4.3. Нижняя часть камеры сгорания

Нижняя часть КС (рис. 9), включающая цилиндрический участок камеры, докритическую и закритическую части сопла, состоит из следующих основных узлов:

• двух секций цилиндра 3 и 2;

• двух поясов завесы 1 и 22;

• средней части 21;

• первой секции сопла 8;

• сопла-надставки 10.

Каждый из основных узлов состоит из внутренней стенки и наружной рубашки. Внутренние стенки цилиндра, завесы, средней части и первой секции сопла соединяются между собой сваркой, а рубашки свариваются при помощи соединительных колец.

Наружные рубашки с внутренними стенками секций цилиндра, поясов завесы, средней части и первой секции сопла спаяны по вершинам ребер, выфрезерованных на наружной поверхности стенок. Образованные ребрами каналы служат для протока охлаждающей жидкости.

На внутренней стенке каждого пояса завесы (рис. 10) имеется кольцевая канавка, сообщающаяся при помощи тангенциальных отверстий (сечение по АА) с зарубашечным пространством.

К рубашке средней части 21 приварен бандаж с цапфами 6.

На первой секции сопла 8 (рис. 9) находится коллектор 7 с патрубком 17 (угольником) для ввода горючего. Для прохода «Г» из коллектора в зарубашечное пространство в рубашке просверлены отверстия. От штуцера 23 производится отбор горючего к газогенератору наддува.

На перегородке 15, припаянной к рубашке, крепится защита двигателя. Для крепления ТНА приварен кронштейн 4 (рис. 3).

Стенка и рубашка сопла-надставки 10 соединены между собой пайкой через гофрированные проставки 9.

Коллектор 13 с патрубками 12 (угольниками) служит для отвода охладителя из зарубашеченное пространства сопла-надставки. На коллекторе имеется штуцер 11 для слива горючего.

Перепуск горючего из коллектора 13 в коллектор бандажа 6 производится по четырем трубопроводам 14, приваренным к угольникам 12 и 20. Температурная компенсация длины трубопроводов обеспечивается гибкими шлангами 19.

Внутренние стенки цилиндра, завесы, средней части и первой секции сопла изготовлены из специальной бронзы. Наружная рубашка, коллекторы и бандаж с цапфами выполнены из нержавеющей стали повышенной прочности.

На внутренние поверхности стенок, кроме щелей завесы и сопла-надставки, нанесено циркониевое покрытие.

4.4. Работа камеры сгорания

Камера сгорания работает при высоких значениях температуры и давления продуктов сгорания. Такой режим работы КС возможен за счет интенсивного охлаждения внутренней стенки, хорошей организации процесса горения и высокой прочности камеры сгорания.

Камера сгорания работает на самовоспламеняющихся компонентах. Окислитель поступает в форсуночную головку из ГГ в виде окислительного газа, горючее подводится к коллектору 7 (рис. 9) ((г) рис. 11), откуда проходит по зарубашечному тракту КС и поступает в ФГ с некоторым запаздыванием относительно окислителя. Из полостей окислителя и горючего ФГ компоненты топлива через форсунки впрыскиваются в цилиндрическую часть камеры, где протекает процесс сгорания распыленного топлива. В сопле происходит расширение газа, сопровождающееся уменьшением его давления, температуры и увеличением скорости истечения.

Охлаждение камеры сгорания (рис. 11) - комбинированное наружное и внутреннее. Наружное охлаждение обеспечивается протоком горючего по межрубашечному пространству камеры, а внутреннее организовано подачей части «Г» через отверстия в стенках поясов завесы на внутреннюю поверхность нижней части КС.

Поступающее из коллектора (б) в межрубашечное пространство горючее разветвляется на два потока, один из которых направляется к критическому сечению, другой к срезу сопла. На срезе сопла последний собирается в коллекторе (а) и по перепускным трубопроводам поступает в коллектор (в) бандажа, здесь же оба потока соединяются. Далее, проходя по зарубашечному пространству цилиндра КС, горючее поступает в ФГ и через форсунки впрыскивается в камеру.

Разделение «Г» на два потока позволило уменьшить высоту зарубашечной щели на большей части поверхности камеры сгорания, что существенно снизило вес камеры без ущерба для качества охлаждения.

Горючее, которое отбирается из зарубашечного пространства подается в поясы завесы, закручивается наклонными каналами и в виде равномерной пелены ложится на огневую поверхность нижней части КС. Пелена прижимается к стенке КС набегающим потоком газов и испаряется под действием высокой температуры. Тем самым снижается соотношение компонентов в пристеночном слое газов, благодаря чему снижается температура внутренней стенки.