A 100 kg-os vontatásra tervezett fúvóka készen áll a tesztelésre
A folyékony rakétamotor (LRE) első mintája, amely kerozinon és nagy koncentrációjú hidrogén-peroxiddal működik, összeszerelve és készen áll a tesztelésre a MAI állványon.
Mindössze egy évvel ezelőtt kezdődött a 3D-modellek létrehozásával és a tervdokumentáció kiadásával.
Kész kész rajzokat küldtek több vállalkozónak, köztük a fémmegmunkálás fő partnere "ArtMehu" -nak. A fényképezőgépen végzett összes munkát duplikálták, és általában a fúvókák gyártását több beszállítóra bízta. Sajnos itt szembesülünk a gyártás minden összetettségével, úgy tűnik, egyszerű fémtermékekkel.
Különösen sok erőfeszítést kellett költeni centrifugális fúvókákra, hogy permetezzék az üzemanyagot a kamrába. A szakaszon lévő 3D-s modellben kék színű, hengeres anyákkal rendelkeznek. És így nézik meg a fémeket (az egyik fúvóka egy csavaranyával van ellátva, egy ceruzát adnak a méretarányhoz).
Már írtunk a fúvókák vizsgálatáról. Ennek eredményeképpen hét tucatnyi fúvókát választottak ki. Ezeken keresztül kerozin lép be a cellába. Kerozin fúvókák magukat vannak integrálva a felső része a kamra, amely a gázgenerátor oxidálószer - a terület, ahol a hidrogén-peroxid áthalad a szilárd katalizátor, és bomlanak vízgőz és oxigén. Ezután a kapott gázkeverék is belép az LRE kamrájába.
Ahhoz, hogy megértsük, miért okozott ilyen nehézségeket a fúvókák gyártása, be kell néznünk belőlük - csavar csavarodik a sugárcsatornán belül. Vagyis a fúvókába bejutó kerozin nemcsak simán áramlik, hanem csavarodik. A csavarhúzónak sok apró részlet van, és arról, hogy pontosan milyen mértékben képes fenntartani a méreteiket, a hézagok szélessége attól függ, hogy a kerozin áramlik-e, és be lehet permetezni a kamrába. A lehetséges kimenetelek hatóköre - "a fúvókák folyadékán keresztül egyáltalán nem áramlik", hogy "egyenletesen permetezzenek minden irányban". Ideális kimenetel - a kerozint egy vékony kúppal permetezzük le. Mint az alábbi képen.
Ezért az ideális fúvóka megszerzése nem csak a gyártó készségétől és integritásától, hanem a használt berendezéstől és végül a szakember finom motorteljesítményétől is függ. Többféle nyomás alatt álló kész fúvókák sorozatai lehetővé tették, hogy kiválasszuk azokat, akiknek a spray-kúpja közel áll az ideálishoz. A képen van egy örvény, amely nem haladta meg a választást.
Lássuk, hogy motorunk fémben néz ki. Itt van az LRE fedője a peroxid és a kerozin bevitelének soraira.
Ha felemeli a fedelet, akkor láthatjuk, hogy a peroxidot egy hosszú csövön és egy kerozinon át egy rövidre pumpálják. A kerozin pedig hét lyukon van elosztva.
A gázzáró a fedél aljához van csatlakoztatva. Nézzük meg a kamera oldalán.
Amit ebből a pontból látunk, a részlet alja, valójában a felső része, és az LPRE fedeléhez csatlakozik. A hét lyuk közül a kerozin átáramlik a fúvókákon a kamrába, és a nyolcadik (a bal oldalon, az egyetlen aszimmetrikusan elhelyezkedő) peroxid a katalizátorra önt. Pontosabban, nem öntsön közvetlenül, hanem egy speciális lemezen, amely mikrofolyadékkal egyenletesen elosztja az áramlást.
A következő fényképen ez a lemez és kerozin befecskendező szelepek már be vannak helyezve a gázifűtőbe.
A gázkészítő teljes szabad térfogatát egy szilárd katalizátor fogja elfoglalni, amelyen hidrogén-peroxid áramlik. A kerozin a fúvókák mentén halad, nem keveredik a peroxiddal.
A következő fényképen látható, hogy a gázkészülék már lezárt állapotban van az égetőkamra oldalán.
Hetven lyuk (speciális dió a fenti képen) kerozint fog áramolni, és a kis lyukakon forró gőzgáz, azaz már oxigénnel és vízgőzperoxiddal bomlik.
Most derítsük ki, hova fognak áramlani. És bejutnak az égetőkamrába, amely üreges henger, ahol a kerozin az oxigénben meggyullad, felmelegszik a katalizátorban, és továbbra is ég.
A fűtött gázok beáramlanak a fúvókába, ami nagy sebességre gyorsul. A különböző szögekből. A fúvóka egy nagy (kúpos) részét szubkritikusnak nevezik, majd kritikus szakaszra kerül sor, majd a bővülő rész szuperkritikus.
Ennek eredményeképpen az összeszerelt motor így néz ki.
