Generátor plynu (raketová věda)

Vyvíječ plynu  je energetické zařízení, které vyrábí stlačený plyn, [1] horký plyn, paroplyn, [2] čisté jednotlivé plyny (dusík, kyslík) [3] :5 s regulací jejich množství, průtoku a tlaku. Na rozdíl od squib kazet nebo pyroenergetických senzorů má generátor plynu trysku s nadkritickým poklesem tlaku. Z tohoto důvodu není proces spalování ve vyvíječi plynu závislý na podmínkách v objemu, kde plyn vytéká. Konstrukce má mnoho společného s konvenčními raketovými motory. [jeden]

Nízká teplota

Plynový generátor lze použít jako tlakový akumulátor v raketové technice. Spolu s lahvemi, ve kterých je uložen plyn pod tlakem, se používají plynové generátory využívající kapalné palivo nebo střelný prach. Používá se pro přetlakování palivových nádrží a jiných nádob, automatické řízení, počáteční roztočení turbočerpadlové jednotky. [čtyři]

Vysoká teplota

V raketové technice je hlavním úkolem generátoru plynu získat pracovní tekutinu o dané teplotě a v daném množství pohánět turbočerpadlo jednotku (TPU).

Jak to funguje

Malá část okysličovadla a paliva je odebírána z potrubí (1, 2) za čerpadly (3, 4) a přiváděna do generátoru plynu (6). Plynový generátor vyrábí pracovní tekutinu pro plynovou turbínu. Plyn produkovaný generátorem jako produkty spalování paliva nesmí mít teplotu vyšší než 1200 K - 1500 K , aby nedošlo k poškození lopatek turbíny . Pro chlazení lze využít přebytečnou dodávku jedné ze složek paliva do GG. Z GG se zplodiny hoření dostávají do turbíny TNA, kde vykonávají práci. Výsledná energie se využívá k pohonu čerpadel, která dodávají složky paliva do spalovací komory.

Požadavky na generátory plynu

Klasifikace

Plynové generátory lze rozdělit podle počtu složek paliva použitých k získání pracovní tekutiny:

  1. Jednosložkové nebo paroplynové generátory (SGG) - pracovní tekutina vzniká rozkladem jednosložkového paliva za přítomnosti katalyzátoru nebo bez něj. Katalyzátor je umístěn v GG, kam vstupuje palivo. Jako palivo se používá peroxid vodíku , hydrazin , isopropylnitrát a další . Také v této kategorii lze připsat TTG.
  2. Dvou- a třísložkové nebo vyvíječe zkapalněných plynů (LGG) - pracovní tekutina vzniká spalováním paliva a okysličovadla používaného v hlavní spalovací komoře motoru. Vzhledem k charakteristikám turbíny, které vyžadují, aby teplota plynu před ní byla nižší než 1500K, probíhá proces v GG s výrazným přebytkem jedné ze složek palivové směsi. Produkty generování plynu se nazývají oxidační , pokud jsou získány s přebytkem oxidačního činidla, a redukční , pokud jsou získány s přebytkem paliva. U třísložkových GG se k chlazení nebo ke zlepšení výkonu pracovní tekutiny používá ještě jedna složka.

Existují i ​​raketové motory bez JGG - pracovní kapalina v nich vzniká odpařováním kapaliny v chladicí dráze motorové komory . Taková schémata motorů se nazývají bezgenerátorové a úspěšně se používají ve druhých fázích nosných raket.

Literatura

Dobrovolský M.V. Kapalinové raketové motory. Základy designu: Učebnice pro vysoké školy. - 2. vyd., přepracováno. a další .. - Moskva: MSTU im. N.E. Bauman, 2005. - 488 s. — ISBN 5-7038-2649-7 .

M. I. Shevelyuk. Teoretické základy pro konstrukci kapalných raketových motorů. - Moskva: Státní vědeckotechnické nakladatelství OBORONGIZ, 1960. - 687 s.

V. G. Popov, N. L. Jaroslavtsev. Kapalinové raketové motory. - Vydavatelské a tiskové středisko - "MATI" - KTU im. K.E. Ciolkovskij, 2001. - 171 s. — ISBN 5-230-21212-8 .

Odkazy

  1. ↑ 1 2 Antonov O.Yu., Vagonov S.N., Tartynov I.V., Polyakov E.P. Historie a vyhlídky vývoje nízkoteplotních pyrotechnických generátorů//Novinky Státní univerzity v Tule. Technická věda. Problém. 12. 1. část - Tula: Nakladatelství TulGU, 2016
  2. ↑ Generátor plynu // Kosmonautika: Encyklopedie - M .: Sov. encyklopedie, 1985
  3. ↑ Shandakov V.A., Zharkov A.S., Strelnikov V.N., Pilyugin L.A., Savelyeva E.V. Fyzikální a chemické základy pro tvorbu prvků zařízení pro nízkoteplotní generátory plynu pro různé účely - M .: FIZMATLIT, 2011
  4. ↑ Tlakový akumulátor // Kosmonautika: Encyklopedie - M .: Sov. encyklopedie, 1985