Беседы о ракетных двигателях

Форсуночная головка

ФОРСУНОЧНАЯ ГОЛОВКА камеры (газогенератора) — предназначена для ввода топлива в огневое пространство камеры (газогенератора) ракетного двигателя. Форсуночная головка снабжена форсунками, которые обеспечивают распыление и смешение компонентов топлива, необходимые для их полного сгорания. В ЖРД форсуночная головка содержит обычно до нескольких тысяч форсунок, расположенных по концентрическим окружностям, по шахматной или сотовой схемам. За редким исключением, форсунки не содержат подвижных частей и часто имеют вид цилиндрических втулок или отверстий, выполненных в днищах форсуночной головки.

Форсуночная головка камеры ЖРД РД-107, РД-108 (форсунки центробежные, с тангенциальным подводом, расположены концентрично): 1 — среднее (промежуточное) днище; 2 — внутреннее (огневое) днище; 3 — двухкомпонентная форсунка с внутренним смещением; 4 — однокомпонентная форсунка; 5 — внешнее днище (крышка)

Конструкция форсуночной головки должна обеспечить полное сгорание топлива при минимальных размерах зоны горения. Наибольшая экономичность агрегата (для камеры — максимальный удельный импульс) достигается однородным распределением массы компонентов топлива по поперечному сечению зоны горения при определённом их соотношении. Во многих случаях, однако, приходится рассчитывать форсуночную головку таким образом, чтобы создать у стенки агрегата относительно холодный слой газа или жидкости, предохраняющий её от прогара (т.н. завесное охлаждение). Правильная конструкция форсуночной головки является одним из факторов предотвращения неустойчивости рабочего процесса в ракетном двигателе. Форсуночная головка относится к наиболее трудоёмким в отработке элементам ракетного двигателя; проблема её создания усложняется при необходимости значительного дросселирования ракетного двигателя. См. Камера жидкостного ракетного двигателя.

Форсуночная головка газогенератора ЖРД РД-216 (с сотовым расположением шнековых форсунок): 1 — струйно-центробежная форсунка; 2, 3 — центробежные форсунки	Расположение форсунок в камере ЖРД РД-119 (шахматное и концентричное): 1 — форсунка окислителя; 2 — форсунка горючего
Форсуночная головка камеры ЖРД с дожиганием: 1 — жидкостная однокомпонентная центробежная форсунка; 2 — газожидкостная двухкомпонентная струйная форсунка	Форсуночная головка камеры ЖРД LR-91-AJ-5 (куполообразная, со сталкивающимися струями разных компонентов топлива): 1-3 — коллекторы окислителя; 4, 5 — коллекторы горючего

 
Источник: Космонавтика: Энциклопедия / Гл. ред. В. П. Глушко…