КАМЕРА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
LIQUID-PROPELLANT ENGINE CHAMBER

Изобретение относится к ракетной технике, точнее - к жидкостным ракетным двигателям.
Известна камера жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), содержащая камеру сгорания, сопло и раструб, выполненные из композиционных материалов - патент RU 93468 на полезную модель «Модель камеры жидкостного ракетного двигателя», опубликовано 27.04.2010.
По своим признакам и достигаемому результату эта камера ЖРД наиболее близка к заявляемой и принята за прототип.
Камера ЖРД выполнена с полной ее намоткой на одной оправке одним волокнистым материалом с последующим нанесением на поверхности теплозащитного покрытия.
Недостаток известной камеры ЖРД заключается в малой надежности, обусловленной низкой герметичностью и неудовлетворительной пригодностью одного материала для существенно отличающихся условий эксплуатации - температурных и газодинамических по длине камеры ЖРД.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности камеры ЖРД.
Названный технический результат обеспечивается тем, что в камере ЖРД, содержащей камеру сгорания, сопло и раструб, выполненные из композиционных материалов, согласно изобретению камера сгорания, сопло и раструб выполнены в виде отдельных секций, скрепленных в стыках высокотемпературной клеевой композицией, а камера снабжена сплошным высокотемпературным герметизирующим слоем клеевой композиции на наружных поверхностях камеры сгорания, сопла и части раструба, примыкающей к соплу, и закрепленным на клеевой композиции слоем теплозащиты или силовым слоем со слоем теплозащиты.
Ниже, со ссылкой на прилагаемый чертеж, дается описание предлагаемого изобретения.
Камера ЖРД содержит камеру сгорания 1, сопло 2 и раструб 3, выполненные из композиционных материалов в виде отдельных секций, скрепленных в стыках высокотемпературной клеевой композицией 4 (что позволило выполнить каждый из вышеназванных узлов камеры ЖРД из материалов и со структурой более адаптированными к конкретным температурным и газодинамическим условиям их эксплуатации).
При этом камера ЖРД снабжена сплошным высокотемпературным герметизирующим слоем клеевой композиции 5 на наружных поверхностях камеры сгорания 1, сопла 2 и части раструба 3, примыкающей к соплу 2, и закрепленным на клеевой композиции 5 слоем теплозащиты 6 (на чертеже показано выше оси А) или силовым слоем 7 со слоем теплозащиты 8 (на чертеже показано ниже оси А). Для повышения термостойкости камера ЖРД может выполняться с теплозащитным покрытием наружных поверхностей на основе тугоплавких материалов. В качестве герметизирующей клеевой композиции 5 может использоваться, например, клей-компаунд по патенту RU 2375402.
В процессе работы камеры ЖРД компоненты топлива подаются из форсуночной головки (на чертеже показано тонкими линиями) в камеру сгорания 1, из которой продукты горения топлива высокотемпературным газовым потоком под давлением истекают через сопло 2, вызывая усиленный разогрев последнего и значительный перепад температур по длине камеры ЖРД. При этом часть газового потока входит в поры секций камеры сгорания 1 и сопла 2 и запирается в порах под давлением газового потока изнутри камеры ЖРД и препятствующего выходу из пор секций сплошного высокотемпературного герметизирующего слоя клеевой композиции 5 с закрепленными на ней слоем теплозащиты 6 или силовым слоем 7 со слоем теплозащиты 8 (что позволило вести эксплуатацию камеры ЖРД при меньших газодинамических потерях в ней).
Камера ЖРД характеризуется по сравнению с прототипом повышенной надежностью.