Кислородно-водородный ЖРД НМ60
Подшипники насоса смазываются жидким кислородом, а подшипники турбины – жидким водородом. Герметизация достигается динамическими уплотнителями типа плавающих колец и наддувом гелием. Дистанционно управляемый уплотнитель служит для предупреждения просачивания жидкого водорода в процессе захолаживания перед стартом. Осевые нагрузки компенсируются регулированием потока жидкого кислорода к задней части крыльчатки. Основные характеристики турбонасоса кислорода даны в таблице 3.
Турбонасос водорода (рис.9) состоит из осевого преднасоса,
двухступенчатого центробежного насоса и двухступенчатой турбины. Подшипники вала расположены вне секций насоса и турбины, для обеспечения приемлемой величины DN (диаметр х скорость вращения). Все подшипники смазываются жидким водородом. Система компенсации осевых нагрузок объединена со второй крыльчаткой центробежного насоса. Преднасос выполнен из алюминиевого сплава, крыльчатки из титанового сплава ТА5Е-ЕLI, турбина и вал из INCO 718. Характеристики насоса жидкого водорода приведены в табл.3.
Таблица 3. Характеристики турбонасосов
Окислителя (02ж) |
Горючего (Н2ж) | |
Частота вращения, мин-1 |
14500 |
37900 |
Массовый расход, кг/с |
173,4 |
34,07 |
Давление на выходе, х 105 Па |
125,7 |
150,5 |
Мощность на валу, кВт |
2331 |
8680 |
Критическое значение избыточного давления, х 105 Па |
1,5 |
0,42 |
Насос: диаметр, мм удельная скорость КПД |
205 0,545 (1490) 0,79 |
205 0,534 (1460) 0,77 |
Турбина: диаметр, мм отношение давлений КПД |
230 17 0,29 |
201 20,5 0,50 |
На рис.10 дан общий вид камеры сгорания (КС) ЖРД НМ60, где 1 – карданов подвес; 2 – воспламенитель; 3 – форсуночная головка; 4 – камера сгорания; 5 – основной сопловой блок; 6 – сопло большой степени расширения; 7 – каналы сброса охладителя сопла расширения.
На рис.11 приводится удельный импульс КС (ось ординат) (х 9,81 нсек/кг), по оси абсцисс отложена степень расширения сопла. Точки на графике соответствуют характеристикам кислородно-водородных ЖРД , где 1 – ЖРД J2S; 2 – ЖРД RL 10; 3 – ЖРД SSME; 4 – ЖРД НМ7А; 5 – ЖРД НМ7В; 6 – ЖРД НМ60. Характеристики КС данных ЖРД приведены также в табл.4.
На рис.12 представлена конструкция форсуночной головки, где 1 – подача жидкого кислорода; 2 – канал подачи жидкого кислорода; 3 – подача газообразного водорода; 4 – пористая пластина; 5 – форсунки;
Таблица 4.
J2S |
RL10 |
SSME |
HM7A |
HM7B |
HM60 | |
Тяга, кН |
1060 |
69 |
2090 |
60 |
60 |
860 |
Давление в камере сгорания, х 105 Па |
54 |
27 |
205 |
30 |
35 |
100 |
Соотношение компонентов |
5,5 |
5,0 |
6 |
5 |
5,3 |
5,1 |
Степень расширения сопла |
27,5 |
57 |
77,5 |
62 |
82 |
110,5 |
Теоретический удельный импульс, Нсек/кг |
4395 |
4529 |
4571 |
4542 |
4578 |
4501 |
Удельный импульс камеры сгорания, Нсек/кг |
4209 |
4364 |
4464 |
4363 |
4398 |
4439 |
Дополнительно
Эволюция энергетических процессов у эубактерий
В главах 11 и 12 были
обсуждены проблемы возникновения первичной клетки из гипотетической протоклетки
и последующего пути прогрессивной эволюции первичной клетки. Как было
обнаружено в 70-х гг., на раннем этапе этого пути могло произойти выделение
трех основных ветвей, каждая из которых самостояте ...
Система автоматического регулирования
Современная теория автоматического регулирования является
основной частью теории управления. Система автоматического регулирования
состоит из регулируемого объекта и элементов управления, которые воздействуют
на объект при изменении одной или нескольких регулируемых переменных. Под
влиянием входны ...