8 / 11
С.А. Орлин
8
Инженерный журнал: наука и инновации
# 1·2017
ся, поскольку на борту кислородно-углеводородных разгонных блоков
всегда имеется определенный запас гелия высокого давления (для
наддува топливных баков и управления пневмоавтоматикой двига-
тельной установки).
К недостаткам гелия, как и любого газообразного промежуточно-
го охладителя, можно отнести сравнительно большие затраты мощ-
ности на его сжатие для компенсации гидропотерь в тракте охлажде-
ния, что требует создания высокооборотных компрессоров с высоким
КПД. Это сложная, но решаемая техническая проблема.
Помимо перечисленных выше особенностей применения проме-
жуточных охладителей отметим еще одну: любой современный ЖРД
можно модернизировать под применение промежуточного охладите-
ля при минимальных переделках конструкции двигателя и, соответ-
ственно, минимальных затратах времени и средств.
Это положение подтвердилось при развертывании работ по мо-
дернизации двигателя для третьей ступени и разгонного блока.
Работы, проводившиеся на предприятиях, показали реальную
техническую осуществимость создания перспективного кислородно-
углеводородного двигателя тягой 8 тс с охлаждением камеры гелием
высокого давления в короткие сроки.
В настоящее время выпущен эскизный проект по модернизиро-
ванному ЖРД для разгонного блока, а также завершаются работы по
созданию высокоэффективного гелий-кислородного теплообменника,
предназначенного для использования в модернизированном двигате-
ле. При этом в нем по сравнению с прототипом будут доработаны
следующие элементы конструкции:
•
насос горючего основного турбонасосного агрегата — переход
на промежуточный охладитель позволит отказаться от охлаждения
камеры сгорания двигателя горючим; после доработки насоса горю-
чего высвободиться мощность, которая ранее расходовалась на
преодоление гидросопротивления регенеративного тракта камеры
сгорания двигателя;
•
газогенератор — в результате доработки в модернизированном
двигателе в газогенератор будет поступать не жидкий, а газообраз-
ный кислород;
•
камера сгорания — доработка приведет к исключению завес
внутреннего охлаждения и перепрофилированию тракта регенера-
тивного охлаждения. При этом не изменится организация внутрика-
мерных процессов, поскольку не изменится ядро потока продуктов
сгорания. Доработки форсуночной головки камеры сгорания, за ис-
ключением, может быть, периферийных слоев, не потребуется.
Кроме того, в составе двигателя, как отмечалось выше, появляются
новые агрегаты: турбокомпрессор, обеспечивающий циркуляцию про-
межуточного охладителя по замкнутому контуру, и гелий-кислород-