Газогенератор (ракетостроение): различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][отпатрулированная версия]
← Предыдущая правка
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
м чтобы чтобы=>чтобы
 
(не показаны 33 промежуточные версии 12 участников)
Строка 1: Строка 1:
{{другие значения|Газогенератор}}'''Газогенератор'''  — энергетическое устройство, которое вырабатывает сжатый газ,<ref name="Antonov2016" /> горячий газ, парогаз,<ref name="GG_enc">Газогенератор//Космонавтика:Энциклопедия —М.:Сов. энциклопедия, 1985</ref> чистые индивидуальные газы (азот, кислород)<ref name="Shandakov2011">Шандаков В.А., Жарков А.С., Стрельников В.Н., Пилюгин Л.А., Савельева Е.В. Физико-химические основы создания элементов снаряжения низкотемпературных газогенераторов различного назначения —М.:ФИЗМАТЛИТ, 2011</ref>{{rp|5}} с регулированием их количества, расхода и давления. В отличие от [[пиропатрон]]ов или [[Пиротехнический энергодатчик|пироэнергодатчиков]] газогенератор имеет [[сопло]] со сверхкритическим перепадом давления. Из-за этого процесс горения в газогенераторе не зависит от условий в объёме, куда истекает газ. Конструкция имеет много общего с обычными ракетными двигателями.<ref name="Antonov2016">Антонов О.Ю., Вагонов С.Н., Тартынов И.В., Поляков Е.П. История и перспективы развития низкотемпературных пиротехнических генераторов//Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 12. Ч.1 —Тула: Изд-во ТулГУ, 2016</ref>
{{DISPLAYTITLE:Газогенератор}}
{{Инкубатор, Проверить статью|20180403}}


== Низкотемпературные ==
[[Файл:Rd-170_gg_s.jpg|альт=|обрамить|Газогенератор РД-170 1 - фланец; 2 - прокладка; 3 - проставка; 4 - трубопровод; 5 - патрубок; 6 - днище сферическое; 7 - секция замыкающая; 8 - днище огневое; 9 - штуцер; 10 - кольцо; 11 - корпус; 12,13 - штуцер.]]
{{другие значения|Газогенератор}}'''Газогенератор''' (ГГ) — это агрегат [[Ракетный двигатель|ракетного двигателя]], в котором твёрдое или жидкое [[топливо]] в результате химических реакций преобразуется в продукты газогенерации (генераторный газ)<ref>{{Cite web|url=http://docs.cntd.ru/document/1200009345|title=ГОСТ 17655-89 Двигатели ракетные жидкостные. Термины и определения, ГОСТ от 25 декабря 1989 года №17655-89|publisher=docs.cntd.ru|accessdate=2018-04-03}}</ref>. Основной задачей газозегератора является получение [[Рабочее тело|рабочего тела]] заданной температуры и в заданном количестве для привода [[Турбонасосный агрегат|турбонасосного агрегата]] (ТНА). Газогенераторы на твёрдом топливе обычно используют для запуска ТНА, для привода используется жидкое топливо. Помимо этого газогенераторы используется для наддува топливных баков, работы агрегатов управления или при использовании вытеснительной системы подачи топлива.


Газогенератор может использоваться в качестве [[Аккумулятор давления|аккумулятора давления]] в ракетной технике. Наряду с баллонами, в которых под давлением хранится газ, используются газогенераторы на жидком топливе или порохе. Используется для наддува топливных баков и других емкостей, управления автоматикой, начальной раскрутки турбонасосного агрегата.<ref>Аккумулятор давления//Космонавтика:Энциклопедия —М.:Сов. энциклопедия, 1985</ref>
== Основные сведения ==


== Высокотемпературные ==
⚫
=== Принцип работы: ===
⚫
Небольшая часть окислителя и горючего отбирается из магистралей за [[Насос|насосами]] и подается в жидкостный газогенератор. Газогенератор вырабатывает рабочее тело для [[Газовая турбина|газовой турбины.]] Выработанный генератором газ, являясь продуктами сгорания топлива, должен иметь температуру не выше 1100[[Кельвин|К]], чтобы не повредить рабочие [[Лопатка (лопасть)|лопатки]] турбины. Для охлаждения может быть использована избыточная подача в ГГ одного из компонентов топлива. Из ГГ продукты сгорания поступают в турбину ТНА, где совершают работу. Полученная энергия используется для привода насосов, которые обеспечивают подачу компонентов топлива в камеру сгорания.


