Проектирование двигательной установки и элементов конструкции второй ступени баллистической ракеты (стр. 6 из 24)
. 
Рис.1.8 График изменения скорости в меридиональном сечении.
Таблица №1.5
Характеристики расчетных сечений
 , (м) | 0,3 | 0,0405 | 0,051 | 0,0615 | 0,072 | 0,0825 |
 , (м/с) | 15,911 | 14,287 | 12,663 | 11,039 | 9,416 | 7,792 |
 | 0,726 | 0,768 | 0,809 | 0,851 | 0,892 | 0,933 |
 , (м) | 0,019 | 0,015 | 0,013 | 0,012 | 0,011 | 0,01 |
Далее строим плавную кривую – среднюю линию меридионального сечения. На расстоянии
от оси колеса насоса строим окружности радиусом с центром на средней линии меридионального сечения. К построенным окружностям строим две касательные, которые образуют контур меридионального сечения колеса насоса окислителя.3.6 Профилирование лопаток колеса
Для построения профиля лопатки строим линейный график изменения угла наклона лопатки в зависимости от изменения радиуса колеса насоса. Находим величину угла наклона лопатки для каждого расчетного сечения.
Таблица №1.6
Угол наклона лопатки в расчетном сечении
| , (м) | 0,3 | 0,0405 | 0,051 | 0,0615 | 0,072 | 0,0825 |
 , (град) | 24 | 26,2 | 28,4 | 30,6 | 32,8 | 35 |
Рис.1.9 График изменения угла наклона лопатки.
На чертеже, в плане, на окружности радиусом
, выбираем начальную точку построения 
; из нее проводим луч, составляющий с касательной к данной окружности угол 
, и продолжаем его до пересечения со вспомогательной окружностью радиусом 
(точка 
). Из точки проводим другой луч под углом 
до пересечения с окружностью 
(точка 
).3.7 Подвод насоса
Так как ТНА размещается сбоку от камеры сгорания и ось вала параллельна оси двигателя, будем использовать осевой подвод. Данный подвод обладает целым рядом преимуществ: наиболее прост в изготовлении, обладает наименьшим гидравлическим сопротивлением.
3.8 Профилирование улитки насоса
Рис. 1.10 Расчетная схема спирального отвода
Принимаем вид сечения улитки в виде прямоугольника с фиксированной шириной
и, изменяемой в зависимости от угла, высотой 
. Построим ряд подобных по гидравлической форме сечений, для каждого сечения найдем площадь 
, размеры стороны , радиус центра тяжести сечения 
, и радиус 
(наиболее удаленной точки сечения от оси вращения колеса).Принимаем ширину спирального отвода
Таблица №1.7
Характеристики спирального отвода по сечениям
| № сечения |  , град) | , (м) | ,(  ) | , (м) | , (м) |  , (  ) |  ,(  ) |
| 1 | 0 | 0,015 | 0,00038 | 0,0975 | 0,09 | 0,0 | 81,29 |
| 2 | 45 | 0,020 | 0,0005 | 0,1025 | 0,0925 | 0,005 | 79,10 |
| 3 | 90 | 0,025 | 0,00063 | 0,1075 | 0,095 | 0,01 | 77,02 |
| 4 | 135 | 0,03 | 0,00075 | 0,1125 | 0,0975 | 0,015 | 75,05 |
| 5 | 180 | 0,035 | 0,00088 | 0,1175 | 0,1 | 0,02 | 73,17 |
| 6 | 225 | 0,040 | 0,001 | 0,1225 | 0,1025 | 0,025 | 71,38 |
| 7 | 270 | 0,045 | 0,00113 | 0,1275 | 0,105 | 0,03 | 69,68 |
| 8 | 315 | 0,050 | 0,00125 | 0,1325 | 0,1075 | 0,035 | 68,06 |
| 9 | 360 | 0,055 | 0,00138 | 0,1375 | 0,11 | 0,04 | 66,52 |
По полученным значениям строим графики функций
, 
. 
Рис.1.11 График зависимости
, 
от угла .С помощью данных графиков можно получить необходимые размеры улитки в любом ее сечении
и выполнить построение улитки.В спроектированной улитке получились весьма большие скорости, что может вызвать ухудшение гидравлического КПД за счет высоких гидравлических потерь. Для уменьшения этих потерь целесообразно применять лопаточный диффузор.
3.9 Профилирование выходного патрубка улитки
Скорость движения окислителя в трубопроводах ЖРД:
, принимаем 
.Площадь выходного сечения патрубка выполненного в виде круга:
.Диаметр выходного сечения патрубка:
;принимаем
.Находим длину конического выходного патрубка. Принимаем угол
, 
, получаем: 
.4. Расчёт газовой турбины
Цель расчета: Определение потребного расхода газа через турбину, параметров газового потока в осевом зазоре между сопловым аппаратом и колесом турбины, спрофилировать сверхзвуковые лопатки рабочего колеса турбины. Определить размер соплового аппарата состоящего из конических сопел, работу, мощность и КПД турбины. Произвести расчет на прочность лопаток рабочего колеса турбины.
Исходные данные:
Мощность насоса окислителя
Мощность насоса горючего
Угловая скорость вращения вала турбины
Наружный диаметр колеса насоса горючего
Топливо газогенератора АК + Керосин
Давление в камере сгорания ЖРД
Стехиометрическое соотношение КТ
Коэффициент избытка окислителя
