ОХЛАЖДЕНИЕ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Автор: 2.08.2010

 

ohlrd 194x350 ОХЛАЖДЕНИЕ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

ОХЛАЖДЕНИЕ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ — охлаждение стенок камеры, газогенератора, лопаток турбин и др. элементов РД при помощи охладителей или иными способами. Вследствие весьма высоких удельных тепловых потоков в стенки камеры, а также сложности создания принудит, движения охладителя в элементах РД (турбинах, подшипниках и т. д.), О.Р . Д. — одна из осн. проблем при проектировании РД. Охлаждение стенок с помощью охладителя может быть наружным и внутренним. При наружном О. Р. Д. охладитель пропускается через рубашку камеры, газогенератора или др. элемента и охлаждает внутр. стенку, соприкасающуюся с продуктами сгорания (рабочим телом), без массообмена с последними. Наружное О. Р. Д., выполняемое одним из компонентов топлива до его поступления в зону горения (нагрева и т. п.) или при помощи промежуточного вспомогат. теплоносителя, охлаждаемого далее одним из компонентов топлива, является регенеративным. При регенеративном О. Р. Д. тепловая энергия, отобранная от стенок, возвращается в камеру РД (регенерируется), и поэтому отсутствуют потери тяги, обусловленные охлаждением. Широко применяемое регенеративное О. Р. Д. впервые предложено К. Э. Циолковским. Если О. Р. Д. осуществляется вспомогат. охладителем и тепло, отобранное им, не возвращается в камеру или газогенератор РД, то такое О. Р. Д. наз. независимым. Оно производится в экспериментальных и модельных РД при стендовых испытаниях.

Если наружного О. Р.Д. недостаточно, применяется внутр. О.Р .Д., при к-ром пристеночный слой с целью снижения его температуры при помощи особого расположения форсунок обогащается одним из компонентов топлива (рабочим телом) либо используется пленочное охлаждение или пористое охлаждение. В ряде случаев производится О.Р.Д. без охладителя. Напр., охлаждение кратковременно работающих и термически ненапряженных РД выполняется при помощи отбора тепла на плавление или сублимацию конструкц. материала или слоя спец. вещества, наносимого на стенку (см. Абляционное охлаждение), или аккумуляцией тепла в стенке. В последнем случае стенки делаются толстыми из материалов с высокими теплопроводностью, темп-рой плавления и уд. теплоемкостью. О. Р.Д. или его отдельных элементов в случае небольших уд. тепловых потоков можно осуществить за счет излучения в пространство (см. Радиационное охлаждение). Для уменьшения тепловых потоков в стенки РД на них со стороны горячих газов иногда наносится защитное покрытие из тугоплавких и низкотеплопроводных материалов.