UA45465C2 - Пояс завіси внутрішнього охолодження камери ракетного двигуна - Google Patents

Abstract

Пояс завіси внутрішнього охолодження камери ракетного двигуна відноситься до ракетної техніки, а більш конкретно, до камер ракетних двигунів, оснащених системою внутрішнього завісового охолодження. В запропонованому поясі завіси внутрішнє кільце виконано із зовнішнього боку на ділянці з гвинтовими пазами у вигляді зрізаного конуса з кільцевою проточкою, розташованою у порожнині колектора. Менший діаметр цього конуса спрямовано в бік сопла, а кільцева проточка, яка розташована в порожнині колектора, сполучає цю порожнину з гвинтовими пазами. Внутрішнє кільце конічною поверхнею щільно встановлено у відповідну конічну поверхню бокового кільця завіси і стінки камери, при цьому внутрішня поверхня кільця виступає відносно внутрішньої поверхні камери, утворюючи редан. В камері ракетного двигуна забезпечується безвідривний вихід охолоджувача в пристінковий шар камери.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до ракетної техніки, а більш конкретно, до камер ракетних двигунів, оснащених 2 системою внутрішнього завісного охолодження.

Відомі пояси завіс внутрішнього охолодження камер ракетних двигунів, виконаних у вигляді кільцевої щілини у внутрішній оболонці камери (наприклад, у книзі Добровольского М.В. "Жидкостнье ракетнье двигатели" - М.:

Машиностроение, 1968. - Гл. 4, с. 122). Основним недоліком щілинних поясів завіс є недостатня рівномірність пелени охолоджувача і значний розмив ' її, особливо при розташуванні поясів завіси у зоні горіння палива. 70 Для ліквідації зазначених недоліків вихідну щілину пояса завіси захищають кільцем з виконаними у ньому похилими пазами, що зв'язують порожнину колектора з камерою.

З відомих поясів завіс ближче всіх до запропонованого за технічною суттю є пояс завіси, що включає колектор, поділений на дві порожнини, які сполучаються між собою через рівномірно розташовані по колу тангенціальні отвори, | кільце з тангенціальними похило розташованими каналами, що з'єднують порожнину 72 колектора завіси з камерою (наприклад у книзі: "Конструкция и проектированиє жидкостньх ракетньх двигателей" под общей ред. проф. Г.Г. Гахуна. - М.: Машиностроение, 1989. - Гл. 7, с. 119).

До особливостей цієї конструкції відноситься те, що кільце завіси з тангенціальними похило розташованими каналами є елементом внутрішньої стінки камери, встановлено на одному рівні з деталями внутрішньої стінки (без виступу або потопання) і упирається виступами у бокову поверхню кільця колектора завіси; при цьому тангенціальні похило розташовані канали відкриті, сполучаються з порожниною колектора завіси з однієї сторони і з внутрішньою (газовою) порожниною камери - з другої сторони.

Основні недоліки цієї конструкції полягають у тому, що: подача охолоджувача з колектора завіси на внутрішню стінку камери через відкриті похило розташовані до осі камери тангенціальні канали може привести до відриву окремих струменів від внутрішньої стінки і їх с 29 джгутованню, особливо при недостатній точності виготовлення каналів, недостатній чистоті поверхні каналів, Ге) або при налипанні на поверхні каналів твердих частинок продуктів розкладу компонентів палива (смолоутворювання, коксування) при роботі камери двигуна, що знижує ефективність та надійність внутрішнього завісного охолодження камери; установка кільця з тангенціальними похило розташованими каналами до упору вершинами виступів у бокову о поверхню кільця колектора завіси може привести до утворювання місцевих зазорів або нерівномірного зазорупо «о всьому колу між цими деталями у процесі виготовлення (при зваренні, випробуваннях на міцність та інш.) або при роботі (із-за виникаючих термічних напружень), що приведе до нерівномірності пелени охолоджувача, який З поступає на внутрішню стінку камери, і, таким чином, до погіршення охолодження окремих ділянок внутрішньої ою стінки камери; 3о відсутність редана (виступу) між кільцем завіси і сполученою деталлю внутрішньої стінки камери приводить З до інтенсивного розмиву пелени охолоджувача, і як слідство, до погіршення охолодження внутрішньої стінки камери.

