ТехнпрЖРДВОРОБЕЙ1-124. Ббк 27 4 в 75 Федеральная программа поддержки книгоиздания России

• Название: Ббк 27 4 в 75 Федеральная программа поддержки книгоиздания России
• Дата: 31.10.2022
• Размер: 3.5 Mb.
• Имя файла: ТехнпрЖРДВОРОБЕЙ1-124.doc
• Тип: Программа; #763161
• страница: 5 из 14

2.2. Турбонасосные агрегаты

ТНА выполняются по однороторной и многороторной схемам, причем первая схема получила большее распространение. В ней насосы горючего и окислителя расположены на одной оси с газовой турбиной, которая располагается консольно по отношению к насосам или между ними. При консольном расположении исключается влияние температурных деформаций на работу подшипников ротора и тепловых потоков в один из насосов. Турбина получается компактной и легкой.

Изображенный на рис. 2.11 однороторный ТНА ЖРД-119 состоит из двухступенчатой газовой турбины активного типа и центробежных насосов окислителя (жидкий кислород) и горючего (несимметричный диметилгидразин НДМГ). Конструктивно ТНА выполнен из двух основных составных частей: турбины с насосом горючего на одном валу и насоса окислителя на другом. Каждый из валов установлен на двух шарикоподшипниках, валы соединяются между собой рессорой с эвольвентными шлицами. Корпуса турбины, насоса горючего и насоса окислителя соединены между собой шпильками через радиальные шпонки, позволяющие сохранить соосность соединяемых составных частей ТНА при температурных деформациях, возникающих в результате большой разницы температур рабочих тел турбины и насосов.

Центробежные крыльчатки насосов разгружены от осевых усилий благодаря расположению по обе стороны уплотняющих буртов на разных уровнях, а также наличию отверстий в дисках. Неуравновешенная часть осевой силы в каждом из насосов воспринимается одним из подшипников, закрепленным в осевом направлении по внутреннему и наружному кольцам.

Двухступенчатая турбина расположена консольно на общем валу со шнекоцентробежным насосом горючего. Подшипники 11 и 21 насоса горючего работают в среде консистентной смазки; а подшипники 19 и 20 насоса окислителя — в среде жидкого кислорода.



Рис. 2.11. ТНА ЖРД РД-119:

1 — фланец выхлопного коллектора; 2, 4 — диски турбины второй и первой ступеней; 3 — статор турбины; 5,13 — шпонки; 6, 14 — крышки насосов; 7,16 — корпуса насосов; 8, 15 — центробежные колеса; 9, 18 — шнеки; 10, 17 — валы; 11, 19, 20, 21 —подшипники; 12 — рессора

На рис. 2.12 представлен ТНА, выполненный по однороторной схеме, в которой турбина располагается между насосами. ТНА представляет собой совокупность трех конструктивных узлов: насоса горючего А, турбины Б и насоса окислителя В. Оба насоса одновременно являются технологическими узлами. Турбина же может быть собрана только совместно с насосами на общей сборке ТНА. Смазка и охлаждение подшипников насоса окислителя осуществляются самим окислителем.

К основным характеристикам качества конструкции ТНА относят:

• 
  степень отработки конструкции;
  
• 
  технологичность и себестоимость;
  
• 
  осевые и радиальные габаритные размеры и массу;
  
• 
  условия работы опор на заданный ресурс;
  
• 
  степень герметичности и условия работы уплотнителей;
  
• 
  антикавитационные характеристики насосов; гидро- и газодинамические характеристики трактов ТНА.
  

С конструктивно-технологической точки зрения основными являются:

• 
  степень отработки конструкции;
  
• 
  технологичность и себестоимость;
  
• 
  степень герметизации и условия работы уплотнений.
  

Рис. 2.12. ТНА, выполненный по однороторной схеме:

1, 22 — входные улитки насоса горючего и насоса окислителя; 2 — корпус турбины; 3 — коллектор отработанного газа; 4, 15 — крыльчатка насоса горючего и насоса окислителя; 5 — штуцер; 6 — шарикоподшипники; 7 — регулятор оборотов ТНА; 8 — патрубок; 9 — уплотнение турбины; 10, 19 — корпусы насоса горючего и насоса окислителя; 11 — лопатки турбины; 12 — патрубок сборника окислителя; 13—трубы подвода парогаза; 14 — диск турбины; 16 — подшипники скольжения; 17 — уплотнение вала; 18 —упругая муфта; 20 — сопло турбины; 21 — лопатки направляющего аппарата; 23 — диск муфты; 24 — шпонки фиксирующие; 25 — крышка турбины; 26 — втулка

Себестоимость оценивается исходя из удельных затрат, приходящихся на ТНА в составе двигательной установки, с учетом технологичности конструкций и типа производства. Наилучшую герметичность имеют ТНА с наименьшим числом стыков и узлов уплотнений, простых по конструкции и имеющих стабильные характеристики по герметичности как при хранении, так и во время работы.

Например, следует отдать предпочтение герметизации корпусов насосов сваркой по сравнению с уплотнением стыка прокладкой.