采用燃气发生器产生用于驱动涡轮的工质,可使发动机获得更长的工作时间和更高的燃烧室压力,液体燃气发生器的燃气既可驱动共用的涡轮,也可同时驱动氧化剂涡轮与燃料涡轮。同时驱动氧化剂涡轮与燃料涡轮的方案在J-2,HM-60和LE-5等发动机中得到应用。在LE-5发动机中,发生器产生的燃气先进入液氢涡轮泵的涡轮,然后进入液氧涡轮泵的涡轮。
燃烧室
燃气发生器的燃烧室是冷却式的,采用再生冷却或辐射冷却。再生冷却的燃烧室,有波纹板结构的,铣槽结构的和压坑点焊结构的。再生冷却可以减少散热损失,降低室壁的温度,提高承载能力,减轻质量。
辐射冷却的燃烧室,结构简单,加工方便,材料采用高温合金或不锈钢。
根据燃气的停留时间,确定燃烧室的容积,求出它的直径和长度。
两个燃气发生器采用了双组元同轴管式喷嘴。在每个喷嘴中,氧化剂通过中心孔喷出,燃料则通过周围的环形缝隙喷出。需要对每个喷嘴进行液流试验,必耍时进行返修,以保证一定的推进剂组元混合比。喷嘴的数量很多,可以保证推进剂组元混合比在喷注面上分布均匀。
燃气蒸汽发生器相对常规的燃气蒸汽锅炉优点是:
1、燃气蒸汽发生器从点火到出蒸汽只需2-3分钟即可,而普通的燃气蒸汽锅炉需要20分钟以上。
2、燃气蒸汽发生器结构紧凑,占地面积小不需要搭建锅炉房。
3、不需要和政府部门打交道,因为燃气蒸汽发生器正常水位水容量只有27升不在锅炉技术监检范围之内,所以也不需要专业的锅炉工人,实现全自动操作一键启动。