Использование гелия в жидкостных ракетных двигателях
Авторы: Орлин С.А.
Опубликовано в выпуске: #1(61)/2017
DOI: 10.18698/2308-6033-2017-1-1572
Раздел: Авиационная и ракетно-космическая техника | Рубрика: Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов
Исследована возможность использования гелия в двигательных установках с жидкостными ракетными двигателями (ЖРД). Изложены свойства гелия, представляющие интерес для разработки агрегатов ракетно-космической промышленности. Рассмотрены примеры использования гелия в современных ЖРД в качестве рабочего тела для обеспечения функционирования систем двигательной установки с ЖРД (наддув топливных баков перед запуском, привод элементов автоматики), а также проведена оценка участия гелия в рабочем процессе, происходящем в камере сгорания. Обосновано преимущество использования гелия по сравнению с другими инертными газами (например, азотом). Показано, что в случае добавки гелия в камеру сгорания ракетного двигателя для ряда топлив возможно увеличение удельного импульса. Приведены результаты перспективных разработок по созданию ЖРД, имеющих автономный контур охлаждения, указаны преимущества такого конструктивного решения. Подчеркнуто, что предложенный метод модернизации уже имеющихся ЖРД с применением рассмотренных методов использования гелия не влечет значительных переделок конструкции двигателя и экономически выгоден.
Литература
[1] Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Москва, Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016.
[2] Фастовский В.Г., Ровынский А.С., Петровский Ю.В. Инертные газы. Москва, Атомиздат, 1972.
[3] Финкельштейн Д.Н. Инертные газы на Земле и в космосе. Москва, Наука, 1979. (Серия наука и технический прогресс).
[4] Якуцени В.П. Традиционные и перспективные области применения гелия. Санкт-Петербург, ВНИГРИ, 2009.
[5] Орлин С.А. Повышение экономичности кислородно-углеводородных ЖРД различного назначения путем внедрения промежуточного охладителя. Труды МГТУ им. Н.Э. Баумана, № 608, "Теория и практика современного ракетного двигателестроения", сб. статей. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013.