DOI: 10.14489/hb.2020.10.pp.010-014

Паничев Е. В., Смоленцев В. П., Щеднов А. В.
СПОСОБЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ГОРЯЧЕЙ ЗОНЫ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
(c. 10-14)

Аннотация. Рассмотрены различные виды систем охлаждения горячей зоны жидкостных ракетных двигателей. Выполнен анализ систем наружного и внутреннего охлаждений горячей зоны камеры сгорания и реактивного сопла. Приведена область преимущественного использования наружного и внутреннего воздействий компонентов на камеру сгорания и реактивное сопло современного изделия с высокой тепловой нагрузкой на материал. Разработаны рекомендации по выбору технологических приемов для обработки теплозащитных покрытий, где выявлены преимущества комбинированной электроабразивной обработки. При этом показана возможность чистовой обработки переходных участков тракта с труднодоступных для инструмента участков, имеющих покрытия керамическими гранулами, получившими применение в последних изделиях авиакосмической техники. Показан механизм тепловыноса охлаждающей средой из участков наибольшего нагрева, как правило, в поток жидкого горючего компонента топлива. Рассмотрены примеры реализации современных систем охлаждения на типовых конструкциях камер сгорания современных ракетных двигателей. Показано, что эффективность охлаждения будет тем выше, чем большее количество поясов завесы охлаждающей среды расположено по длине камеры сгорания. При этом следует учитывать, что применение чрезмерно большого числа поясов означает значительное усложнение конструкции камеры, технологии ее изготовления и удорожание изделия.

Ключевые слова: системы охлаждения; двигатели; механизм тепловыноса; охлаждающая среда; технология.

Panichev E. V., Smolentsev V. P., Shchednov A. V.
METHODS FOR COOLING THE HOT ZONE OF HEAT ENGINES AND TECHNOLOGICAL TECHNIQUES FOR IMPLEMENTING THE METHODS
(pp. 10-14)

Abstract. Various types of hot zone cooling systems for liquid rocket engines are considered. The analysis of systems for external and internal cooling of the hot zone of the combustion chamber and the jet co-PLA is performed. The area of primary use of external and internal impact of components on the combustion chamber and the jet nozzle of a temporary product with a high thermal load on the material is given. Recommendations on the choice of technological methods for processing heat-protective coatings were developed, where the advantages of combined electroabrasive treatment were revealed. In this case, the possibility of finishing the transition sections of the path from areas that are difficult to access for the tool, which have coatings with ceramic granules that have been used in the latest products of aerospace technology, is shown. The mechanism of heat transfer by the cooling medium from the areas of the greatest heating, as a rule, to the flow of the liquid fuel component of the fuel is shown. Examples of implementation of modern cooling systems on typical designs of combustion chambers of modern rocket engines are considered. It is shown that the cooling efficiency will be higher the more belts of the cooling medium curtain are located along the length of the combustion chamber. At the same time, it should be taken into account that the use of an excessively large number of belts means a significant complication of the camera design, its manufacturing technology, and an increase in the cost of the product.

Keywords: Cooling systems; Engines; Heat transfer mechanism; Cooling medium; Technology.