Първият образец от нашия течно гориво ракета двигател (LRE), работещи на керосин и силно концентриран водороден пероксид, сглобен и готов за тестване на стойката в Mai.

Всичко започна преди около година със създаването на 3D-модели и освобождаването на проектната документация.

Завършени рисунки ние изпратени няколко изпълнители, сред които основният ни партньор в метал "ArtMehu". Всички дейности се дублира на фотоапарата, както и производството на дюзи като цяло е обвинен няколко доставчици. За съжаление, тук сме изправени пред сложността на производство на пръв поглед прости метални изделия.

Особено много усилия трябва да бъдат изразходвани за центробежна дюза за пръскане на горивото в камерата. На 3D-модел в контекста те са видими като сини бутилки с ядки в края. И това е начина, по който изглежда в метала (една от дюзите, показани с otkruchennoy гайка молив дава на скалата).

На тестове на дюзи вече писахме. Като резултат, бяха избрани десетки дюзи седем. Чрез тях фотоапаратът ще дойде керосин. Керосин дюзи се са интегрирани в горната част на камерата, който е газификатор окислител - зоната, където водороден прекис преминава през твърд катализатор и се разлагат в водна пара и кислород. След това получената газова смес също се на LRE камера.

За да се разбере защо производството на дюзи, причинени такива затруднения, е необходимо да се търси вътре - вътре канала на дюзата е винт вихър. Т.е. влизане керосина на дюзата не е просто точно тече надолу и усукани. Винт завихрител има много малки части, и как точно управление поддържа техните размери, зависи ширина пропуски, чрез които ще се влеят и се напръскват в керосин на камерата. Обхватът на възможните резултати - от "течност през дюзата не тече при всички" на "напръсква равномерно във всички посоки." Идеалният резултат - керосин разпръсква тънък конус надолу. Нещо като на снимката по-долу.

Така става идеално дюза зависи не само от уменията и целостта на производителя, но също така и във връзка с оборудването и най-накрая, специалист фини двигателни умения. Няколко серии от готови инжектор тестове при различни налягания ни позволи да изберете спрей модел на конус, който е в близост до идеален. Снимката - вихър, който не е преминал подбора.

Нека да видим как нашия двигател изглежда в метала. Тук LRE покрийте с магистрали за допускане пероксид и керосин.

Ако повдигнете капака, можете да видите, че през дългия тръбата се изпомпва пероксид, и кратко - керосин. И керосина се разпределя на седем дупки.

Долен капак, прикрепен към газификатора. Нека да погледнем на това от страна на камерата.

Това, което от този момент се появява в долната си част, в действителност, това е горната си част и е прикрепена към капака на ракетен двигател. От седемте отворите на керосина на инжектори излива в камерата, и от осмия (ляво само асиметрично намира) към катализатора струя пероксид. По-точно, че не бликат директно, а чрез специална табела с микроотворите равномерно разпространение на потока.

В следващата снимка, плаката и дюзите за керосин вече въведени в газификатора.

Почти цялата свободния обем на газификатора ще бъде заето от твърд катализатор, чрез което поток от водороден пероксид. Керосин ще премине през инжекторите, без да се смесва с пероксид.

В следващата снимка виждаме, че газификторът вече е затворена от капака на горивната камера.

След седем отвори (специални ядки снимката по-горе) ще се влеят керосин и минават през фини дупки гореща пара и газ, т.е. вече разлага на кислород и водна пара пероксид.

Сега нека да стигнем до мястото, където те ще тече. И те ще се влеят в горивната камера, която е кух цилиндър, където керосина се запалва в кислород, предварително загрята в катализатора, и продължава да гори.

На нагрети газове влизат в дюзата, при ускоряване на високи скорости. Тук дюзата от различни ъгли. Повечето (стесняване) на дюзата се нарича подкритична, тогава има критична точка, а след това се разширява част - свръхкритична.

В резултат на това на събралите двигателя прилича.

Ние ще направим най-малко още един екземпляр на разширител от неръждаема стомана, а след това преминете към вземане LRE Inconel.

