Кислородно-водородный ЖРД НМ60
Уменьшение удельного импульса для двигателя без дожигания генераторного база объясняется увеличением необходимого количества основных компонентов топлива для газогенератора. Обе схемы двигателя оптимизированы при тяге равной 800 кН.
Для двигателя без дожигания разработка, включая создание стендов, потребует 7,5 лет и 8,75 лет для двигателя с дожиганием. Кроме того, ЖРД с дожиганием для уровня тяги 800 кН имеет на 25% большую стоимость разработки и на 20) большую стоимость изготовления. Имея ввиду степень технического риска и стоимостные характеристики, для ЖРД НМ60 была выбрана схема без дожигания генераторного газа. В результате предварительных исследований были сформулированы новые требования:
1) номинальная тяга в вакууме – 900 кН;
2) ЖРД должен дополнительно обеспечивать следующие функции:
а) управление по каналам тангажа и рысканья, используя карданов подвес;
б) наддув топливных баков основными компонентами;
в) обеспечение расхода 1 50кг/сек для управления по крену;
3) тяга и соотношение компонентов должны удовлетворять проектным и эксплуатационным органичениям, представленным на рис.7, где по оси ординат отложена тяга (кН), по оси абсцисс – соотношение компонентов; 1 – проектные ограничения; 2 – ограничения квалификационных испытаний; 3 – эксплуатационные ограничения; 4 – номинальные условия;
4) при выборе проектные решений предпочтение должно отдаваться вариантам с минимальной стоимостью производства;
5) обслуживание ЖРД должно предполагать использование его на многоразовых РН;
6) двигатель должен использоваться для пилотируемых полетов с минимальной модификацией.
Старт турбин и воспламенение в газогенераторе и камере сгорания осуществляется пиротехнической системой, аналогичной ЖРД НМ7
Ариан-I. Соотношение компонентов регулируется клапаном, управляющим подачей газа на турбину окислителя. Тяга ЖРД и соотношение компонентов в газогенераторе регулируется клапаном, управляющим подачей компонентов в газогенератор. Проверки и контроль работы осуществляется ЭВМ двигателя и топливных баков. Основные характеристики двигателя даны в табл.2.
Турбонасос окислителя (рис.8) состоит из осевого преднасоса, одноступенчатого центробежного насоса и реактивной турбины. Преднасос и крыльчатка центробежного насоса и реактивной турбины. Преднасос и крыльчатка центробежного насоса выполнены из алюминиевого сплава, турбина из сплава INCO 718.
Таблица 2. Характеристики ЖРД НМ60
НМ 60 |
SSME | |
Тяга в вакууме, кН |
900 |
2090 |
Тяга на уровне моря, кН |
715 |
1700 |
Удельный импульс в вакууме, Нс/кг |
4364 |
4462 |
Удельный импульс на уровне моря, Нс/кг |
3423 |
3559 |
Соотношение компонентов |
5,1 |
6,0 |
Давление в камере сгорания, х 105 Па |
100 |
207 |
Отношение площадей |
110,5 |
77,5 |
Суммарный массовый расход, кг/с |
206 |
468 |
Массовый расход газогенератора, кг/с |
7,06 |
248 |
Расход сбрасываемого охладителя (Н2), кг/с |
1,93 |
- |
Давление на выходе из насоса окислителя, х 105 Па |
125,7 |
319(528) |
Длина, м |
4,0 |
4,24 |
Диаметр среза сопла, м |
2,52 |
2,39 |
Время работы двигателя, с |
291 |
480 |
Масса, кг |
1300 |
3002 |
Дополнительно
Нетрадиционные методы производства энергии
Рождение энергетики
произошло несколько миллионов лет тому назад, когда люди научились использовать
огонь. Огонь давал им тепло и свет, был источником вдохновения и оптимизма,
оружием против врагов и диких зверей, лечебным средством, помощником в
земледелии, консервантом продуктов, технологическ ...
Методы оценки близости допредельных и предельных распределений статистик
Рассматривается проблема оценки близости предельных
распределений статистик и распределений, соответствующих конечным объемам
выборок. При каких объемах выборок уже можно пользоваться предельными
распределениями? Каков точный смысл термина "можно" в предыдущей фразе?
Основное внимание уд ...