Az LPRE-ből legalább még egy példányt készítünk rozsdamentes acélból, majd folytatjuk az LRE gyártását az Inconel-ből.
A figyelmes olvasó megkérdezi, és miért kell a motor oldalán lévő szerelvényekre? Az LPRE-nek van egy fátyol - a folyadékot befecskendezik a kamra falai mentén, így a kamera nem túlmelegszik. A repülés során a rakéta-tartályokból a peroxid vagy a kerozin (a vizsgálati eredmények alapján ellenőrizni fogjuk) a fátyolba áramlik. Az állványon végzett tűzpróbák során kerozin, peroxid, víz vagy semmi sem fecskendezhető be a fátyolba (rövid tesztek esetén). A fátyolért ezek a szerelvények készülnek. Ezenkívül két függöny van: egy a kamra hűtésére, a másik pedig a fúvóka szubkritikus részének és a kritikus résznek.
Ha mérnök vagy egyszerűen csak többet szeretne tudni a folyékony rakéta motor jellemzőiről és eszközeiről, akkor további technikai megjegyzés található Önnek.
A motor stabil, magas forráspontú üzemanyag-összetevőkön működik. Számított tolóerő tengerszinten - 100 kN, vákuum - 120 kg, számított fajlagos impulzus tolóerőt tengerszinten - 1840 m / s, vákuumban - 2200 m / s, a számított fajlagos tömege - 0,040 kg / kg. A vizsgálat során finomítani fogják a motor tényleges jellemzőit.
A motor egykamrás, kamerából, az automatizálási rendszer egységeiből, a szerelvényekből és a közgyűlés részeiből áll.
A motor közvetlenül az állvány csapágyelemeihez van rögzítve a karimán keresztül a kamra tetején.
Alapvető kamerabeállítások
- tengeren - 100.0
specifikus impulzusimpulzus, m / s:
- tengeren - 1840
második áramlási sebesség, kg / s:
a tüzelőanyag-összetevők tömegaránya (О: Г) - 8,43: 1
oxidáns arány - 1,00
gáznyomás, sáv:
- az égéstérben - 16
- a fúvóka kimeneti szakaszában - 0,7
Súly, kg - 4,0
a motor belső átmérője, mm:
- hengeres rész - 80,0
- a fúvóka vágási területén - 44.3
A kamra előregyártott szerkezetű, és egy fúvókafejből áll, amelybe beépített oxidálószer gázolvasó van, hengeres égetőkamrával és alakos fúvókával. A kamra elemei karimákkal vannak összekötve és csavarokkal vannak összekapcsolva.
A fejben 88 egykomponensű oxidálóberendezés és 7 db egykomponensű centrifugális tüzelőanyag-befecskendező szelep van. A fúvókák koncentrikus körökben vannak elrendezve. Minden tüzelőanyag-befecskendezőt tíz oxidálóberendezés veszi körül, a fennmaradó oxidáló fúvókák a fejtérben találhatók.
Hűtés A belső kamra, kétlépéses, végzett folyékony (tüzelőanyag- vagy oxidálószer, a választás lesz az eredmények a padon tesztek) üregbe kerülő kamrából két függöny zónák - a magas és alacsony. Felső függöny öv elején tett a hengeres rész a kamra és hűti a hengeres része a kamra, az alsó - van kialakítva elején a szubkritikus része a fúvóka és biztosítja szubkritikus hűtését a fúvóka és a terület a kritikus szakasz.
A motor az üzemanyag-komponensek öngyújtását használja. A motor indításakor az oxidálószer belép az égéstérbe. Amikor az oxidálószer elbomlik az elgázosítóban, hőmérséklete 900 K-ra emelkedik, ami légköri atmoszférában (500 K) jelentősen magasabb, mint a TS-1 tüzelőanyag önindító hőmérséklete. A kamrába a forró oxidálószer légkörébe juttatott üzemanyag spontán meggyullad, majd az égési folyamat önfenntartóvá válik.
Az oxidálószergázosító a nagy koncentrációjú hidrogén-peroxid katalitikus bomlása elvén működik szilárd katalizátor jelenlétében. A hidrogén-peroxid gőzgáz (vízgőz és gáz-halmazállapotú oxigén elegye) oxidáló hatása az oxidálószerbe jut, és belép az égéstérbe.
A gázgenerátor fő paraméterei
- stabilizált hidrogén-peroxid (tömegszázalék),% - 85 ± 0,5
hidrogén-peroxid fogyasztása, kg / s - 0,476
fajlagos terhelés, (kg / s hidrogén-peroxid) / (kg katalizátor) - 3,0
a folyamatos működés időszaka nem kevesebb, mint s - 150
a gázadagoló kimenetén lévő gáz paraméterei:
- hőmérséklet, K-900
A gázadagoló be van építve a fúvókafejbe. Üveg, belső és középső alja a gázkészítő üregét képezi. Az alsó részek üzemanyag-befecskendezőkkel vannak összekötve. Az alsó részek közötti távolságot az üveg magassága határozza meg. A tüzelőanyag-befecskendezők közötti térfogat szilárd katalizátorral van töltve.