Реклама Google — средство выживания форумов :)
After careful calculations of the effect, enlarging the diameters of the fuel injection orifices was later judged one of the most important single contributions to improved stability. Other careful changes included readjustment of the angles at which the fuel and oxidizer impinged. chapter 4
Для устранения указанных недостатков на базе смесительной головки камеры двигателя 8Д716 (РД-111) в Приволжском филиале была спроектирована новая смесительная головка, в которой использованы однокомпонентные центробежные форсунки горючего и окислителя РД-107 и РД-108
Двухкомпонентные форсунки по сравнению с однокомпонент ными имеют следующие преимущества:
- обеспечивают смешение компонентов ещё в жидком виде; позволяют в отдельных случаях улучшить смесеобразование;
- ускоряют протекание как подготовительных процессов,так и самого процесса горения топливной смеси;
- уменьшают необходимый для полного сгорания топлива объём камеры сгорания, а значит, и массу двигателя;
- повышают расходонапряжённость камеры сгорания, т.е. пропускную способность смесительной головки, посравнению с однокомпонентными центробежными форсунками. http://mlbp.narod.ru/uop/rpsrd/posobie.pdf
In the meantime, two more engines were lost in tests. D. Brainerd Holmes wanted a special briefing on the problem, which he received on 31 January 1963. At the end of the presentation, Holmes commented that the goal of beating the Russians to the moon seemed to be mired in F-1 problems. He asked if it was not time to start work on a backup scheme. The briefing team, which included representatives from MSFC and Rocketdyne, convinced Holmes that new work would detract from solving F-1 difficulties, which appeared to be succumbing to intensive government-industry engineering and university research.37 In March, however, Holmes wrote to von Braun, reemphasizing the need to get the F-1 effort on schedule to avoid slips in launch dates and the lunar landing goal. "I regard this problem as one of great seriousness," Holmes wrote, and asked to be kept informed on a daily basis/ chapter 4
"Дело в том, что одной из основных особенностей ЖРД является высокая температура продуктов сгорания топлива, превышающая температуру плавления любых конструкционных материалов. Поэтому при конструировании камер ЖРД важнейшей проблемой является разработка системы охлаждения их стенок. Немецкие конструкторы вынуждены были в своё время пойти на создание камеры двигателя ракеты А-4 из стальных листов толщиной до 5-6 мм. В качестве компонентов топлива они приняли жидкий кислород и этиловый спирт. Поэтому для охлаждения стальных стенок они вынуждены были снизить температуру газов в камере, что они сделали путём балластировки горючего водой на 25% и, дополнительно, уменьшили тепловыделение за счёт загрубления смесеобразования (камера имела 18 форкамер со впрыском в них топлива отнюдь не совершенным образом, лишь бы только предохранить стенки от прогаров). Кроме того, оказалось необходимым снизить температуру пристеночных газов, что было реализовано путём впрыска горючего через отверстия в стенке. Все эти решения были далеко не оптимальными и заметно снижали удельный импульс тяги камеры. При создании форсированных модификаций ракеты Р-1 пришлось уделить особое внимание улучшению системы охлаждения камер путем введения специальных щелевых поясов защитных завес горючего и др. Это позволило использовать спирт с повышенной до 92% концентрацией, несколько увеличить степень расширения сопла, поднять давление газов в камере на -50%, а тягу - более чем на 60%, увеличить удельный импульс тяги на -5%. Дальность ракеты оказалось возможным увеличить до 1200-1300 км."
Итог испытаний такой камеры оказался неблагоприятным: никакими способами, известными двигателистам в то время, не удалось обеспечить высокочастотную устойчивость процесса сгорания без его ухудшения, т.е. без снижения основной характеристики - удельного импульса тяги. Спонтанное развитие вч-колебаний давления газов в камере, за сотые доли секунды приводивших к большим разрушениям, - сложный процесс, который в то время только начинал проявляться и изучаться. Преодоление этого катастрофического явления было возможно в те годы, в основном, экспериментально. Было выяснено, что такой тип колебаний появляется чаше при увеличении давления в камере, при увеличении её диаметра, в большой степени зависит от системы смесеобразования, и чем оно лучше и полнота сгорания больше, тем вероятнее развитие таких колебаний. /
Поэтому указанные выше воздействия на tп сводятся обычно к тому, чтобы увеличить этот параметр снижением перепада давления на форсунках, ухудшением качества распыления и смесеобразования топлива, заменой топлива на химически менее активное и т.п." /Е. Б. Волков, Л. Г. Головков, Т. А. Сырицын ЖИДКОСТНЫЕ РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ОСНОВЫ ТЕОРИИ АГРЕГАТОВ ЖРД И ДВИГАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК/
Как следует из опыта, введение некоторого «загрубления» смесеобразования — увеличение крупности капель, понижение интенсивности перемешивания и т. п.способствует увеличению устойчивости. Эти мероприятия приводят к увеличению среднего времени преобразования тп, и тем самым рабочая точка смещается на графике относительно области неустойчивости вверх, в область устойчивости. ОСНОВА ТЕОРИИ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ПРОДОЛЬНЫХ КОЛЕБАНИИ
"от тонкости распыла зависят качество смесеобразования, равномерность и скорость горения топлива.
...Тонкость распыла компонентов топлива является качественным критерием смесеобразования и характеризуется средневесовым диаметром образующихся капель. Чем меньше средний диаметр капель, тем лучше распыл и эффективнее процесс сгорание топлива."/Жидкостные реактивные двигатели/
введение некоторого «загрубления» смесеобразования — увеличение крупности капель, понижение интенсивности перемешивания и т. п.способствует увеличению устойчивости. Эти мероприятия приводят к увеличению среднего времени преобразования Тп
"от тонкости распыла зависят качество смесеобразования, равномерность и скорость горения топлива.
...Тонкость распыла компонентов топлива является качественным критерием смесеобразования и характеризуется средневесовым диаметром образующихся капель. Чем меньше средний диаметр капель, тем лучше распыл и эффективнее процесс сгорание топлива.
... Полнота сгорания топлива в конечном итоге определится отношением времени пребывания рабочего тела в камере сгорания ко времени, потребному для завершения процесса сгорания топлива.
Местные отклонения коэффициента состава топлива в камере сгорания от расчетного всегда приводят к неполноте сгорания и, следовательно, к понижению удельной тяги двигателя.
"/Жидкостные реактивные двигатели/