8.3. Насос горючего

Основные параметры

Тип рабочего колеса центробежное, закрытое,

с осевым преднасосом

Расход 55,6 кг/с

Давление: на входе 0,2 МПа

на выходе 7,4 МПа

Коэффициент полезного действия 0,655

Коэффициент быстроходности 48

Кавитационный коэффициент быстроходности 2120

Насос горючего состоит из корпуса с крышкой, рабочего колеса с валом, системы уплотнений с дренажами и подшипников.

Корпус. Корпус насоса (8) и крышка (4) изготовлены литьем из алюминиевого сплава с последующей механической обработкой. Элементами проточной части корпуса являются радиальный подводящий патрубок с фланцем, спиральный диффузор постоянной ширины и переменного радиуса и конический диффузор, заканчивающийся фланцем для присоединения отводящего трубопровода. Соединение корпуса и крышки выполняется шпильками; место стыка уплотняется алюминиевым кольцом.

В нижней части корпуса имеются два прилива с отверстиями для соединения с корпусом насоса окислителя. Левая часть крышки (4) отлита в виде фланца для крепления корпуса насоса продукта 030.

Две дренажные полости в крышке и корпусе сообщены сверлениями со штуцерами, к которым присоединяются дренажные трубопроводы.

Рабочее колесо с валом. Рабочее колесо (6) представляет собой центробежную крыльчатку закрытого типа с односторонним входом, изготовленную литьем из алюминиевого сплава с последующей механической обработкой. Для разгрузки колеса от осевого усилия и возврата утечек через левое лабиринтное уплотнение на вход в несущем диске насоса просверлены три отверстия. Эти отверстия имеют нарезку для съема крыльчатки при переборке насоса.

Для повышения антикавитационных качеств на входе в насос установлена осевая крыльчатка (9), отлитая из алюминиевого сплава зацело с бандажом, уменьшающим перетекание компонента в радиальном зазоре с корпусом.

Крутящий момент с вала на центробежную и осевую крыльчатки передается при помощи шлиц прямоугольного сечения (сеч. А – А). Вал насоса (1) изготовлен из высокоуглеродистой стали, имеет ступенчатую форму. С целью уменьшения веса на части длины вал выполнен полым. Со стороны насоса продукта 030 вал закончен шестигранником, который служит для проворачивания ротора при сборке ТНА.

Уплотнения. Полости высокого и низкого давлений насоса разделены по буртам крыльчатки лабиринтными уплотнениями. Стальные кольца (7) лабиринтных уплотнений запрессованы в расточки корпуса и крышки и контрятся винтами.

Система уплотнений по валу со стороны насоса окислителя включает в себя пакет последовательно установленных резиновых манжет с дренажной полостью между второй и третьей манжетами. Осевая фиксация манжет осуществляется стопорными кольцами.

Уплотнение по валу со стороны, противоположной входу, обеспечивается, кроме манжет, еще гидрозатвором.

Подшипники. Оба подшипника (36) и (37) работают в среде консистентной смазки, которой при сборке заполняют на 3/4 объема полость между манжетами, препятствующими вытеканию смазки и попаданию горючего в полость подшипника.

Подшипник (36) – радиально-упорный, подшипник (37) воспринимает только радиальные нагрузки. Посадка подшипников в корпусе и на вал – плотная.

Особенности работы ТНА. Первоначальная подача продукта 030 (перекиси водорода) в газогенератор осуществляется самотеком при включенном наддуве бака с продуктом 030. Образующийся в газогенераторе парогаз поступает на лопатки турбины. ТНА с залитыми к этому моменту насосами начинает работать, и дальнейшее увеличение давления перекиси осуществляется насосом продукта 030.

Выключение ТНА производится после перехода двигателя на режим первой промежуточной ступени перекрытием клапана продукта 030 перед газогенератором.

Крепление ТНА на двигателе. Турбонасосный агрегат крепится на раме над камерами так, что его ось перпендикулярна к осям камер.

Крепление к раме осуществляется в трех точках; две из этих точек (цапфы 38, сеч. А – А) располагаются на корпусе насоса окислителя, а третья – на насосе горючего (приливы в нижней части корпуса). Конструкция опор ТНА такова, что позволяет избежать возникновения дополнительных нагрузок на агрегат при возможных деформациях рамы.

Материалы, используемые для изготовления основных деталей турбины

Наименование деталей	Материалы
Диск, лопатки турбины, валы, лабиринты (7 и 8) Сопловой аппарат (39) Крыльчатки осевые (9 и 10) Рессора (10) Шпонка (вид В) Лопатка направляющего аппарата (26) Корпуса (8 и 19), крышки (4 и 11), крыльчатки (6 и 21) Гидрозатвор (15) Кольцо (14) торцевого уплотнения	Ст. 2Х13 Ст. 25 Ст. Х18Н9Л Ст. 38ХА Ст. 45 Ал. сплав АК4 Ал. сплав АЛ4-3М Ал. сплав АВ3 Фторопласт 4