Повышение экономичности кислородно-углеводородных ЖРД различного назначения…
1
УДК 621.45.02
Повышение экономичности кислородно-
углеводородных жидкостных ракетных двигателей
различного назначения путем внедрения
промежуточного охладителя
©
С.А. Орлин
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Проанализировано одно из новых направлений дальнейшего совершенствования
схем маршевых жидкостных ракетных двигателей (ЖРД), позволяющее значи-
тельно повысить их удельный импульс, надежность и эффективность средств
выведения. Приведены результаты проработок новой схемы ЖРД для кислородно-
углеводородных космических разгонных блоков типа ДМ с использованием для
охлаждения камеры сгорания гелия высокого давления, циркулирующего по замк-
нутому контуру.
Ключевые слова:
жидкостный ракетный двигатель, охлаждение ЖРД гелием,
замкнутый гелиевый контур для ЖРД, теплообменник гелий — жидкий кислород,
турбокомпрессор замкнутого гелиевого контура ЖРД.
Одним из основных требований к маршевым жидкостным ракет-
ным двигателям (ЖРД) является достижение максимально высокого
удельного импульса тяги. Это требование оказывает влияние как на
облик самого ЖРД (стремление получить максимально возможную
для условий эксплуатации ЖРД степень геометрического расшире-
ния сопла камеры сгорания при компактности компоновки двига-
тельных установок с ЖРД и ограничений, накладываемых на осевые
габариты двигателей), так и на выбор топлива, используемого в дви-
гателях.
Проведенный анализ условий эксплуатации ЖРД в составе дви-
гательных установок нижних ступеней ракет-носителей различных
классов и их верхних ступеней, а также космических разгонных бло-
ков выявил существенное различие между этими двумя группами
двигательных установок по требованиям, предъявляемым к ним, и
приоритетности достижения тех или иных параметров ЖРД.
Комплексный анализ требований, предъявляемых к энергетиче-
ским, массовым, габаритным и эксплуатационным характеристикам
двигателей космических разгонных блоков и самим разгонным блокам
в целом показывает, что кислородно-углеводородное топливо занима-
ет особую нишу в космических средствах выведения. Космические
двигательные установки на нетоксичном кислородно-углеводородном
