Page 115 - Сборник трудов научно-исследовательских работ студентов МАИ

На сегодня максимальное дросселирование тяги
достигнуто на двигателе разработки НПО "Энергомаш" РД-
191 и составляет 27% от номинального режима работы [3].
Задачей данной работы является исследование схем
охлаждения камеры жидким водородом с минимальным
расходом через рубашку охлаждения. В качестве базового
варианта для сравнения схем был выбран двигатель
"Раптор", но работающий на топливной паре жидкий
водород - жидкий кислород вместо используемых штатно
жидкого кислорода и жидкого метана.
Выбор водорода в качестве охладителя связан с его
лучшей охлаждающей способностью [4]. В данной работе
рассмотрен вариант охлаждения стенок камеры частью
расхода горючего с целью минимизации потерь давления в
рубашке охлаждения.
В качестве материала стенки был выбран сплав
хромистой бронзы. Предпочтение отдано данному
материалу, так как благодаря высокой теплопроводности
уменьшается термическое сопротивление. Допустимая по
условиям прочности температура стенки со стороны газа –
800К [1].
Наружная силовая рубашка, работающая при более
низких температурах, выполняется из нержавеющих стали.
Влияние параметров и свойств наружной стенки
незначительно сказывается на тепловом состоянии огневой
стенки и всей системы охлаждения в целом.
Ограничения по суммарным гидравлическим потерям
в тракте определяются требованиями энергоэффективности
системы подачи топлива, а также ее массово-габаритными
характеристиками. Считаются допустимыми потери в
пределах 10…20% от номинального давления охладителя
на входе в охлаждающий тракт. В данной работе
максимально допустимое значение потерь давления в
рубашке охлаждения составляет 10,5 МПа.

115