5 Система зажигания несамовоспламеняющихся компонентов топлива
Подавляющее большинство горючих не самовоспламеняется с газообразным кислородом при нормальной температуре. Поэтому для ЖРД МТ, работающем на газообразном водороде и керосине, требуется система зажигания. Исходя из современных возможностей, можно рассматривать две системы зажигания:
электрозажигание от бортового источника питания (27±3в),
газодинамическое зажигание с использованием газообразного кислорода.
Предварительные проработки и огневые испытания различных газодинамических воспламенителей показали невозможность организации коротких импульсных режимов (τимп.= 10мс).
Поэтому в дальнейшем рассматривается только элекрозажигание на базе «электросвечи», обеспечивающей в разряде достаточное для воспламенения топливной смеси энерговыделение (Emin = 4МДж).
За основу был взят двухканальный преобразователь напряжения ПН-14, использующийся в авиационных двигателях для зажигания воздушно – керосиновой смеси в камере сгорания. Он включает в себя первичную и вторичную катушки, прерыватель и конденсатор, включенные в цепь первичной катушки. Положительно заряженный электрод высокого напряжения (14Кв) подключается к изолированному от корпуса двигателя электроду-форсунке, расположенному по оси головки камеры (см.раздел 6.2), а отрицательный – к заземленному корпусу двигателя.
При подаче напряжения одновременно на электроклапаны двигателя и вход преобразователя напряжения между центральным электродом и гайкой 31 возникает разряд, воспламеняющий кислород – керосиновую смесь. Напряжение на вход преобразователя отключается через 0.5- 0.7 сек. после подачи, отключение клапанов осуществляет система управления двигателями.
П
оскольку
корпус авиационного преобразователя
напряжения представляет собой закрытую
на винтах и опломбированную металлическую
коробку весом ≈5 кг, что неприемлемо
для ЖРД МТ, то был разработан новый
преобразователь напряжения весом ≈
0.15кг. Его электросхема, краткое описание
и спецификация приводятся ниже.
Краткое описание устройства зажигания жрд мт
На микросхеме 1006ВИ1 собран генератор импульсов с частотой 40-70 кГц. Частота генерации выставляется резистором R2. Транзистор Т1 усиливает импульсы с генератора. Трансформатор TR1 увеличивает напряжение до амплитуды 300В. Тиристор VD7 создает импульсы напряжения на выходе трансформатора TR2 с амплитудой порядка 7,5 кВ. На диодах VD8, VD9 и конденсаторах С7, С8 собран удвоитель напряжения, на выходе которого получается напряжение порядка 15 кВ. Трансформаторы TR1 и TR2 изготовлены на стержневом ферритовом сердечнике марки 1000НМ 03 мм и длиной 15 мм и 25 мм соответственно.
Параметры TR1: W1 = 12 витков проводом ПЭВ-2 сечением 0,2 мм2,
W2 =120 витков проводом ПЭВ-2 сечением 0,1 мм2 .
Параметры TR2: W1 = 20 витков проводом ПЭВ-2 сечением 0,1 мм2 ,
W2 = 1000 витков проводом ПЭВ-2 сечением 0,1 мм2 .
Спецификация
Поз. Обозна-чение
|
Наименование
|
Кол.
|
Примечание
|
D1
|
Микросхема 1006ВИ1
|
1
|
|
|
|
1
|
|
Т1
|
Транзистор КТ805БМ
|
|
|
|
|
|
|
VD1
|
Стабилитрон 2С213Ж
|
1
|
|
VD2
|
Диод2Д521А
|
1
|
|
VD3,VD4
|
Стабилитрон 2С218Ж
|
2
|
|
VD5.VD6
|
Диод 2Д 106
|
2
|
|
VD7
|
Тиристор 8TWS06S
|
1
|
|
VD8,VD9
|
Диод2Ц106Г
|
2
|
|
|
|
|
|
С1
|
Конденсатор К10-17-1мк-50В
|
1
|
|
С2
|
Конденсатор К10-17-5нф-50В
|
1
|
|
СЗ
|
Конденсатор К10-17-0,01мк-50В
|
1
|
|
С4
|
Конденсатор К10-17-10нф-50В
|
1
|
|
С5
|
Конденсатор К10-17-0,1мк-400В
|
1
|
|
С6
|
Конденсатор К10-17-10нф-50В
|
1
|
|
С7
|
Конденсатор КВИ-2-10кВ-100пф
|
1
|
|
С8
|
Конденсатор КВИ-2-10кВ-1000пф
|
1
|
|
|
|
|
|
R1
|
Резистор МЛТ-0,25Вт-2кОм-5%
|
1
|
|
R2
|
Резистор СПЗ-19б-0,25Вт-2кОм-5%
|
1
|
|
R3
|
Резистор МЛТ-0,25Вт-200 Ом-5%
|
1
|
|
R4
|
Резистор МЛТ-0,25Вт-2кОм-5%
|
1
|
|
|
|
|
|
TR1
|
W1=12 витков; W2=120 витков
|
1
|
|
TR2
|
W1 =20 витков; W/2=1000 витков
|
1
|
|