Основные элементы камеры сгорания
3.3.2.1. Кожух наружный выполнен в виде цилиндра 2 (рис. 31) с фланцами 1, 5 на торцах. На кожухе камеры сгорания имеются бобышки 8 для крепления воспламенителей, в нижней части кожуха со стороны турбины на бобышках 6 установлены заглушки, четыре бобышки 9, для крепления гребенок полного напора при снятии полных характеристик двигателя, шестнадцати бобышек 4 для осмотра жаровых труб и горелочного устройства, бобышек 7 для крепления обвязки.
3.3.2.2. Кожух16 (рис.29) выполняет роль экрана и формирует необходимое поле скоростей воздушного потока. Состоит из тонкостенной оболочки и двух фланцев. Передним фланцем, кожух крепится к корпусу силоволму КВД 1, а задним опирается на наружную стенку диффузора 15. На оболочке выполнены карманы для прохода труб коммуникаций задней опоры, расположенной под камерой сгорания.
3.3.2.3 Трубы жаровые являются основным элементом камеры сгорания и
предназначены для сжигания перемешенной газовоздушной смеси (подготовки рабочего тела).
Труба жаровая состоит из: кольца 1 (рис. 32), конусов 2, конуса 3, смесителя 4, вставок 5 и 6, обоймы 7, двух втулок 8, патрубка пламеподводящего 10 или патрубка пламеперебрасывающего 11, втулки фиксатора 12.
На наружной поверхности кольца 1 имеются втулки фиксаторов 12 со сферическими кольцами 13, в которые вставляются фиксаторы для крепления жаровой трубы к корпусу силовому КВД.
Смеситель 4 имеет сложную форму и обеспечивает плавный переход от цилиндрического сечения жаровой трубы к кольцевому сечению соплового аппарата ТВД.
На верхней полке обоймы 7 имеется зуб, который входит в прорезь накладки соплового аппарата ТВД. Зуб фиксирует обойму 7 жаровой трубы от радиальных смещений.
Снаружи стенки жаровой трубы охлаждаются воздухом, движущимся в межтрубном пространстве камеры сгорания. Внутреннее охлаждение жаровой трубы - пленочное. Воздух для создания пленки подается в кольцевое пространство между двумя конусами через ряд отверстий в начале каждого конуса.
Горение топлива происходит в головной части жаровой трубы в потоке газовоздушной смеси, поступающей из первого и второго каналов завихрителей 4, 8 (рис. 34) горелочного устройства.
Продукты сгорания в смесителе 4 (рис. 32) перемешиваются с воздухом, поступающим через ряд больших отверстий в смесителе, до требуемой температуры.
Две пары жаровых труб соединены между собой патрубками пламеподводящими 10, через которые от воспламенителей подается пламя в жаровые трубы для розжига газовоздушной смеси, поступающей из завихрителя первого канала горелочного устройства.
В остальных жаровых трубах воспламенение топлива осуществляется через патрубки пламеперебрасывающие 11.
Работа камеры сгорания на всех режимах регулируется по заведенному в систему управления алгоритму, в том числе обеспечивается и подключение второго канала горелочного устройства.
Для увеличения ресурса металла жаровой трубы, наружная и внутренняя поверхности жаровой трубы покрыта высокотемпературной жаростойкой эмалью.
Для исключения утечек холодного воздуха из камеры сгорания в сопловой аппарат ТВД, на боковой поверхности обоймы выполнен паз под уплотнение К (рис. 32), в который вставляется упругий элемент (уплотнение) 19 (рис. 29).
3.3.2.4. Воспламенительпредназначен для образования первоначального факела, воспламеняющего топливовоздушную смесь в камере сгорания.
Воспламенитель состоит из корпуса 1 (рис. 33), форсунки 2, свечи плазмоструйной 3, втулки 4.
Форсунка2 расположена в центральной части воспламенителя и предназначена для подачи топливного газа в полость воспламенителя во время запуска. В корпусе 1 воспламенителя установлена свеча плазмоструйная 3, работающая от импульсного блока питания. На торце свечи, заглубленном в полость воспламенителя, поддерживаются периодические электрические разряды, вызывающие образование плазменных струй, используемых для воспламенения пускового газа.
Воздух в полость воспламенителя поступает через отверстия в нижней части корпуса 1. При этом часть воздуха подводится через окна в наружном электроде свечи на межэлектродный зазор для получения плазменных струй. В воспламенителе топливный газ, распыленный форсункой 2, смешивается с воздухом и воспламеняется свечой плазмоструйной 3. Пламя из воспламенителя выбрасывается в жаровые трубы, воспламеняя топливовоздушную смесь, поступающую через горелочное устройство.
3.3.2.5. Горелочное устройство предназначено для подготовки топливовоздушной смеси и обеспечения условий горения ее в жаровой трубе.
Устройство горелочное состоит из корпуса 1 (рис. 34) со штуцерами 2 и 3 подвода топливного газа; соосных воздушных лопаточных завихрителей 4 и 8 второго и первого каналов (со своими каналами подвода топливного газа), трубок 9 для подачи топливного газа из корпуса 1 в завихритель 4; пережимов 5, 6 второго и первого каналов; стенки 7.
Топливный газ через штуцер 3, канал А попадает в коллектор, образованный корпусом 1 и внутренней стенкой воздушного завихрителя 8 и через систему отверстий в лопатках завихрителя поступает в межлопаточные каналы воздушного завихрителя первого канала 8, в которых он смешивается с воздухом.
Через штуцер 2, канал В, выполненный в корпусе 1, четыре трубки 9 газ поступает в кольцевой коллектор воздушного завихрителя второго канала 4. Из коллектора топливный газ через систему отверстий в лопатках воздушного завихрителя второго канала 4 поступает в межлопаточные каналы, в которых он смешивается с воздухом. Поток через завихритель 4 входит в кольцевую предварительную камеру Б, где смешивание завершается, прежде чем поток войдет в жаровую трубу камеры сгорания. Горение стабилизируется рециркуляционной зоной, образованной воздушным завихрителем первого канала 8.
Для защиты металла деталей горелочного устройства от воздействия высоких температур в жаровой трубе, внутренняя поверхность пережима второго канала 5 и наружная поверхность пережима первого канала 6 покрываются высокотемпературной эмалью.
3.3.2.6. Коллектора газовые 3 и 4 (рис. 29) предназначены для подачи газа к горелочному устройству камеры сгорания.
Каждый коллектор 3 и 4 состоит из двух половинок. Соединение половинок коллектора выполняется с помощью клиновидного хомута.
Газовые коллектора выполнены с горизонтальным разъемом и закреплены на корпусе силовом КВД 1 с помощью сегмента 18 и шарнирной подвески 2, обеспечивающей компенсацию радиальных расширений коллекторов и корпуса силового КВД. На коллекторах имеется по шестнадцать штуцеров для подвода топливного газа к горелочным устройствам 17 камеры сгорания и фланец для подсоединения трубы подвода топливного газа.