Rus

Eng
Главная
СМИ о нас
Наше предприятие
Продукция нашего предприятия
Двигатели тягой от 250 кгс до 50 тс
ЖРДМТ от 0,5 кгс до 250 кгс
Агрегаты регулирования и автоматики. ТНА
Товары народного потребления, продукция технического назначения и услуги
Реализация непрофильного движимого имущества
Вакансии
Наши партнёры
Контакты
поиск по сайту

Агрегаты регулирования и автоматики. ТНА

Версия для печати
Главная » Продукция нашего предприятия » Агрегаты регулирования и автоматики. ТНА


Агрегаты регулирования и автоматики

 

УвеличитьНадёжное функционирование ЖРД и ДУ обеспечивают разработанные на предприятии и изготовляемые серийно агрегаты автоматики: различные типы клапанов, регуляторы, дроссели, редукторы и стабилизаторы.

 

Все они отличаются разнообразием, как по конструктивному исполнению, так и по способу установки в схему изделия. Многие из них работоспособны в средах агрессивных высококипящих и криогенных компонентов топлива с давлением до 60 МПа и различных газов с давлением до 35 МПа.

 

В качестве приводов используются сжатый газ, электрический ток и пиропатроны.

 

В пускоотсечных агрегатах применены уплотнения, обеспечивающие самые высокие требования по герметичности при давлениях до 35 МПа.

 

Более сотни технических решений, заложенных в конструкцию агрегатов автоматики, защищены авторскими свидетельствами на изобретение.

 

Назначение агрегатов регулирования состоит в том, чтобы поддерживать основные параметры двигателя или двигательной установки, а именно тягу, соотношение компонентов топлива камеры сгорания и газогенератора и давления наддува баков с топливом в заданных пределах.

 

Поддержание этих параметров обеспечивает высокие удельные параметры не только ДУ или двигателя, но и ракеты.

 

Система регулирования, состоящая из агрегатов регулирования, повышает надёжность функционирования двигателей, т.к. отклонения параметров узлов, входящих в состав двигателей, связанных с их изготовлением и эксплуатации, а также различие свойств топлива, не снижает точности поддержания тяги и соотношения компонентов топлива сверх указанных в требованиях ракетных фирм.

 

Основные задачи, которые приходится решать при проектировании и отработке агрегатов регулирования и автоматики для ЖРД:

  • обеспечение надёжной работоспособности конструкции при минимальном весе согласно требованиям ТЗ;
  • обеспечение необходимой точности срабатывания автоматов и поддержание регулируемых параметров;
  • обеспечение требуемых параметров агрегатов регулирования и автоматики для получения заданного по времени выхода двигателя на режим и его останов;
  • обеспечение требуемых параметров агрегатов регулирования для получения необходимой динамической устойчивости систем по регулированию тяги и соотношению компонентов топлива двигателя.

 

Регуляторы тяги

 

Регуляторы тяги обеспечивают поддержание давления или расхода компонентов топлива, поступающих в камеру сгорания или газогенератор. Двигатели КБхиммаш отличаются широким диапазоном тяг, поэтому диапазон по расходу высокотемпературных компонентов топлива составляет от 0,05 кг/с до  13 кг/с, величина регулируемого давления составляет от 50 кгс/см2 до 200 кгс/см2 при рабочем давлении от 75 кгс/см2  до 350 кгс/см2.

 

Стабилизаторы давления

 

Система регулирования соотношения компонентов топлива двигателя обеспечивает с высокой точностью постоянное значение соотношения компонентов топлива в камере сгорания, и, следовательно, минимальные гарантийные запасы топлива, заправляемые в баки ракеты.

 

Диапазон по расходу стабилизаторов давления составляет от 0,75 кг/с до 44 кг/с. Точность поддержания параметра 2%.

 

Система регулирования соотношения компонентов топлива в газогенераторе обеспечивает заданную температуру газа на входе в турбину ТНА при работе двигателя, что является важным для надёжной работы.

 

Диапазон  по расходу стабилизаторов давления составляет от 0,02 кг/с до 0,2 кг/с. Точность поддержания параметра 2%.

 

Дроссели

 

Разрабатываемые КБхиммаш дроссели обеспечивают изменение расхода компонента топлива в камеру сгорания или газогенератор для двигательных систем СОБ, РКС и РСК.

 

Редукторы давления

 

Газовые редукторы, работающие на воздухе, азоте и гелии, применяются для наддува баков с компонентами топлива при наличии ТНА или для подачи топлива в камеру сгорания без ТНА, для систем командного управления давлением и систем с воздушным автопилотом.

 

Диапазон расходов по воздуху от 4 до 120 г/с при начальном давлении на входе £ 400 кгс/см2. Регулируемое давление от 2 кгс/см2 до 50 кгс/см2.

 

Основным параметром системы регулирования, помимо точности поддержания давления или расхода, является динамическая устойчивость системы регулирования при высоких энергетических характеристиках двигателя, заданных условиями выхода на режим и длительности работы. Теоретически динамическую устойчивость систем проверяют на моделях, имитирующих двигатель. Окончательная динамическая устойчивость системы проверяется в составе работающего двигателя или двигательной установки. Отработка каждой системы требует значительных средств и времени.

 

Суммарное количество агрегатов регулирования товарных двигателей, разработанных в КБхиммаш за 50 лет составляет 320 наименований.

