Исследования проблем, связанных с модификацией двигателя РД-120 для первых ступеней ракет-носителей коммерческого назначения

• Автор: Фатуев, Игорь Юрьевич
• Шифр специальности: 05.07.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 182 с. : ил

Содержание

Введение

Глава 1. Основные проблемы, возникающие при модификации

двигателя и пути их решения

1.1. Обзор работ, посвященный модификациям

двигателей:

1.2. Основные задачи, решаемые в процессе

модификации

Глава 2. Параметрический анализ вариантов модификации

2.1. Расчет энергетической увязки параметров вариантов модифицированного двигателя и сравнение с параметрами двигателя-проготипа
2.1.1. Двигатель-прототип
2.1.2.Двигатель с качанием в карданном подвесе
2.1.3.Двигатель с рулевыми камерами
2.1.4.Сравнительный анализ основных характеристик модифицироват двигателя с параметрами двигателя-прототипа
2.2.Анализ особенностей запуска двигателя
2.2.1 .Запуск двигателя-прототипа
2.2.2.Запуск модификации двигателя
2.2.3.Сравнительный анализ циклограммы работы двигателя на
всех участках
2.2.4.Анализ возможных схем глубокого дросселирования и организации предварительной ступени при запуске
двигателя
2.3. Анализ статистики испытаний двигателя-прототипа по наработке
на режимах модифицированного двигателя
2.4. Перепрофилирование сопла. Сравнительный анализ вариантов конструкции
2.4.1 .Расчет оптимального профиля сопла с учетом критериев оптимизации (масса полезного груза, стоимость, надежность)
2.4.2.Сравнительный параметрический анализ возможных вариантов

сопла
2.4.3.Сравнительный анализ вариантов конструкции сопла
2.5. Изменение схемы крепления двигателя и управления вектором тяга
2.5.1 .Сравнительный анализ вариантов схемы крепления двигателя
2.5.2.Сравнительный анализ вариантов управления вектором тяги
2.6.Вывод ы
Глава 3. Экспериментальная проверка технических решений, принятых по результатам расчетно-параметрического анализа модифицированного двигателя
3.1.Описание экспериментальных рулевых агрегатов, программа и методика экспериментов
3.2.Результаты автономных испытаний рулевых агрегатов
3.3 .Описание экспериментального двигателя, программа и методика
экспериментов, результаты испытаний
3.4. Сравнение экспериментальных данных с результатами проведенных расчетов
Глава 4. Оценка экономической эффективности вариантов модификации двигателя
Глава 5.Внедрение модифицированного двигателя
Заключение
Список использованной литературы.

Условные обозначения

К - ■

-время;
-давление;
-масса;
-массовый расход;
-объемный расход, тепловой поток;
-объем;
-газовая постоянная;
-температура;
-работа;
-приведенная скорость, коэффициент теплопроводности; -приведенная плотность потока массы;
-показатель адиабаты;
-частота вращения;
-момент;
-плотность; .
-коэффициент полезного действия;
-коэффициент расхода, коэффициент динамической вязкости; -площадь;
-коэффициент гидравлического сопротивления.
Индексы
-жидкость;
-газ;
-пар;
-смесь;
-окислитель;
-горючее;
-регулятор расхода; -дроссель;
-камера сгорания;
-газогенератор;
-газовод;
-смесительная головка; -насос;
-бустерный насос; -клапан;
-турбина;
-гидротурбина;

Ы„асок =11210 л.с., Ы11асг]сс = 6145 л.с., Ы1Шсг1Ш =233 л.с., а номинальная мощность БНА окислителя и горючего составляет
М1;ил,ш =233 л.с., №бна.;=75 л.с., что составляет 1,32% и 0,42% от суммарной мощности насосов.
Гидравлическое сопротивление двух сильфонных узлов при данных расходах составит ~ 0,3 кгс/см2, что приведет к увеличению напора и, как следствие, потребляемой мощности БНА на ~9%.
В этом случае доля БНА в общей мощности основных насосов составит 1,43% и 0,46%, что практически не скажется на общей энергетической увязке двигателя.

Рис. 15 Принципиальная схема модифицированного двигателя с качанием в карданном подвесе