В ракетной технике основной задачей газогенератора является получение [[Рабочее тело|рабочего тела]] заданной температуры и в заданном количестве для привода [[Турбонасосный агрегат|турбонасосного агрегата]] (ТНА).
⚫
=== Требования, предъявляемые к газогенераторам: ===

⚫
=== Принцип работы ===
[[File:Rocket liquid fuel engine.svg|thumb|Рис. 1. Схема двухкомпонентного ЖРД<br />1 — магистраль горючего<br />2 — магистраль окислителя<br />3 — насос горючего<br />4 — насос окислителя<br />5 — турбина<br />6 — газогенератор<br />7 — клапан газогенератора (горючее)<br />8 — клапан газогенератора (окислитель)<br />9 — главный клапан горючего<br />10 — главный клапан окислителя<br />11 — выхлоп турбины<br />12 — форсуночная головка<br />13 — камера сгорания<br />14 — сопло<br />|альт=|407x407px]]
⚫
Небольшая часть окислителя и горючего отбирается из магистралей (1, 2) за [[Насос|насосами]] (3, 4) и подается в газогенератор (6). Газогенератор вырабатывает рабочее тело для [[Газовая турбина|газовой турбины.]] Выработанный генератором газ, являясь продуктами сгорания топлива, должен иметь температуру не выше 1200[[Кельвин|К]] - 1500[[Кельвин|К]] чтобы не повредить рабочие [[Лопатка (лопасть)|лопатки]] турбины. Для охлаждения может быть использована избыточная подача в ГГ одного из компонентов топлива. Из ГГ продукты сгорания поступают в турбину ТНА, где совершают работу. Полученная энергия используется для привода насосов, которые обеспечивают подачу компонентов топлива в камеру сгорания.

⚫
=== Требования, предъявляемые к газогенераторам ===
* Высокая стабильность работы;
* Высокая стабильность работы;
* Простота управления рабочим процессом;
* Простота управления рабочим процессом;
* Высокая работоспособность генераторного газа.
* Высокая работоспособность генераторного газа.


== Классификация газогенераторов ==
=== Классификация ===
Газогенераторы можно разделить по числу компонентов топлива, используемых для получения рабочего тела:
Газогенераторы можно разделить по числу компонентов топлива, используемых для получения рабочего тела:
# Однокомпонентные или ''парогазогенераторы'' (ПГГ) — рабочее тело образуется в результате разложения топлива с помощью [[Катализатор|катализатора]] или без него. В качестве топлива используется [[Пероксид водорода|перекись водорода]], [[гидразин]], [[изопропилнитрат]] и другие.
# Однокомпонентные или ''парогазогенераторы'' (ПГГ) — рабочее тело образуется в результате разложения однокомпонентного топлива в присутствии [[Катализатор|катализатора]] или без него. Катализатор помещается в ГГ, куда поступает топливо. В качестве топлива используется [[Пероксид водорода|перекись водорода]], [[гидразин]], [[изопропилнитрат]] и другие. Также в эту категорию можно отнести ТТГ.
# Двух- и трёхкомпонентные или ''жидкостные газогенераторы'' (ЖГГ) — рабочее тело образуется в результате сжигания горючего и [[Окислитель|окислителя]]. Продукты газогенерации называют ''окислительными'', если они получены при избытке окислителя, и ''восстановительными'', если они получены при избытке горючего. В трёхкомпонентных ГГ ещё один компонент используется для охлаждения либо для улучшения работоспособности рабочего тела.
# Двух- и трёхкомпонентные или ''жидкостные газогенераторы'' (ЖГГ) — рабочее тело образуется в результате сжигания горючего и [[Окислитель|окислителя]], используемых в основной камере сгорания двигателя. Из-за особенностей турбины, требующих чтобы температура газа перед ней была меньше 1500К, процесс в ГГ проходит при значительном избытке одного из компонентов топливной смеси. Продукты газогенерации называют ''окислительными'', если они получены при избытке окислителя, и ''восстановительными'', если они получены при избытке горючего. В трёхкомпонентных ГГ ещё один компонент используется для охлаждения либо для улучшения работоспособности рабочего тела.
Так же существуют ракетные двигатели без ЖГГ - рабочее тело в них получается в результате испарения жидкости в тракте охлаждения [[Камера сгорания|камеры]] двигателя. Подобные схемы двигателей называются ''безгенераторными'' и успешно используются на вторых ступенях ракет-носителей.
Так же существуют ракетные двигатели без ЖГГ - рабочее тело в них получается в результате испарения жидкости в тракте охлаждения [[Камера сгорания|камеры]] двигателя. Подобные схемы двигателей называются ''безгенераторными'' и успешно используются на вторых ступенях ракет-носителей.


== Литература ==
== Литература ==
Строка 30: Строка 33:
== Ссылки ==
== Ссылки ==
<references />
<references />

[[Категория:Ракетная техника]]
[[Категория:Ракетная техника]]
[[Категория:Ракетные двигатели]]
[[Категория:Ракетные двигатели]]
[[Категория:Пиротехника]]

Текущая версия от 15:09, 6 сентября 2023

У этого термина существуют и другие значения, см. Газогенератор.

