КАМЕРА ДВИГАТЕЛЯ 11Д.47
А88 – Мельницка для специй Б11- Замесочное блюдо (3л) Г26 – Сито Л03 – Силиконовая форма «Принцесса» Л04 – Силиконовый коврик В10 – СК: Заварочная чашка Г10 - Миксер-квик Г02 – Кулинарный мешок Г04 – Мерные ложечки ИМ1501 –Профессионал:Нож для овощей ИМ1502 – Нож Универсальный ИМ1506 – Нож от шефа ИМ1503 –Нож разделочный большой И57 – Эко бутылка(750мл.) Г15 – Поварёнок Б10 – Ёмкость «Экспресс – обед»(475 мл.) Г35 – Чаша «Веселый кулинар» У08 – Кокотница250мл. Л12 – Силиконовая форма «Королевская» М03 – «Микроплюс»(1л.) В39 – СК:Сливочник Л06 – Сил.форма «Цветок» Г06 – Скалка У10 – Основание «УльтраПро»(2,5л.) У11 – Крышка УльтраПро круглая У12 - Основание «УльтраПро»(1,5л.) А201 – Ланч-бокс «Цветы из голубого замка» П10 – Варежка для очистки корпуса автомобиля
КАМЕРА ДВИГАТЕЛЯ 11Д.47 (листы 31, 32)
Двигатель используется на второй ступени космической ракеты, предназначенной для выведения искусственного спутника Земли на круговую орбиту. Разрабатывался в 1962-1964гг. Двигатель состоит из камеры, турбонасосного агрегата с двумя пороховыми стартерами, газогенератора, четырех поворотных сопел основной системы. Кроме того, в состав двигателя входят газогенератор и чеке поворотных сопла системы малой тяги, а также два отдельных газогенератора наддува баков. Двигатель включается дважды с интервалом между включениями до 5000 сек. В начале и в конце каждого включения работают только сопла основной системы (в приведенной ниже таблице П-З - режим П). При этом часть расхода перепускается мимо турбины и давление в газогенераторе понижается. Остальное время эти сопла продолжают работать вместе с камерой (режим I). Б этом случае в сопла направляется выхлопной газ турбины. В интервале между включениями основной системы работает система стабилизации малой тяги. Б этом случае компоненты нагнетаются из баков сжатым газом. Тяга каждого сопла системы малой тяги 2,5 кГ. В таблице П-З приведены параметры работы основной системы двигателя.
В графе "тяга" на режимах работы двигательной установки указано количество агрегатов, создающие тягу, и тяга кг из них. Удельный вес двигателя равен ~II,5
Основные параметры камеры Тяга в пустоте.......................................... 15,5 Т Топливо: окислитель................................... АК-27И горючее............................................ НДМГ Секундный расход: окислителя........................................ 36,302 кг/сек горючего........................................ 13,698 кг/сек Весовое соотношение компонентов топлива 2,65 Коэффициент избытка окислителя........ 0,795 Давление газов: в камере сгорания.......................... 100 атм на срезе сопла................................ 0,072 атм Удельная тяга в пустоте........................... 310+3 сек Удельный импульс давления................... 166 сек Относительная расходонапряженность сечения у головки 0,943 г/сек.см2 Объем камеры сгорания (до критического сечения)................................................... 14,5 л Литровая тяга........................................... 1070 кГ/л Коэффициент полноты давления в камере 0,98 Коэффициент сопла................................ 0,96 Вес камеры............................................... 70 кг. Дозвуковая часть сопла выполнена (лист 31) в виде плавных переходов для обеспечения минимальных потерь при течении в сужающемся канале. Сверхзвуковая часть сопла спрофилирована методом характеристик. Координаты сверхзвуковой части сопла приведены в таблице П-4.
