Кислородно-водородный ЖРД НМ60

Давление на выходе из насоса окислителя, х 105 Па 125,7 319(528)

Длина, м 4,0 4,24

Диаметр среза сопла, м 2,52 2,39

Время работы двигателя, с 291 480

Масса, кг 1300 3002

Подшипники насоса смазываются жидким кислородом, а подшипники турбины – жидким водородом. Герметизация достигается динамическими уплотнителями типа плавающих колец и наддувом гелием. Дистанционно управляемый уплотнитель  служит для предупреждения просачивания жидкого  водорода в процессе захолаживания перед стартом. Осевые нагрузки компенсируются регулированием  потока жидкого  кислорода к задней части крыльчатки. Основные характеристики турбонасоса кислорода даны в таблице 3.

Турбонасос водорода (рис.9)  состоит из осевого преднасоса,

двухступенчатого центробежного насоса и  двухступенчатой турбины. Подшипники вала расположены вне секций насоса и турбины,  для  обеспечения приемлемой величины  DN (диаметр  х скорость вращения). Все  подшипники смазываются жидким водородом. Система компенсации осевых нагрузок объединена со второй крыльчаткой центробежного насоса. Преднасос выполнен  из алюминиевого сплава, крыльчатки из титанового сплава ТА5Е-ЕLI, турбина и вал из INCO 718. Характеристики насоса жидкого водорода приведены в табл.3.

Таблица 3. Характеристики турбонасосов

На рис.10 дан общий вид камеры сгорания (КС) ЖРД НМ60, где 1 – карданов подвес; 2 – воспламенитель; 3 – форсуночная головка; 4 – камера сгорания; 5 – основной сопловой блок; 6 – сопло большой степени расширения; 7 – каналы сброса охладителя сопла расширения.

На рис.11 приводится удельный импульс КС (ось ординат) (х 9,81 нсек/кг), по оси абсцисс отложена степень расширения сопла. Точки на графике соответствуют характеристикам кислородно-водородных ЖРД , где 1 – ЖРД J2S; 2 – ЖРД RL 10; 3 – ЖРД SSME; 4 – ЖРД НМ7А; 5 – ЖРД НМ7В; 6 – ЖРД НМ60. Характеристики КС  данных ЖРД приведены также в табл.4.

На рис.12 представлена конструкция форсуночной головки, где 1 – подача жидкого кислорода; 2 – канал подачи жидкого кислорода; 3 – подача газообразного водорода; 4 – пористая пластина; 5 – форсунки;

Таблица 4.

6 – перегородки гашения высокочастотных колебаний. Форсуночная головка содержит 516 форсунок, собранных на пористой плате, которая охлаждается выпотеванием водорода. Сравнение с другими криогенными форсуночными головками КС дано в табл.5. Перегородки гашения высокочастотных колебаний  в КС  образованы удлиненными форсунками. Конструкция камеры сгорания ЖРД НМ:) представлена на рис.13, где 1 -  полости, предназначенные для повышения устойчивости горения; 2 – выходной трубопровод водорода; 3 – внутренняя стенка КС; 4 – никелевая оболочка КС; 5 – выходной трубопровод водорода; 6 – подача жидкого водорода. КС содержит  сужающуюся часть (отношение площадей равно 5,8) регенеративно охлаждаемую водородом. Внутренняя  часть КС, выполненная из медного сплава, имеет каналы охлаждения, которые закрыты никелевой оболочной. Трубопроводы выполнены из сплава INCONEL и сварены с никелевым корпусом. Основные характеристики КС даны в табл.6 в сравнении с другими криогенными КС.

Таблица 5. Характеристики форсуночной головки и камеры сгорания

Конструкция газогенератора (ГГ) представлена на рис.14, где 1 – подача жидкого кислорода; 2 – подача жидкого водорода; 3 – штуцеры датчиков температуры и давления. Давление в ГГ составляет 77 х 105  Па, температура – 910 К, соотношение компонентов – 0,9, массовый расход – 7,08 кг/сек.

Форсуночная головка ГГ имеет 120 форсунок. Воспламенение осуществляется пиротехническим  воспламенителем, расположенным в центре головки. ГГ охлаждается жидким водородом, проходящим между стенками, и впрыскиваемым  затем в ГГ. Для уменьшения нестабильности горения рядом с распылительной головкой имеются акустические полости.

      Клапаны управления и рулевые машинки имеют