СПОСОБ УСТАНОВКИ ТРУБЫ Российский патент 2011 года по МПК F02K9/64 

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.

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_max-l_min|, где e - эксцентриситет, L_max - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l_min - 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.

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_max-l_min|, где e - эксцентриситет, L_max - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l_min - 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.

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_max, 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.

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Способ установки трубы, преимущественно для камер ЖРД, заключается 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. Компенсатор представляет 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. 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_max-l_min|, где е - эксцентриситет, L_max - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l_min - минимально возможная длина между осями выходного и входного сечений трубы. После установки компенсатор вращают вокруг его оси вращения, подбирают требуемое положение трубы и фиксируют ее вместе с компенсатором в требуемом положении. Изобретение обеспечивает значительное упрощение трудоемкости установки труб и сборки камеры. 3 ил.

Способ установки трубы, преимущественно для камер ЖРД, заключающийся 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, отличающийся тем, что 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_max-l_min|, где е - эксцентриситет, L_max - максимально возможная длина между осями ответных посадочных мест камеры, l_min - 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.