Повышение экономичности кислородно-углеводородных ЖРД различного назначения…
5
При этом в модернизированном двигателе по сравнению с прото-
типом будут доработаны следующие элементы конструкции:
• насос горючего основного турбонасосного агрегата (переход на
промежуточный охладитель позволил отказаться от охлаждения ка-
меры двигателя горючим, доработка насоса горючего позволит вы-
свободить мощность, которая раньше расходовалась на преодоление
гидросопротивления регенеративного тракта камеры двигателя);
• газогенератор (доработки связаны с тем, что в модернизирован-
ном двигателе в газогенератор поступает не жидкий, а газообразный
кислород);
• камера сгорания (доработки проводятся для исключения завес
внутреннего охлаждения и перепрофилирования тракта регенератив-
ного охлаждения, при этом организация самих внутрикамерных про-
цессов не изменяется, так как не изменяется ядро потока продуктов
сгорания, поэтому доработки форсуночной головки камеры сгорания,
за исключением, может быть, периферийных слоев, не требуется).
Кроме того, в составе двигателя появляются новые агрегаты: тур-
бокомпрессор, обеспечивающий циркуляцию промежуточного охла-
дителя по замкнутому контуру, и гелий-кислородный теплообмен-
ник, в котором происходит передача теплоты, отведенной гелием от
камеры двигателя в кислород.
Таким образом, основная часть узлов и агрегатов двигателя-про-
тотипа при модернизации остается неизменной, а доработки таких
ответственных узлов двигателя, как камера сгорания и турбонасос-
ный агрегат, минимальны и не требуют большого объема подтвер-
ждающих и доводочных испытаний.
Применение системы охлаждения с использованием промежу-
точных охладителей, не являющихся компонентами топлива, позво-
лит значительно повысить энергетические характеристики космиче-
ских разгонных блоков. Удельный импульс у модернизированного
двигателя почти на 20 с больше, чем у прототипа, причем основной
прирост удельного импульса обеспечивается внедрением промежу-
точных охладителей.
Как показывают проведенные расчеты, замена существующих
двигателей модернизированным двигателем с гелиевым охлаждением
камеры позволит увеличить массу выводимого на геостационарную
орбиту полезного груза на 10…20 % в зависимости от запасов топлива.
Двигательные установки нижних ступеней ракеты-носителя
имеют особенности, определяющие отличия их облика от облика
космических двигательных установок. К таким особенностям отно-
сятся:
• значительно бóльшие объем и масса топлива и баков;
• значительно бóльшая потребная тяга двигателей;
