2.6. Газогенератор двигателя рд – 219

Газогенератор двигателя РД – 219, вырабатывающий рабочее тело для привода турбины, работает на основных компонентах топлива. Температура продуктов газогенерации выбрана из условия обеспечения работоспособности лопаток и соплового аппарата турбины.

Основные параметры газогенератора

Секундный расход: окислителя (АК – 27и) 0,84 кг/с

горючего (НДМГ) 4,66 кг/с

Весовое соотношение компонентов 0,18

Коэффициент избытка окислителя 0,054

Давление в газогенераторе 6,1 МПа

Температура продуктов сгорания 1100 К

Время пребывания продуктов сгорания в КС 0,004 с

Вес 4,3 кг

Газогенератор состоит из форсуночной головки и неохлаждаемой цилиндрической камеры, привариваемой к входному патрубку корпуса турбины.

Форсуночная головка. На форсуночной головке установлены однокомпонентные центробежные форсунки со шнековыми завихрителями: 54 форсунки горючего и 19 форсунок окислителя. Форсуночная головка состоит из внутреннего 1, среднего 2 и наружного 4 днищ, образующих полости окислителя и горючего. Днища соединены между собой при помощи сварки. Кроме того, внутреннее и среднее днища связаны между собой форсунками горючего 5 и штифтами 7. Форсунки окислителя 6 установлены в огневом днище.

Соединение форсунок и штифтов с днищами осуществляется при помощи твёрдого жаропрочного кислостостойкого припоя.

Горючее поступает через ниппель 3 в полость горючего и через форсунки 5 впрыскивается в камеру газогенератора. Замер давления горючего перед форсунками производится через штуцер, установленный на наружном днище.

Окислитель поступает через угловой ниппель 8 в полость окислителя, охлаждает огневое днище и впрыскивается в камеру газогенератора через форсунки 6. При смешении в камере компоненты топлива самовоспламеняются.

Для замера давления окислителя перед форсунками на среднем днище установлен штуцер, сообщающийся каналом с полостью окислителя (сеч. А – А). Расположение форсунок на головке – «сотовое», с форсункой окислителя в центре соты.

Для обеспечения устойчивой работы ЖГГ фронт горения в камере ЖГГ растянут по длине за счёт введения струйного распыла части горючего, создаваемого струйно-центробежными форсунками, расположенными в центре головки. Этими форсунками образуется двухъярусная система смесеобразования: первый ярус создаётся за счёт взаимодействия конусов распыла центробежных форсунок (короткий факел), второй – струйным впрыском горючего через отверстия в завихрителях (дальнобойными форсунками).

Для создания пристеночного слоя пониженной температуры на периферии головки располагаются форсунки горючего.

При такой организации процесса горения в камере ЖГГ температура продуктов сгорания в первом ярусе несколько выше, чем на выходе из газогенератора. Это обеспечивает хорошие условия термического разложения горючего и повышает устойчивость рабочего процесса.

Цилиндрическая часть. Цилиндрический участок газогенератора неохлаждаемый. Внутренний диаметр цилиндра у головки 125 мм, длина 105 мм выбраны из условия обеспечения полноты сгорания топлива и устойчивого рабочего процесса; уменьшенный диаметр выходной части ЖГГ позволяет снизить общий вес газогенератора и произвести стыковку ЖГГ с патрубком статора турбины.

Рис. 2.10. Конструкция газогенератора двигателя РД – 219: 1 – внутреннее днище; 2 – среднее днище; 3 – ниппель горючего; 4 – наружное днище; 5 – форсунка горючего; 6 – форсунка окислителя; 7 – штифт; 8 – угловой ниппель окислителя

Воспламенение компонентов. Газогенератор работает на самовоспламеняющихся компонентах при низком коэффициенте избытка окислителя. При запуске предусматривается опережение поступления в камеру газогенератора компонента, находящегося в избытке, т.е. горючего.

Теплоизоляция. Газогенератор (как и входной патрубок ТНА) теплоизолируют мягким кожухом из каолинового волокна.

Материалы, применяемые для изготовления основных деталей газогенератора

Наименование деталей	Материалы
Корпус газогенератора Внутреннее и среднее днища головки Наружное днище Форсунки Припои для пайки деталей головки	Сплав ЭИ868 Ст. Х18Н10Т Ст. 1Х21Н5Т Ст. Х18Н9Т ПЖК – 35