (2).
Хотя в данном двигателе обеспечивается приемлемый тепловой режим работы камеры за счет охлаждения ее компонентой, однако во внутренней стенке камеры возникают термические напря>кения, вызванные изменением теплового режима работы камеры при изменении тяги и соотношения компонентов. B результате совместного деформирования стенок камеры в их материале возникают большие термические напряжения, увеличивающие долю накапливаемых за каждый цикл изменения режима работы двигателя повреждений, что приводит к уменьшению ресурса камеры и снижению ее надежности.
Целью изобретения является повышение надежности камеры путем снижения термических напряжений в ее стенках.
Поставленная цель достигается тем, что двигател ь снабжен до пол нител ь ной магистралью с установленным в ней регулятором расхода, сообщающей выход из регулятора соотношения компонентов со смесительной головкой камеры.
Регулятор, установленный в дополнительной магистрали, является по своей сути независимым каналом управления тепловым состоянием камеры, позволяющим уменьшить термические напряжения в стенках камеры, что устраняет циклические нагружения конструкции камеры и повышает ее надежность.
На чертеже изображена схема предложенного двигателя.
Двигатель содержит охлаждаемую камеру 1, содержащую сопло 2, камеру сгора5
55 ния 3 и смесительную головку 4, турбонасос-. ный агрегат, включающий газогенератор 5, турбину 6, насос окислителя 7, насос горючего 8, регулятор 9 тяги, установленный в магистрали 10, регулятор соотношения компонейтов 11, установленный в магистрали
12 подвода горючего на охлаждение камеры
1, и дополнительную магистраль 13 с установленным в ней регулятором расхода 14, сообщающую выход из регулятора соотношения компонентов 11 со смесительной со ловкой 4.
При работе двигателя команды от системы управления выполняются регуляторами тяги 9 и соотношения компонентов 11, при этом изменяются расходы и температура потоков продуктов сгорания в камере и охлаждающего компонента в тракте охлаждения 15 камеры 1, что приводит к изменению температур стенок камеры. В этот момент включается в работу регулятор расхода 14 в дополнительной магистрали 13, который по командам системы управления перепускает часть охлаждающего компонента в смесительную головку 4, минуя тракт охлаждения 15 камеры 1, Изменение расхода через дополнительную магистраль
13 приводит к изменению расхода компонента в каналах тракта охлаждения 15, в результате чего изменяется тепловой поток в конструкцию камеры, что стабилизирует тепловое и напряженное состояние камеры, благодаря чему уменьшаются скачки термических напряжений во внутренней стенке камеры, Предлагаемое изобретение позволит снизить термические напряжения в стенках камеры и, соответственно, повысить надежность ЖРД.
С наибольшим эффектом предлагаемый двигатель может быть использован в двигательных установках многоразового применения, Формула изобретения
Жидкостный ракетный двигатель, содержащий охлаждаемую камеру, состоящую из сопла, камеры сгорания и смесительной головки, турбонасосный агрегат, регулятор тяги и регулятор соотношения компонентов, установленный в магистрали подвода охлаждающего компонента в камере, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности путем снижения термических напряжений в стенках камеры, он снабжен дополнительной магистралью с установленным в ней регулятором расхода, сообщающей выход из регулятора соотношения компонентов со смесительной головкой.