Таблица П-4
Камера представляет собой паяно-сварную конструкцию, состоящую из форсуночной головки, цилиндрического и докритического участков с частью закритического участка сопла и закритической части сопла. Форсуночная головка состоит из силового кольца (21), огневого днища (27), среднего днища (28), сферического наружного днища (22) и двухкомпонентных форсунок. Полость окислителя образована огневым и средним днищами. Полость горючего - средним и наружным сферическим днищами. Среднее и огневое днища связаны между собой двухкомпонентными форсунками посредством развальцовки и пайки кислостойким припоем, устанавливаемым в местах соединений в висел колец (сеч.Г-Г, П-П). Пайка производится в вакууме. Всего форсунок 154, из них 128 центробежных и 26 струйных. Центробежная двухкомпонентная форсунка состоит из корпуса форсунки окислителя (31) и запрессованного в него корпуса горючего (30). Герметичность и прочность соединений между корпусами форсунок обеспечивается пайка кислотостойким припоем, установленным в проточке корпуса форсунки горючего, двухкомпонентных центробежных форсунок 37 форсунок исполнены увеличенного расхода и установлены в центре форсуночной головки по четырем концентрическим окружностям (см. расположения форсунок, лист 31). Геометрические параметры форсунок следующие (таблица П-5):
Вокруг ядра по двум концентрическим окружностям устг лено 54 центробежных двухкомпонентных форсунки уменьшение расхода компонента (33), аналогичных по конструкции форс- увеличенного расхода, со следующими геометрическими разимерами
Кроме того, на периферии огневого днища по одной концентрической окружности установлено еще 36 форсунок (32) с уменьшенным расходом горючего для создания пристеночного слоя. По второй и третьей концентрическим окружностям средних двухкомпонентных центробежных форсунок увеличенного расхода с интервалом через одну форсунку (по третьей концентрической окружности) и с переменным интервалом (по второй концентрической окружности) установлено 14 двухкомпонентных струйных форсунок увеличенного расхода (34.) (П-П). Струйные форсунки имеют следующие геометрические параметры. Подвод окислителя имеет четыре отверстия диаметром 2,2 мм с длиной сопла 2,4 мм, просверленные под углом к оси. Подвод горючего выполнен в виде одного отверстия диаметром 2,78 мм с длиной сопла 8,6 мм. Отверстия для ввода окислителя и горючего имеют заходные конуса. На первой концентрической окружности от ядра между форсунками уменьшенного расхода установлено (см. схему) еще дополнительно 12 двухкомпонентных струйных форсунок увеличенного расхода (34). И наконец, на первой концентрической окружности ядра спереди форсунок увеличенного расхода установлена одна трехполосная, струйноцентробежная форсунка, через которую дополнительно по внутреннему каналу завихрительной форсунки горючего (36) впрыскивается окислитель из регулятора тяги (Б-Б). Винтовая завихрительная форсунка горючего имеет следующие геометрические параметры: диаметр камеры 6 мм, длина камеры 2,6 мм, число радиальных отверстий 4, диаметром 1,5 мм; 3-х заходный винт с диаметром и длиной сопла 6 мм. Форсунка окислителя (35) имеет следующие параметры: форсунка закручивания - 9 мм, длина камеры закручивания 5,5 мм,: число тангенциальных отверстий - 4, диаметром 1,53 мм, с диаметров сопла 9 мм. Окислитель из регулятора к струйной форсунке окислителя подводится по трубопроводу (39) (лист 32) к угольнику, приваренному к сферическому днищу. Такое расположение форсунок обеспечивает эшелонированный проход пламени по длине камеры, что приводит к устойчивой форме горения, к ликвидации высокочастотных колебаний и созданию защитного пристеночного слоя. Перепад давления на форсунках окислителя равен 3,5 ата, форсунках горючего-5,8 ата. В центре огневого днища приварен стакан с 6 антидетанационными ребрами (см. схему расположения форсунок), которые дополнительно привариваются к огневому днищу прерывистым швом сторон и к силовому кольцу по внутренней его поверхности. В силовом кольце для подвода компонентов к форсункам окислителя и горючего просверлено по 45 отверстий во взаимно- перпендикулярных плоскостях (сеч.С-С). Между сферическим днищем и средним установлено 2 перфорированных стакана для придания жесткости блоку плоских днищ (сеч. В-В). К силовому кольцу приварен коллектор окислителя (20) с двумя патрубками проводами, к которым приварен наконечник (25) с дроссельной шайбой (38). К наконечнику приварен штуцер (44) для подвода окислителя к стабилизатору соотношения компонентов. Цилиндрический участок камеры выполнен из двух оболочек, связанных между собой гофрированной проставкой при помощи пайки кислотостойким припоем (сеч. ЕЕ). Докритический участок сопла с частью закритического участка выполнен также из двух оболочек, связанных между собой кислотостойким припоем. Внутренняя оболочка выполнена из сплава на медной основе. Каналы для охлаждения указанного участка сопла на внутренней оболочке выполнены фрезерованием (сеч. ЖЖ). Закритический участок внутренней оболочки из первоначальной цилиндрической формы доводится до заданного профиля после сборки с внешней оболочкой пут ем обкатки роликом. Наружная оболочка выполнена стальной. К внутренней оболочке цилиндрической части камеры с двух сторон приварены кольца большей толщины для обеспечения более качественной сварки оболочки с силовым кольцом головки, с одной стороны, и для осуществления сварки внутренней стальной цилиндрической оболочки с внутренней оболочкой докритической части сопла, выполненной из медного сплава, с другой стороны. На цилиндрической части камеры сгорания установлено два штуцера (42) для замера давления в ней. Кронштейн (43) предназначен для крепления газогенератора наддува бака окислителя.
