RU2002118569A

RU2002118569A - Кислородно-керосиновый жидкостный ракетный двигатель с тепловым модулем, тепловой модуль и способ получения бессажевого газа в тепловом модуле

Info

Publication number: RU2002118569A
Application number: RU2002118569/06A
Authority: RU
Inventors: Борис Иванович Каторгин; Владимир Константинович Чванов; Борис Михайлович Громыко; Валерий Иванович Архангельский; Владимир Николаевич Хазов; н Алексей Погосович Адж; Алексей Погосович Аджян; Сергей Георгиевич Коновалов; Владимир Юрьевич Богушев; Александр Михайлович Кашкаров; Константин Павлович Хапланов; пунов Геннадий Григорьевич Л; Геннадий Григорьевич Ляпунов; Леонид Алексеевич Толстиков; Александр Владимирович Егоров; Николай Александрович Ившин; Игорь Юрьевич Фатуев
Original assignee: ОАО "НПО Энергомаш им. акад. В.П. Глушко"
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2002-07-12
Publication date: 2004-01-27
Also published as: RU2233990C2

Claims

1. Кислородно-керосиновый жидкостный ракетный двигатель с тепловым модулем, содержащий камеру двигателя с корпусом, трактом регенеративного охлаждения и смесительной головкой, турбонасосный агрегат с турбиной, на валу которой установлены насосы горючего и окислителя, выходы которых соединены со смесительной головкой камеры, при этом турбина турбонасосного агрегата (ТНА) соединена с трактом регенеративного охлаждения, которые вместе с подогревателем рабочего тела турбины, конденсатором, установленным в выходной магистрали насоса окислителя, и циркуляционным насосом включены в замкнутый контур рабочего тела турбины, причем указанный подогреватель соединен с выходом газогенератора, смесительная головка которого соединена с выходными магистралями насосов окислителя и горючего, а выход газа из подогревателя соединен с выходной магистралью насоса окислителя, отличающийся тем, что газогенератор и подогреватель рабочего тела турбины выполнены в виде единого теплового модуля, представляющего собой корпус, на входе которого установлена смесительная головка с коллекторами подвода окислителя и избыточного горючего с размещенной внутри корпуса реакционной камерой и выходной патрубок, который соединен с напорной магистралью насоса окислителя, при этом внутри реакционной камеры по всей ее длине установлены теплообменные элементы, соединенные, с магистралью подвода рабочего тела на турбину ТНА, причем по длине корпуса теплового модуля выполнены пояса дожигания избыточного горючего, которые соединены с реакционной камерой и с напорной магистралью насоса окислителя, при этом выход из реакционной камеры соединен с выходной магистралью насоса окислителя.

2. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что в замкнутом контуре, между входом в циркуляционный насос и выходом конденсатора, установлен ресивер.

3. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что на магистрали кислорода в обвод конденсатора установлен байпасный трубопровод с управляемым клапаном.

4. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что приводом циркуляционного насоса является автономная турбина, включенная в указанный контур на выходе турбины турбонасосного агрегата.

5. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что между входом и выходом турбины циркуляционного насоса установлена байпасная магистраль, снабженная регулирующим органом.

6. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что циркуляционный насос снабжен дополнительным автономным приводом.

7. ЖРД по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего тела замкнутого контура используется водоаммиачная смесь (до 35 вес.% аммиака).

8. Способ получения бессажевого высокотемпературного газа, основанный на сжигании в реакционной камере углеводородного горючего с жидким кислородом, отличающийся тем, что сжигание горючего осуществляют последовательными каскадами ввода окислителя, при этом в начале каждого каскада за счет ввода окислителя обеспечивают температуру продуктов сгорания, максимально допустимую для стенок реакционной камеры, а затем охлаждают их до значений температуры, исключающих образование сажи, причем в последнем каскаде указанного процесса сжигания создают стехиометрическое соотношение образовавшихся продуктов сгорания.

9. Способ по п.12, отличающийся тем, что в качестве углеводородного горючего используют жидкий керосин, а в качестве окислителя - жидкий кислород.

10. Тепловой модуль, содержащий корпус, смесительную головку с патрубками подвода жидкого углеводородного горючего и жидкого окислителя, реакционную камеру и патрубок отвода горячих газов из реакционной камеры, отличающийся тем, что внутри реакционной камеры установлены теплоотводящие элементы, подключенные к замкнутому контуру рабочего тела турбины, а в корпусе теплового модуля выполнены кольцевые пояса поэтапного ввода жидкого окислителя в реакционную камеру, при этом расстояние между указанными поясами подбирают исходя из того, чтобы в конце каждого каскада сжигания температура продуктов сгорания не была ниже температуры начала образования сажи.

11. Тепловой модуль по п.9, отличающийся тем, что его корпус выполнен за одно целое с теплоотводящими элементами.