В основу винаходу поставлена задача підвищення ефективності | надійності внутрішнього завісного « охолодження камери ракетного двигуна. З 50 Для рішення поставленої задачі в поясі завіси запропонованої конструкції порожнина колектора, яка с розташована після тангенціальних отворів, захищена від впливу продуктів згоряння кільцем, на зовнішній з» поверхні якого виконана кільцева проточка, яка розташована в порожнині колектора, а зовнішня поверхня його від проточки до торця, повернутого в сторону критичного перерізу сопла, виконана у вигляді зрізаного конуса з гвинтовими пазами, що з'єднують кільцеву проточку і колектор завіси з камерою; кільце щільно встановлено конічною поверхнею у відповідну конічну поверхню бокового кільця завіси і внутрішньої стінки камери, а шк внутрішня поверхня кільця виступає відносно внутрішньої поверхні камери, розташованій за поясом завіси, сл утворюючи редан.

Таким чином, новина і відмітні ознаки заявленого рішення полягають у тому, що в поясі завіси внутрішнього е охолодження поверхня кільця, яка захищає порожнину колектора завіси від впливу продуктів згоряння на ділянці б 20 з гвинтовими пазами, виконана у вигляді зрізаного конуса, містить у собі проточку, що зв'язує порожнину колектора з гвинтовими пазами, а внутрішня поверхня кільця виступає відносно внутрішньої поверхні камери, сл розташованої за поясом завіси, утворюючи редан.

Для пояснення запропонованої конструкції пояса завіси внутрішнього охолодження додаються креслення. На фіг.1 показано подовжній переріз пояса завіси, приєднаного до внутрішньої оболонки камери ракетного двигуна. 29 На фіг.2 показано приклад установки пояса завіси на початковій ділянці корпуса камери рідинного ракетного

ГФ) двигуна.

Запропонований пояс завіси (див. фіг.1) складається з зовнішнього кільця 1 з отворами З для підводу о окислювача, бокових кілець 2 і 5, що утворюють разом з кільцем 1 колектор, поділений на дві концентричні порожнини 4 і 11, які сполучуються між собою через рівномірно розташовані по колу тангенціальні отвори 8, |і 60 внутрішнього кільця 10, на зовнішній поверхні якого в районі колектора виконана кільцева проточка 9 і багатозаходні гвинтові пази 7, що сполучають порожнину колектора з камерою. Зовнішня поверхня кільця 10 на ділянці з гвинтовими пазами виконана конічною, кільце щільно встановлено у відповідну конічну поверхню бокового кільця 5 і стінки камери 6. Внутрішня поверхня кільця виступає відносно внутрішньої поверхні камери, утворюючи редан. бо Робота запропонованої конструкції здійснюється таким чином:

охолоджувач (в рідинних ракетних двигунах, як приклад, один з компонентів палива) через отвір З в кільці 1 поступає в порожнину 4 колектора завіси і звідти через тангенціальні отвори 8 - в порожнину 11, одержуючи значну колову швидкість. Із порожнини 11 по кільцевій проточці 9У охолоджувач поступає у гвинтові пази 7 і звідти - в порожнину камери у вигляді рівномірної пелени, що захищає внутрішню оболонку камери від безпосереднього впливу продуктів згоряння. Наявність кільцевої проточки на заборній ділянці внутрішнього кільця, щільна посадка по конічній поверхні гвинтових пазів і невеликий виступ внутрішнього кільця завіси відносно внутрішньої поверхні камери забезпечують безвідривний вихід окислювача в пристіночний шар камери, рівномірність пелени, мінімальне збурення пристіночного шара і запобігають від інтенсивного розмиву /о охолоджувач, що надходить в пристіночний шар, отже підвищують ефективність внутрішнього завісного охолодження.

Технічний результат від використання пропонуємого винаходу полягає у підвищенні ефективності і надійності внутрішнього завісного охолодження камери ракетного двигуна завдяки забезпеченню рівномірності пелени охолоджувача, безвідривного виходу його в пристіночний шар камери і захист пелени охолоджувача від розмиву 7/5 потоком продуктів згоряння, що набігає на пояс завіси .

Claims (1)

1. Формула винаходу Пояс завіси внутрішнього охолодження камери ракетного двигуна, який має колектор, розділений на дві зв'язані між собою тангенціальними отворами порожнини, і внутрішнє кільце з багатозахідними гвинтовими пазами на зовнішній поверхні, що з'єднують порожнину колектора з камерою, який відрізняється тим, що кільце на ділянці з гвинтовими пазами з зовнішнього боку виконано у вигляді зрізаного конуса, менший діаметр якого спрямований в бік критичного перерізу сопла, з кільцевою проточкою, що розташована у порожнині колектора і сч з'єднує її з гвинтовими пазами, при цьому внутрішня поверхня кільця виступає відносно внутрішньої поверхні камери, розташованої за поясом завіси, утворюючи редан. о ів) (Се) « ів) «

   -

   . и? щ» 1 щ» (о) сл іме) 60 б5