Выбор значения температуры рабочего тела на входе в турбину турбонасосного агрегата

Рассмотрены вопросы выбора значения температуры рабочего тела на входе в турбину турбонасосного агрегата при создании жидкостного ракетного двигателя. От температуры газа зависит работоспособность одного из ключевых элементов двигателя – турбины. Кроме того, температура газа на входе в турбину определяет её мощность, а следовательно и основные параметры двигателя – давление в камере и тягу. Чем выше температура газа перед турбиной, тем выше может быть реализовано давление в камере сгорания и лучшие технические характеристики двигателя. Допустимая температура конструкции турбины определяется из условия обеспечения требуемых запасов прочности и долговечности рабочих лопаток турбины. Для одноразовых двигателей запас прочности определяется по кратковременной прочности материала при максимальной температуре газа. Для двигателей многократного применения с длительным ресурсом запас прочности определяется по длительной прочности материала. В статье рассмотрены основные факторы, влияющие на выбор температуры генераторного газа. Показано, что одной из основных составляющих является неравномерность поля температур на входе в турбину. Выбор предельно допустимой температуры определяется не столько схемой двигателя – с дожиганием окислительного или восстановительного генераторного газа, сколько прочностью и долговечностью конструкции, в том числе с учетом влияния температурных факторов.