узлы и агрегаты управления жрд. УЗЛЫ И АГРЕГАТЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ В ЖРД. Управление вектором тяги в летательных аппаратах с жрд осуществляется несколькими способами
 Скачать 0.49 Mb.
|
|
УЗЛЫ И АГРЕГАТЫ УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ В ЖРД Управление вектором тяги в ЖРД Управление вектором тяги в летательных аппаратах с ЖРД осуществляется несколькими способами: а) поворо том камеры сгорания (или всего двигателя) в карданном подвесе; б) поворотом выхлопных патрубков турбины; в) поворотом сопла камеры сгорания; г) использованием газовых рулей в сверхзвуковом потоке продуктов сгорания; д) установкой кольцевого дефлектора газовой струи; е) вторичным впрыском рабочего тела; ж) использованием управляющих сопел. Первые пять способов требуют наличия гидравлических, пневматических или электрических приводов. Последние два обеспечивают управление вектором тяги изменением расхода вспомогательного рабочего тела.  Система управления вектором тяги жидкостного ракетного двигателя, состоящая из коллектора, трубопроводов и газодинамических органов управления, содержит восемь газодинамических органов управления, каждый из которых представляет собой клапан, через который подается газ в сопло. При этом клапаны располагаются парами равномерно на наружной поверхности сверхзвуковой части сопла в плоскости инжекции газа, перпендикулярной продольной оси сопла. Клапаны в двух парах симметричны плоскости тангажа, а в двух других парах - плоскости рыскания. При этом в каждой паре оси клапанов пересекаются под углом 40°÷60°, а точка их пересечения находится на расстоянии 1/3R…2/3R от центра окружности, образованной пересечением внутренней поверхности сопла с плоскостью инжекции газа, где R - радиус этой окружности. Изобретение обеспечивает управление вектором тяги ЖРД по тангажу, рысканию и крену, используя одну систему управления. Основные узлы и агрегаты жрд Камера сгорания жидкостного ракетного двигателя - агрегат ЖРД, в котором компоненты топлива или продукты газогенерации в результате химических реакции преобразуются в продукты, создающие при истечении реактивную силу. Камера ЖРД состоит из камеры сгорания и сопла. В камере сгорания ЖРД температура продуктов сгорания может достигать 4000 К, а давление - 20 МПа и более (см. рис. 6.1 и 6.2). В состав ЖРД с насосной подачей входит турбонасосный агрегат. ТНА - агрегат, предназначенный для насосной подачи топлива в камеру и газогенератор. ТНА состоит из насосов окислителя и горючего и приводной турбины. В ряде случаев в ЖРД имеют два ТНА (окислителя и горючего). Кроме основных ТНА в ЖРД включают в ряде случаев и бустерные ТНА, устанавливаемые на входе в основные и предназначенные для повышения давления на входе в насосы основных ТНА. Бустерные ТНА позволяют уменьшить давление в топливных баках и, тем самым, значительно снизить массу баков. Некоторые схемы исполнения ТНА приведены на рис. 6.3. Газогенератор (ГГ) - агрегат ЖРД, в котором основное или вспомогательное топливо в результате экзотермических химических реакций преобразуется в генераторный газ. Температура генераторного газа для привода турбины выбирается в диапазоне 700…1200К в зависимости от типа газа: при восстановительном газе – до 1200К, при окислительном газе - до 700К, см. рис. 6.2. Если в ЖРД два ТНА, то ГГ может быть два или один. ГГ, вырабатывающие газ для привода турбин ТНА, называют основными в отличие от вспомогательных ГГ, которые могут использоваться, например, для наддува топливных баков. ГГ для наддува баков также могут вырабатывать восстановительный или окислительный (кислый). Топливные магистрали соединяют между собой основные узлы и агрегаты: насосы с камерой и ГГ, ГГ с турбиной и т.д. Часть магистрали от стыка с трубопроводом ступени, подводящим компонент топлива к ЖРД, до входа в насос называют узлом подвода. Трубопровод, соединяющий турбину ЖРД со смесительной головкой камеры, называют газоводом. Трубопроводы магистралей могут быть как полностью жесткими, так и содержать гибкие участки (сильфоны, шланги). В состав топливных магистралей и трубопроводов могут входить фильтры, предназначенные для исключения попадания посторонних частиц в агрегаты, перед которыми они размещены. Агрегат автоматики ЖРД - устройство, обеспечивающее управление, регулирование или обслуживание ЖРД. Указанные устройства могут быть механическими, гидравлическими, пневматическими, электрическими, пиротехническими и т.д. Агрегаты автоматики устанавливаются либо непосредственно на камере, ГГ и ТНА, либо в топливных магистралях, трубопроводах и т.д. К агрегатам автоматики ЖРД относятся клапаны, регуляторы, сигнализаторы (реле) давления и электронагреватели. В состав клапанов и регуляторов могут входить электро – гидро - или пневмоприводы. В двигателях с вытеснительной подачей основные клапаны устанавливают непосредственно на смесительной головке камеры. Клапаны предназначены для обеспечения прохождения компонента топлива или управляющего газа дальше по магистрали в камеру, ГГ и другие узлы при их включении или для прекращения подачи компонента или газа при закрытии. Регуляторами называют агрегаты, обеспечивающие изменение тяги (регуляторы тяги) и поддержание постоянного давления в камере сгорания (регуляторы давления). Электронагреватели предназначены для поддержания заданного температурного режима, в частности для исключения замерзания высококипящих компонентов топлива (например, гидразина или азотного тетроксида). Кроме основных узлов и агрегатов в состав ЖРД могут входить узлы, обеспечивающие: зажигание топлива в камере и ГГ и запуск турбины ТНА; продувку полостей двигателя инертным газом (азотом или гелием); создание управляющих моментов и сил; наддув топливных баков и др |