 

Сегодня современные ЖРД представляют собой сложнейшую систему, которая обеспечивает не только необходимый тяговый и удельный импульсы, но и дросселирование тяги (многорежимность), управление вектором тяги, управляемый запуск, работу и останов двигателя в определенном временном интервале, обеспечивает функционирование многих агрегатов ракеты. Исходя из сложности поставленных задач современная двигательная установка содержит до 6 агрегатов регулирования и до 20 агрегатов автоматики.

 

Назначение агрегатов автоматики, различные конструкции клапанов, состоит в том, чтобы обеспечить подачу компонентов топлива в двигатель, камеру сгорания, ТНА, газогенератор при запуске и отсечку компонентов при останове двигателя, обеспечить дренирование необходимых полостей двигателя в паузах между включениями и после останова, а также обеспечить длительное хранение заправленного ДУ без нарушения герметичности.

 

Заправочные горловины и клапана входа

 

Для заправки изделий компонентами топлива разработаны горловины, которые в настоящее время эксплуатируются на различных изделиях отрасли.

 

Для ЖРД отработаны многоразовые и одноразовые клапаны входа, которые обеспечивают длительное хранение компонентов заправленного изделия и при срабатывании обеспечивают подачу компонентов топлива в ЖРД.

 

Пускоотсечные клапаны

 

Для выполнения различных условий  работы ЖРД и ДУ разработаны многофункциональные пускоотсечные клапаны, предохранительные клапаны с высокой точностью настройки от 2 кгс/см2 до 50 кгс/см2, обратные клапаны и редукционные клапаны.

 

Пневмогидроузлы

 

Для подачи компонентов топлива иди газа к потребителю разработаны: пневмоузлы – ЭПК прямого и непрямого действия, гидроузлы – ЭЖК, которые по электрической команде осуществляют подачу или прекращение подачи топлива в ЖРД; газовые дроссели для подачи газа на рулевые сопла ДУ.

 

Пироузлы

 

За период с 1959 года. По настоящее время были разработаны различные модификации пусковых и отсечных клапанов, предназначенный для подачи и отсечки рабочего тела в жидкостных или газовых магистралях ЖРД и работающих в широком диапазоне давлений и температур. Пироклапаны установлены практически во все изделия КБхиммаш и отличаются высокой степенью надёжности и герметичности, как до срабатывания за счёт оригинальной конструкции запорного органа, выполненного в виде полого стакана со срезаемым дном, так и после срабатывания, которая обеспечивается конической пробкой с канавками (ёрш).

 

Многие конструкции пусковых и отсечных пироклапанов защищены авторскими свидетельствами и патентами.

 

В двигателях КБхиммаш с ограниченным числом включений до 6 широко применяются пороховые и пиротехнические устройства, а именно:

  • пусковые камеры для начальной раскрутки ТНА;
  • пироузлы для дистанционного приведения в действие различных клапанов (взведение, пуск, останов), для вскрытия сопловых заглушек, для дистанционного зажигания других пороховых узлов;
  • устройства для зажигания несамовоспламеняющихся компонентов топлива (например Н2 + О2);
  • узлы, используемые для замедления импульса (пирочасы).

Отличительной особенностью пиротехнических узлов является:

  • компактность и простота по сравнению с жидкостными, электропневматическими и механическими источниками энергии;
  • высокая удельная мощность;
  • постоянная готовность к работе;
  • быстродействие (миллисекунды);
  • длительный срок службы (до 30 лет).

 

ТНА

 

УвеличитьДля различных двигателей с турбонасосной системой подачи тягой от 200 до 60000 кгс на предприятии разработано и сдано в серийное производство около 50-и типов высоконапорных ТНА со сверхвысокой всасывающей способностью, использующих в качестве рабочих жидкостей высококипящие и криогенные компоненты топлива, с напорами от 5 до 60 МПа, расходами от 0,15 до 150 кг/сек, оборотами до 60000 об/мин и коэффициентами Скр от 4000 до 10000.

 

Многие конструкторско-технологические решения, заложенные в конструкции ТНА, являются оригинальными и приоритетными. К ним относятся:

  • обеспечение надёжной системы смазки и охлаждения шариковых подшипников рабочими компонентами насосов;
  • применение трёхопорных одновальных роторов, работающих в околокритических скоростях вращения, а также специальных упругих колец для демпфирования опор ротора;
  • применение многовальных схем роторов с различными конструкциями соединительных элементов ротора для передачи крутящего момента;
  • создание высоконадёжной редукторной схемы ТНА с охлаждением и смазкой шестерен редуктора рабочим компонентом насоса горючего;
  • использование гидропяты для разгрузки опорных подшипников ротора от осевых сил;
  • изготовление монолитных дисков турбины с выполнением бандажа электроэрозионным способом;
  • изготовление закрытых колес насосов паяной конструкции из алюминиевых и титановых сплавов;
  • создание ТНА неразъёмной, штампосварной конструкции;
  • создание высоконапорных насосов со сверхвысокой всасывающей способностью (Скр. до 10000).
Разработка сайта
Дизайн-студия "RayStudio"
"Конструкторское бюро химического машиностроения имени A.M. Исаева" филиал ФГУП "ГКНПЦ им. М.В. Хруничева"
Адрес: 141070, Россия, Московская обл., г. Королёв, ул. Богомолова, д. 12
Тел./факс: 8 (499) 678-83-34, 678-83-01, 678-83-74