Газогенератор  — энергетическое устройство, которое вырабатывает сжатый газ,[1] горячий газ, парогаз,[2] чистые индивидуальные газы (азот, кислород)[3]:5 с регулированием их количества, расхода и давления. В отличие от пиропатронов или пироэнергодатчиков газогенератор имеет сопло со сверхкритическим перепадом давления. Из-за этого процесс горения в газогенераторе не зависит от условий в объёме, куда истекает газ. Конструкция имеет много общего с обычными ракетными двигателями.[1]

Низкотемпературные

[править | править код]

Газогенератор может использоваться в качестве аккумулятора давления в ракетной технике. Наряду с баллонами, в которых под давлением хранится газ, используются газогенераторы на жидком топливе или порохе. Используется для наддува топливных баков и других емкостей, управления автоматикой, начальной раскрутки турбонасосного агрегата.[4]

Высокотемпературные

[править | править код]

В ракетной технике основной задачей газогенератора является получение рабочего тела заданной температуры и в заданном количестве для привода турбонасосного агрегата (ТНА).

Принцип работы

[править | править код]
Рис. 1. Схема двухкомпонентного ЖРД
1 — магистраль горючего
2 — магистраль окислителя
3 — насос горючего
4 — насос окислителя
5 — турбина
6 — газогенератор
7 — клапан газогенератора (горючее)
8 — клапан газогенератора (окислитель)
9 — главный клапан горючего
10 — главный клапан окислителя
11 — выхлоп турбины
12 — форсуночная головка
13 — камера сгорания
14 — сопло

Небольшая часть окислителя и горючего отбирается из магистралей (1, 2) за насосами (3, 4) и подается в газогенератор (6). Газогенератор вырабатывает рабочее тело для газовой турбины. Выработанный генератором газ, являясь продуктами сгорания топлива, должен иметь температуру не выше 1200К - 1500К чтобы не повредить рабочие лопатки турбины. Для охлаждения может быть использована избыточная подача в ГГ одного из компонентов топлива. Из ГГ продукты сгорания поступают в турбину ТНА, где совершают работу. Полученная энергия используется для привода насосов, которые обеспечивают подачу компонентов топлива в камеру сгорания.

Требования, предъявляемые к газогенераторам

[править | править код]
  • Высокая стабильность работы;
  • Простота управления рабочим процессом;
  • Высокая работоспособность генераторного газа.

Классификация

[править | править код]

Газогенераторы можно разделить по числу компонентов топлива, используемых для получения рабочего тела:

  1. Однокомпонентные или парогазогенераторы (ПГГ) — рабочее тело образуется в результате разложения однокомпонентного топлива в присутствии катализатора или без него. Катализатор помещается в ГГ, куда поступает топливо. В качестве топлива используется перекись водорода, гидразин, изопропилнитрат и другие. Также в эту категорию можно отнести ТТГ.
  2. Двух- и трёхкомпонентные или жидкостные газогенераторы (ЖГГ) — рабочее тело образуется в результате сжигания горючего и окислителя, используемых в основной камере сгорания двигателя. Из-за особенностей турбины, требующих чтобы температура газа перед ней была меньше 1500К, процесс в ГГ проходит при значительном избытке одного из компонентов топливной смеси. Продукты газогенерации называют окислительными, если они получены при избытке окислителя, и восстановительными, если они получены при избытке горючего. В трёхкомпонентных ГГ ещё один компонент используется для охлаждения либо для улучшения работоспособности рабочего тела.

Так же существуют ракетные двигатели без ЖГГ - рабочее тело в них получается в результате испарения жидкости в тракте охлаждения камеры двигателя. Подобные схемы двигателей называются безгенераторными и успешно используются на вторых ступенях ракет-носителей.

Литература

[править | править код]

Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. Основы проектирования: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп.. — Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. — 488 с. — ISBN 5-7038-2649-7.

М. И. Шевелюк. Теоретические основы проектирования жидкостный ракетных двигателей. — Москва: Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1960. — 687 с.

В. Г. Попов, Н. Л. Ярославцев. Жидкостные ракетные двигатели. — Издательско-типографский центр - «МАТИ» - КТУ им. К.Э. Циолковского, 2001. — 171 с. — ISBN 5-230-21212-8.

Ссылки

[править | править код]
  1. ↑ 1 2 Антонов О.Ю., Вагонов С.Н., Тартынов И.В., Поляков Е.П. История и перспективы развития низкотемпературных пиротехнических генераторов//Известия Тульского государственного университета. Технические науки. Вып. 12. Ч.1 —Тула: Изд-во ТулГУ, 2016
  2. ↑ Газогенератор//Космонавтика:Энциклопедия —М.:Сов. энциклопедия, 1985
  3. ↑ Шандаков В.А., Жарков А.С., Стрельников В.Н., Пилюгин Л.А., Савельева Е.В. Физико-химические основы создания элементов снаряжения низкотемпературных газогенераторов различного назначения —М.:ФИЗМАТЛИТ, 2011
  4. ↑ Аккумулятор давления//Космонавтика:Энциклопедия —М.:Сов. энциклопедия, 1985
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Газогенератор_(ракетостроение)&oldid=132786336