Внимателният читател ще поиска, и това, което е необходимо, фитинги от двете страни на двигателя? Нашата LRE имат воал - течността се инжектира по протежение на стените на камерата на камера не прегрява. По време на полета до завесата ще тече прекис или керосин (проверка на резултатите от теста) на резервоарите за ракетни. По време на тестовете на пожар на стойка в завесата може да се инжектира и керосин, и пероксид, и вода, или не подава нищо (за кратки тестове). Тя е за тези завеса направен монтаж. Освен това, две завеси, един за охлаждащата камера, от друга - подкритично и критична част на секцията на дюзата.

Ако сте един инженер или просто искате да научите повече характеристики и разширител устройство е допълнително специално инженерно бележка за вас се дава.

Двигателят работи в стабилни компоненти с висока температура на кипене на гориво. Изчислено тяга на морското равнище - 100 кН, във вакуум - 120 кг, изчислено специфичен импулс на тягата на морското равнище - 1840 м / сек, във вакуум - 2200 м / сек, изчислената специфично тегло - 0.040 кг / кг. Действителна работа на двигателя ще бъде уточнен в теста.

Двигател единствена камера, се състои от камера, набор от системата за контрол на възли, възли и компоненти за сглобяване общ.

Двигателят е монтиран директно на опорните елементи на стойката чрез фланеца в горната част на камерата.

Основните параметри на камерата

- височина - 100.0

специфичен импулс, m / и:

- височина - 1840

скорост на потока, кг / сек:

тегловното съотношение на компонентите на гориво (А: Т) - 8.43: 1

Коефициент на излишък на окислител - 1.00

газ под налягане, бар:

- в горивната камера - 16

- на изхода на дюзата - 0,7

тегло на камерата, кг - 4.0

вътрешен диаметър на двигателя, mm

- цилиндричната част - 80,0

- в областта на изхода на дюзата - 44.3

Камерата е сглобяема конструкция и се състои от главата дюза се интегрират в газификатор окислител цилиндрична горивна камера и на профилирана дюзата. Компоненти имат фланци и са свързани помежду си чрез болтове.

На главата 88 има един компонент окислителя дюзи 7 и единствен компонент на центробежни пулверизатори гориво. Дюзите са разположени в концентрични кръгове. Всяка дюза е заобиколена от десет горивни инжектори окислител останалите окислителя дюзи са разположени в свободното пространство глава.

Охлаждане на вътрешната камера, в две стъпки, извършена с течност (гориво или окислител, изборът ще бъде направен на резултатите от тестове стенд) въвеждане камера кухина чрез две завеси зони - високи и ниски. Горна колан завеса се извършва в началото на цилиндричната част на камерата и охлажда цилиндричната част на камерата, на дъното - се образува в началото на подкритично част на дюзата и осигурява подкритично охлаждане на дюзата и областта на критичната точка.

Компонентите на двигателя използва гориво самовъзпламеняване. В процеса на стартиране на двигателя се осигурява придвижване входящо окислител в горивната камера. При разлагане в окислителя на газификатор температурата се повишава до 900 К, който е значително по-висока от температурата на самозапалване на ТС-1 на гориво в атмосфера на въздух (500 К). Гориво се подава към камерата за атмосфера горещи autoignites окислителя процес наричан горене протича в самоподдържаща.

окислителя на газификатор работи на принципа на каталитично разлагане на силно концентриран водороден пероксид в присъствието на твърд катализатор. Получената разлагане на водороден пероксид пара и газ (смес от пара и кислород газ) и окислителя се подава към горивната камера.

Основните параметри на газов генератор

- стабилизиран водороден пероксид (концентрация от теглото)% - 85 ± 0,5

консумация на водороден пероксид, кг / сек - 0.476

специфичен товар (кг / и на водороден пероксид) / (кг катализатор) - 3,0

време на непрекъснат режим на работа, обаче, с - 150

параметри на парогазова напускащи газификторът:

- температура, K - 900

Газификатор е интегрирано в конструкцията на главата на дюзата. стъкло му и вътрешната кухина образуване на вторичен дъното на газификатора. Дъна помежду горивни инжектори. Разстоянието между дъната на чаши може да се регулира по височина. Обемът между инжекторите на гориво пълни с твърд катализатор.