Совершенствование технологии нанесения припоя при сборке сопел жидкостных ракетных двигателей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Ракетно-космические двигатели, энергетические установки и системы терморегулирования летательных аппаратов

званного падающей на преграду струей, пришли к выводу, что образование вихря обусловлено началом нестационарного срыва. Распределения линий меченных частиц, наблюдавшиеся в экспериментах, оказались похожими на распределения, соответствующие случаю динамического срыва.

Физическая модель обтекания квадратного выступа с образованием вихревой зоны представлена на рис. 2.

Одной из характеристик вихревой зоны является отношение окружной скорости к скорости набегающего потока W на внешней границе зоны вихря [2]:

в И ^ (И)

В результате расчета аналогичной модели Г. Н. Абрамович предлагает принять значение Пв = 0,27. Однако при движении реальной жидкости возможно незначительное увеличение значения Пв, что обусловлено влиянием вязкости.

Слой смешения Средни положение

J раидетяюшей линии тока

X Область возвратного

приачг.з мнения

Рис. 2. Физическая модель течения

Библиографические ссылки

1. Альбом течений жидкостей и газа : пер. с англ. / сост. М. Ван-Дайк. М. : Мир, 1986.

2. Абрамович Г. Н. Теория турбулентных струй. М. : Физматгиз, 1960.

Ya. V. Bocherikova, E. M. Kraeva Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

VORTICAL TURBULENCE AT THE FLOW OF LEDGES

The phenomenon of vortical turbulence at flowing around of square ledge on a plate is considered. The physical model of free flat stream is presented.

© Бочерикова Я. В., Краева Е. М., 2011

УДК 629.78

А. Ю. Володин

ОАО «Красноярский машиностроительный завод», Россия, Красноярск М. И. Толстопятов, Е. В. Блинков Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ НАНЕСЕНИЯ ПРИПОЯ ПРИ СБОРКЕ СОПЕЛ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

При изготовлении современных сопел жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) с фрезерованными каналами применяется пайка между внутренней и наружной оболочками сопла. Рассмотрено совершенствование метода нанесения припоя при сборке сопел ЖРД.

Вследствие высокой теплонапряженности в современных ЖРД для более интенсивного охлаждения применяются сборно-паяные сопла с фрезерованными каналами по наружной стороне внутренней оболочки. Сопла с пазами на внутренней оболочке являются разновидностью сопел с регенеративным охлаждением. К достоинствам сопел с фрезерованными каналами можно отнести высокое качество тракта охлаждения, высокую прочность, высокое качество паяного шва [1].

Для пайки внутренней и наружной оболочки используется специальный припой типа сталь-сталь.

В виде лент припой наносится автоматизированной установкой на внутреннюю поверхность наружной оболочки сопла по вращательно-поступательной траектории и прихватывается контактной сваркой. Вследствие натяжения ленты припоя могут случаться обрывы, которые приводят к смещению расчетной траектории, при этом приходится наносить припой вручную, что значительно увеличивает трудоемкость процесса и приводит к дальнейшему ухудшению качества паяного шва. Места прихваток контактной сваркой лент припоя при сборке оболочек сопла мо-

Решетневскце чтения

гут располагаться как на ребре внутренней стенки, так и между ребрами. Использование контактной сварки приводит к местному окислению лент припоя, нарушению его кристаллической решетки, что ухудшает растекаемость припоя по поверхности. В процессе пайки могут возникать различные дефекты паяных соединений. Наиболее опасно для паяной конструкции наличие непропаев, шлаковых включений, пор, раковин, рыхлот, эрозийного растворения основного металла припоем и заплавление каналов [2]. Такие дефекты пайки приводят к нарушению расчетной геометрии пазов, как следствие - к увеличению гидравлического сопротивления охлаждающего тракта.

Возможным решением этой проблемы является использование технологии нанесения лент припоя вдоль по фрезерованным ребрам внутренней стенки с поддувом аргона под ленту с помощью специального приспособления. Данное усовершенствование технологии нанесения лент припоя позволяет уйти от проблемы заплавления каналов избытком припоя, умень-

шает вероятность обрыва лент припоя при сборке оболочек, уменьшает местное окисление припоя в местах прихваток за счет поддува аргона со стороны прихватки и со стороны контакта с основным материалом. Данный метод нанесения припоя прошел апробацию, были получены удовлетворительные результаты. Предполагается его дальнейшее совершенствование и использование в производстве.

Библиографические ссылки

1. Технология производства жидкостных ракетных двигателей : учебник / В. А. Моисеев, В. А. Тарасов, В. А. Колмыков, А. С. Филимонов ; под ред. В. А. Моисеева и В. А. Тарасова. М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008.

2. Теоретические основы проектирования технологических процессов ракетных двигателей. Технология производства жидкостных ракетных двигателей : учебник для вузов / В. В. Воробей, В. Е. Логинов. М. : Дрофа, 2007.

A. U. Volodin

JSC «Krasnoyarsk Machine-Building Plant», Russia, Krasnoyarsk M. I. Tolstopyatov, E. V. Blinkov Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

TECHNOLOGICAL ADVANCEMENT OF METHOD OF APPLYING SOLDER APPLYING AT SETTING OF NOZZELS OF ROCKET ENGINES

The nozzle is an important element of the rocket engine. In the manufacture of nozzles to use modern technology. These technologies include application of solder. In this article we present a new method of applying solder to a rocket engine nozzle.

© Володин А. Ю., Толстопятов М. И., Блинков Е. В., 2011

УДК 621.1

А. В. Делков, Е. В. Черненко

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ВЛИЯНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА НА МАССОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК*

Описывается модель установившегося взаимодействия элементов паротурбинной установки на низкоки-пящем рабочем теле (ПТУ НРТ). Исследуется характер и тенденция изменения энергетических характеристик при варьировании внешних параметров.

Оценка взаимодействия элементов системы паротурбинной установки - ответственный этап задачи оптимизации. Если отдельные элементы поддаются расчету, то для их совмещения и получения характеристики рабочего процесса системы приходится согласовывать граничные условия. При этом система

будет реагировать на изменение параметров внешней среды. При различных сочетаниях управляющих факторов паротурбинная установка будет иметь различные характеристики. Авторы на основе математической модели ПТУ НРТ провели численные исследования энергетического баланса турбины.

*Работа выполнена при финансовой поддержке КГАУ «Красноярский краевой фонд поддержки научной и научно-технической деятельности».