Рис
. 3.
Зависимость доли метана
m
,
при разном гидросопротивлении ра
-
бочего тракта
∆
p
в камере сгорания
тягой
20
МН
:
1, 2, 3
—
∆
p
= 3
, 5
и
7
МПа соответ
-
ственно
Среди многих рассмотренных
вариантов схем оптимальной при
-
знана представленная на рис
. 4,
а
,
как допускающая достаточное фор
-
сирование в случае отказа одного из
двигателей связки
(
на величину тя
-
ги до
25 %).
Рассмотрены также схема с ис
-
пользованием третьего компонен
-
та
(
например
,
воды
)
для охлажде
-
ния камеры
,
привода турбины па
-
ром
,
с последующим охлаждением
и конденсацией пара в теплообмен
-
нике перед повторным входом во
-
ды в охлаждающий тракт камеры
и так далее по замкнутому конту
-
ру
(
рис
. 4,
б
),
и схема
,
отличающа
-
яся от предыдущей тем
,
что вме
-
сто третьего компонента
(
воды
)
ис
-
пользуется метан
,
который после охлаждения в теплообменнике сбра
-
сывается на вход в насос
,
таким образом цикл размыкается
(
рис
. 4,
в
).
Из всех рассмотренных схем
,
оптимальной следует признать схему
,
приведенную на рис
. 4,
а
,
позволяющую при приемлемых параметрах
агрегатов обеспечить
25 %-
ное форсирование
,
а небольшое усложне
-
ние этой схемы путем введения теплообменника для охлаждения ки
-
слородом той части расхода горючего
,
которая подавалась на охлажде
-
ние камеры
,
может рассматриваться как резервная в случае необходи
-
мости
,
либо дальнейшего снижения нагрузок на агрегаты
(
увеличение
ресурса
),
либо для дополнительного форсирования
,
если это потребу
-
ется
.
Сравнение параметров схемы с ДВГГ
(
см
.
рис
. 4,
а
)
с параметрами
двигателя
-
прототипа РД
-191 (
принятыми НПО Энергомаш в
2004
г
.),
приведено в табл
. 1.
Здесь также приведены параметры для схемы с
ДОГГ на кислороде и метане
.
В окислительной схеме вся масса кислорода
,
расходуемого ЖРД
,
поступает в газогенератор
(
ГГ
);
мощность соответствующего насоса
составляет около
60 %
мощности ТНА
.
В отличие от этого
,
при вос
-
становительной схеме в ГГ поступает лишь
10. . . 14 %
массы кислоро
-
да и мощность соответствующего насоса составляет
5. . . 6 %
мощности
ТНА
,
т
.
е
.
снижается на порядок
.
Основная масса кислорода поступа
-
ет непосредственно в камеру
,
и соответствующий насос сопоставим по
18 ISSN 0236-3941.
Вестник МГТУ им
.
Н
.
Э
.
Баумана
.
Сер
. “
Машиностроение
”. 2005.
№
1
