2 / 11
Создаваемые в последнее годы проекты разгонных блоков (РБ)
предусматривают использование в составе их двигательных установок
(ДУ) ракетных двигателей малой тяги (РДМТ), работающих на эколо-
гически безопасных топливах, как правило на топливе маршевой ДУ.
В качестве таких топлив рассматриваются композиции на основе ки-
слорода с горючими — водородом, метаном, керосином. Техническая
сложность разработки таких двигателей связана с необходимостью
многократного принудительного воспламенения топлива в камере дви-
гателя. Для решения такой задачи, кроме разработки конструкции узла
воспламенения топлива, в котором должен быть организован подвод
энергии к пусковой порции топлива, необходимо выбрать рациональ-
ный тип воспламенителя.
Задача создания системы зажигания топлива для РДМТ требует
учета ряда специфических условий, к числу которых относятся:
•
необходимость обеспечения импульсного режима работы, высо-
ких динамических характеристик и стабильной подачи топлива
в зону воспламенения;
•
большая теплонапряженность рабочего процесса, обусловленная
использованием высокоэнергетических компонентов топлива и
требующая дополнительной тепловой защиты воспламенителя
от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания;
•
малые располагаемые размеры зон смесеобразования и воспла-
менения;
•
ограниченная масса и габаритные размеры агрегата зажигания
при низком располагаемом энергопотреблении и т.д.
Процесс многократного воспламенения топлива непосредственно
в камере сгорания (КС) представляется затруднительным из-за невоз-
можности обеспечения сохранности воспламенителя (свечи) при раз-
мещении его в КС или в непосредственной близости от нее. Практи-
чески все известные конструктивные решения по организации запуска
двигателя, использующего несамовоспламеняющиеся, вообще, и газо-
образные, в частности, компоненты топлива, предусматривают нали-
чие предкамеры (ПК), в которой происходит первоначальное воспла-
менение пусковой порции топлива с последующим распространением
процесса горения в КС.
При организации воспламенения газообразной топливной смеси
для выбора оптимальных параметров камеры РДМТ разработаны ва-
рианты конструкции и способ их запуска [1, 2]. Технический результат
достигается организацией поступления при запуске двигателя части
горючего из КС (рис. 1, вариант 1) или дополнительной камеры (ДК)
(вариант 2) в ПК и небольшого расхода окислителя в ПК из коллектора
смесительной головки (СГ “О”) через отдельный канал. В результате
в ПК образуется готовая к воспламенению газовая смесь, которая вос-
пламеняется от энергии воспламенителя с распространением процесса
58 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 2