2.2 Турбонасосный агрегат

Основные технические характеристики турбонасосного агрегата (ТНА). Таблица 2.

Параметр	Режим Pmax	Режим Pmin
1.Повышение давления по насосу “O”	93,5 104	26,7*104
2.Расход через насос “О”	31,6 кг/сек	12,27 кг/сек
3.Мощность насоса “О”	249,5кВт	29,80кВт
4.Повышение давления по насосу “Г”	118,7*104	31,1*104
5.Расход через насос “Г”	9,69кг/сек	3,78 кг/сек
6.Мощность насоса “Г”	240,5 кВт	28,0 кВт
7.Мощность турбины	490,0 кВт	57,8 кВт
8.Число оборотов	16990 об/мин	8625 об/мин
9.Масса ТНА	32 кг

ТНА выполнен по схеме с консольным расположением насосов (рис.I-II) турбина (I), насос горючего (2), насос окислителя (3). Такая компоновка обеспечивает благоприятные температурные условия для насоса окислителя, а также снижает требования по уплотнениям по га­зу между насосом "Г" и турбиной, так как рабочее тело турбины - газ с избытком горючих элементов.

Турбина (рис. I-II-I) - одноступенчатая, активная, парциаль­ная. Сопловой аппарат (4) состоит из двух сегментов сопел - рабо­чего (3 сопла, питание от газогенератора) и пускового (2 сопла, питание от пусковой камеры). Диск турбины изготовлен из жаропроч­ной стали ЭИ395, лопатки отлиты из сплава ЛК-4. Диск насажен на вал и соединен с ним четырьмя штифтами.

Насос горючего (НГ) (рис. .I-II-2) расположен рядом с турби­ной. Центробежное колесо - паяный узел, состоит из двух деталей - крыльчатки с 15 фрезерованными лопатками - 5 длинных и 10 корот­ких и крышки. Вал НГ установлен в 2-х шарикоподшипниках, один из которых закреплен в опоре жестко и воспринимает осевые усилия, возникающие на рабочих колесах НГ и турбины, а второй - выполнен по принципу "плавающая опора", что обеспечивает разгрузку вала от температурных напряжений. Корпус НГ литой, имеет две улитки, к вы­ходным фланцам которых присоединены диффузоры.

Насос окислителя (НО) (рис. I-II-З) по конструкции аналогичен насосу "Г". Отличие заключается в наличии шнекового преднасоса для повышения антикавитационных характеристик, а также в числе лопаток на рабочем колесе. Их в насосе "О" девять и все они равной длины.

Рабочие колеса насосов изготовлены из алюминиевого сплава АВ, корпуса - из литейного алюминиевого сплава АЛ-19 и защищены от коррозии анодированием. Валы насосов изготовлены из пружинистой стали 60С2А, поверхность кадмирована. Валы насосов и турбины сое­динены между собой с помощью шлицевого соединения.

Уплотнения. В ТНА применены четыре типа уплотнений.

Уплотнительные кольца - ими снабжены все фланцевые соединения корпусных деталей ТНА. Герметичность соединений обеспечивается высокой точностью изготовления посадочных мест, высокой чистотой сопрягаемых поверхностей и выбором материала уплотнительного коль­ца - резина 9Г06.

Лабиринтные уплотнения предназначены для уменьшения протечки компонентов из полости высокого давления (на выходе из рабочего колеса) в полость низкого давления (на входе в насос), то есть с их помощью производится первичное уплотнение рабочих колес насосов.

Манжетные уплотнения служат для герметизации различных облас­тей по валу. Уплотняющим элементом является фторопластовая манжета, армированная для повышения жесткости металлическим кольцом.

Для снижения нагрузки на манжету и, следовательно, ее износа, применены гидродинамические уплотнения - импеллеры, центробежные колеса полузакрытого типа с радиальными лопатками. Отбрасывая компонент к периферии навстречу его движению, импеллер, с одной стороны, повышает давление в области, куда просачивается компонент, то есть повышает гидравлическое сопротивление по линии утечки, а с другой стороны, снижает давление перед манжетой, уменьшая ее износ. Жидкость, просочившаяся через систему уплотнений, через канал перепуска сбрасывается на вход в насос.