Специальная часть

2.1. Редукторы давления

Редукторы давления предназначены для понижения и поддержания на заданном уровне давления сжатого газа, поступающе­го из баллонов в пневмосистему. Настройка редуктора большей частью бывает постоянной и не изменяется во время работы дви­гателя.

С хемы редукторов с постоянной настройкой показаны ни рис. 2.1. Редуктор состоит из регулирующего органа-клапана 7 и чувствительного элемента-мебраны 4. Мембрана 4 вместе с пружинами 2 и 8 служит для создания силы, необходимой для подъема клапана 7, с которым она связана штоком 6 [3].

Рис 2.1. Схемы редукторов [3]:

а – прямого действии; б – обратного действия; 1 – входной ка­нал; 2 – пружина; 3 – регулировочный винт; 4 – мембрана; 5 – выходная полость редуктора; 6 —шток клапана; 7 – клапан; 8 – замыкающая пружиня; р_вх – давление газа на входе в редуктор; р_вых – давление газа на выходе из редуктора

Принцип работы редуктора, показанного на рис. 2.1, а, сво­дится к следующему. Газ под высоким давлением р_вх входит через канал 1, проходит под клапаном 7, где происходит его дрос­селирование (уменьшение давления), и выходит с пониженным давлением р_вых [3].

Величина понижения давления в редукторе определяется сте­пенью открытия клапана 7. Чем больше клапан отошел от сед­ла, тем меньше будет перепад давлений. Клапан в процессе ра­боты редуктора перемещается под действием приложенных к не­му сил. Пружина 2 и сила давления входящего газа на клапан 7 стремятся открыть клапан, а па мембране из-за давления газа р_иых возникает сила, стремящаяся закрыть клапан. В результате устанавливается равновесие сил, при котором клапан будет под­нят на некоторую высоту, соответствующую заданному давле­нию полости 5. Величину давления р_иых устанавливают с помощью регулировочного винта 3, изменяя натяжение пружи­ны 2 [3].

В рассмотренном редукторе высокое давление способствует открытию клапана. Такие редукторы называются редукторами прямого действия; в редукторе обратного действия (см. рис. 2.1, б) высокое давление стремится прижать клапан к седлу [3].

В качестве чувствительного элемента вместо мембраны мо­жет применяться сильфон или поршень.

В системах топливоподачи ЖРД в основном применяются ре­дукторы обратного действия из-за того, что в случае поломки замыкающей пружины 8 нет опасности резкого повышения давления на выходе из редуктора. В редукторе прямого действия для устранения этого недостатка отказываются от замыкающей пружины, соединяя клапан жестко со штоком или устанавливая под клапан поршень, на который действует давление газа.

Заключение

В курсовой работе были рассмотрены: в основной части: РН «Космос-3М» ее краткая история, краткое техническое описание конструкции ракеты и ее двигателей, а также их тактико-технические характеристики; в специальной части: регулятор давления его назначение, устройство и принцип действия.

Ракета-носитель «Космос-3М» хорошая ракета, надежная и она очень точно выводит КА на орбиты. Однако эта ракета разрабатывалась в конце 1960-х годов и морально устарела. Кроме того двигатели РН «Космос-3М» работают на очень токсичных компонентах топлива. В связи с этим в настоящее время в России создаются новые ракеты-носители легкого класса «Союз-2-1в» и «Ангара-1» на основе новых технологий и работающие на менее токсичных компонентах топлива.

Сегодня в мире передовыми странами в создании РН легкого класса считаются Россия и США, однако есть и новые конкуренты: это Европейское космическое агентство с РН «Вега»; Китай с CZ-1D, -2С; Индия с PSLV; Южная Корея с KSLV-1 (с помощью России) и т.д. Поскольку на рынке космических услуг существует потребность ракет этого класса, то останавливаться в разработках перспективных РН легкого класса еще рано.

Тем более в настоящее время отчетливо видно, что независимо от глобальных экономических кризисов ни одно из иностранных государств не отказывается от создания и совершенствования собственных РН. Не уменьшились и финансовые средства на создание новых РН и КА, а в некоторых странах даже увеличились.

В заключении можно сделать вывод, что бурное развитие космической индустрии продолжается. И в будущем еще о многих новых РН легкого класса мы сможем услышать и увидеть их изображение в технических журналах.