СПОСОБ УСТАНОВКИ ТРУБЫ
TUBE INSTALLATION METHOD

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД).
Одной из проблем, возникающих при сборке камер ЖРД, является то, что камера ЖРД собирается из сварно-паяных частей, линейные размеры которых из-за процессов сварки и пайки изменяются в достаточно широком диапазоне. Трубы для переброса компонентов, например, по тракту охлаждения также изготавливаются при помощи сварки отдельно гнутых участков, при этом в трубах должны быть предусмотрены специальные профилированные участки для компенсации термических напряжений, возникающих при работе двигателя. Выполнение этих условий приводит к тому, что в готовых трубах линейные размеры могут изменяться на несколько миллиметров в любую сторону в зависимости от длины трубы и точности изготовления.
При сборке окончательно изготовленных камер и труб для компенсации разницы в линейных размерах ответных посадочных мест применяются специальные компенсаторы.
Известен способ установки трубы, преимущественно для камер ЖРД, заключающийся в определении расстояний между осями посадочных мест перебросной трубы и ответных посадочных мест камеры, последующем подборе и установке между трубой и ответным посадочным местом камеры компенсатора, представляющего собой кольцо, входная и выходная части которого выполнены по отношению друг к другу с эксцентриситетом, равным разности расстояний между осями посадочных мест перебросной трубы и ответных посадочных мест камеры (Michael Рорр. Cryogenic Engine Thrust Chamber Technologies, Paper 4.3, p.1-20, 5th AAAF International Symposium/Propulsion in Space Transportation, Paris, France, 1996, 21 p. Камера ЖРД РД0120, рис.13, стр.8 - прототип).
Как правило, комплект компенсаторов изготавливается с определенным шагом, охватывающим весь возможный диапазон разности длин, от минимально возможного значения и с переходом через ноль до максимально возможного.
При сборке определяется расстояние между осями выходных сечений трубы и ответных посадочных мест камеры, которое может иметь значение от нуля до нескольких миллиметров, подбирается компенсатор, эксцентриситет которого равен разности расстояний между осями выходных сечений собираемых элементов и устанавливается между трубой и ответным посадочным местом камеры.
Такой способ установки труб приводит к селективной сборке и необходимости иметь комплект компенсаторов, выполненных с различным эксцентриситетом, величина которого может изменяться от минимально возможного до максимально возможного с определенным шагом, что в конечном итоге приводит к усложнению конструкции и увеличению трудоемкости сборки.
Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и создание способа установки труб в камеры ЖРД, позволяющего значительно упростить трудоемкость установки труб и сборки камеры.
max
min
max
min
Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном способе установки трубы, преимущественно для камер ЖРД, заключающемся в определении расстояний между осями посадочных мест перебросной трубы и ответных посадочных мест камеры, подборе и установке между трубой и ответным посадочным местом камеры компенсатора, представляющего собой кольцо, входная и выходная части которого выполнены по отношению друг к другу с эксцентриситетом, равным разности расстояний между осями посадочных мест перебросной трубы и ответных посадочных мест камеры, согласно изобретению между трубой и ответным посадочным местом камеры компенсатор устанавливают с возможностью осевого вращения, причем ось вращения компенсатора перпендикулярна продольной оси камеры, а эксцентриситет компенсатора определяют из соотношения e=|L-l|, где e - эксцентриситет, L - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l - минимально возможная длина между осями выходного и входного сечений трубы, вращают компенсатор вокруг его оси вращения, подбирают требуемое положение трубы и фиксируют ее вместе с компенсатором в требуемом положении.
Сущность предложенного изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан осевой разрез перебросных труб предложенной камеры ЖРД в случае, когда расстояние между выходными сечениями трубы больше расстояния между ответными местами камеры, на фиг.2 - осевой разрез перебросных труб предложенной камеры ЖРД в случае, когда расстояние между выходными сечениями трубы меньше расстояния между ответными местами камеры, на фиг.3 - возможные положения компенсатора. На фиг.2 штриховой линией показано возможное положение компенсатора для первого случая. На всех чертежах обозначен эксцентриситет е.
Предложенный способ установки труб реализуется следующим образом.
max
min
max
min
В окончательно изготовленной камере 1 ЖРД между посадочными местами 2 перебросной трубы и ответными посадочными местами 3 камеры устанавливают с возможностью осевого вращения предварительно изготовленный компенсатор 4, эксцентриситет которого для всех случаев сборки определен из соотношения e=|L-l|, где e - эксцентриситет, L - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l - минимально возможная длина между осями выходного и входного сечений трубы. Компенсатор вращают вокруг его оси вращения, при этом за счет возможности вращения компенсатора и его эксцентриситета подбирают требуемое положение трубы и фиксируют трубу в заданном положении.
max
В случаях, когда разность расстояний между ответными посадочными местами трубы и камеры имеет минимальное и максимальное значение, ось трубы располагается параллельно оси камеры. Во всех остальных промежуточных положениях ось трубы отклоняется от оси камеры на угол, величина которого не превышает значения α=arctg е/L, где: α - угол между продольными осями перебросной трубы и камеры. Проведенные работы по установке предложенным способом труб на камеры ЖРД показали, что величина угла α составляет ориентировочно 2-4°, что в большинстве случаев находится в допуске на осевое положение трубы, никоим образом не сказывается на конструкции и не влияет на дальнейшую сборку.
Использование предложенного технического решения позволит значительно сократить время и трудоемкость установки перебросных труб на камеру ЖРД и снизить себестоимость камеры за счет изготовления одного компенсатора взамен комплекта компенсаторов с различным эксцентриситетом.