Коллектор с двумя трубопроводами (8), переходящими в патрубок (12) с наконечником и дроссельной шайбой, служит для привода горючего в межрубашечное пространство. К наконечнику приварен штуцер (45) для отбора горючего к стабилизатору соотношения компонентов. Сопло заканчивается кольцом жесткости, к которому приварены оболочки (место У1). В кольце жесткости для образования поворотной полости коллектора, выполнена кольцевая проточка
Цилиндрический участок камеры соединяется с головкой (место I) при помощи сварки: внутренняя оболочка с силовым кольцом через кольцо большей толщины, чем сама оболочка, а внутренняя оболочка с силовым кольцом-через переходное кольцо. Цилиндрический участок соединяется с докритическим участком также при помощи сварки: внутренние оболочки, стальная цилиндрическая и из медного сплава докритическая,-через кольцо из пластичной нержавеющей стали, а внешние оболочки через переходное разрезное кольцо (место П и сеч. УУ). Закритическая часть сопла присоединяется также сваркой: внутренним оболочкам через переходное кольцо из пластичной стали, а по внешним оболочкам - через переходное разрез- кольцо, имеющее продольный шов (место Ш). Соединение элементов сопла описано в разделе закритическая часть сопла" Вокруг критического сечения приварено кольцо с кронштейнами. К кронштейну (7) крепится турбонасосный агрегат, к кронштейнам (6) и (2) - регулятор, к гнезду (15) крепится шарнир баллон. Кроме того к кронштейну (6) крепится сдвоенный сигнализатор давления. Камера охлаждается горючим с расходом ~13.7 кг/сек. Расчетные величины перепадов давлений по участкам камеры, площадей и скоростей течения компонента приведены в табл. II-7. Внутренние оболочки цилиндра и сопла выполнены толщиной 0,8 мм, высота щели - 2,5 мм, высота "открытого гофра" сопла равна 2,5 мм. Гофр выполнен из материала толщиной 0,4 мм. Внутренняя оболочка докритической части сопла выполнена толщиной 1,25 мм с высотой щели 2,75 мы и покрыта блестящим хромом толщиной 40-60 микрон. Проведенные проливки охлаждающего тракта показали, что величины перепадов давления при заложенных геометрических параметрах и скорости течения в 2,13 раза больше расчетных и суммарный перепад давления лежит в пределах 224-28 ат. Подогрев горючего в тракте охлаждения составит 140-170 Результаты теплового расчета камеры приведены в таблице П-7. Таблица П-7
|
Кроме того, не головке камеры приварены штуцер для замера давления окислителя в полости перед форсунками (40), штуцер для замера давления горючего перед форсунками (41) и четыре кронштейна для крепления к раме ракеты. Все детали головки кроме форсунок, соединены между собой аргоно-дуговой сваркой.
Указанная часть сопла состоит из шести частей. Первый участок сопла от критического сечения аналогичен по конструкции цилиндрической части камеры. Выполнен он из двух стальных конических оболочек, соединенных между собой гофром (сеч. КК) при помощи кислотостойкого припоя. Каналы гофрированной проставки выполнены вдоль образующей сопла. Последующие участки закритической части сопла выполнены с открытым гофром, за исключением четвертого и шестого участков (сеч. ЛЛ). Соединение участков гофра с внутренней оболочкой осуществляется с помощью пайки кислотостойким припоем. Участки гофров соединены между собой при помощи сварки (места 1У, У). Четвертый и шестой участки сопла выполнены из двух оболочек с гофрированной проставкой. Четвертый участок с двумя оболочками выполнен для придания жесткости соплу. Последний (шестой) - для установки коллектора (10).
