Как сэкономить на топливе

Патент: 2656073

Авторы: Владимир Морозов, Алексей Карманов, Марина Азовская, Ольга Аксенова

Патентообладатель: Государственный космический научно-производственный центр имени М.В. Хруничева

Фото: Роскосмос

Дросселирование — термин, который появился еще в эпоху паровых двигателей. Он означает контролируемое снижение давления пара или газа для сброса оборотов двигателя или турбины с помощью специально сконструированного трубопровода. С развитием космонавтики специальные трубопроводы, позволяющие контролировать давление газового топлива, стали использовать и в космических двигателях. Такими двигателями, например, оснащались посадочные модули  «Apollo» и «Луна-16».

Подобные двигатели с глубоким дросселированием тяги обеспечивают мягкую посадку комплексов на планеты Солнечной системы с разреженной атмосферой или при ее отсутствии. Контролируемое снижение давления в большинстве из них осуществляется с помощью самой конструкции трубопроводов двигателя и/или с помощью системы форсунок. Так, в двигателе, разработанном инженерами центра имени Хруничева, регулирование тяги в ракетном двигателе происходит при помощи дросселей с электроприводами.

Техническое решение, которое предложили российские ученые, позволило существенно повысить экономичность придуманного двигателя. Ни двигатель модуля «Apollo», ни двигатель «Луны-16» не отвечали этому важному требованию: в первом случае сгорало слишком много дорогого космического топлива, во втором — не получалось добиться качественного распыления топлива через систему форсунок, что приводило к неполному его сгоранию.

Российские конструкторы предложили при снижении подачи компонентов топлива в камеру сгорания с нерегулируемыми форсунками  при дросселировании тяги двигателя подавать газ вместе с жидкими компонентами топлива. С увеличением степени дросселирования тяги степень газосодержания в смеси жидких компонентов топлива постепенно вырастает, сохраняя высокое качество их смешения в камере сгорания. Таким образом, сохранив «посадочные» качества двигателя, удалось добиться увеличения степени дросселирования тяги двигателя во время посадки.

Подробности изобретения — в опубликованном патенте.