DE2416057A1 - Regelung der oberen und unteren grenzdrehzahl eines oder mehrerer turbopumpenaggregate von fluessigkeitsraketentriebwerken - Google Patents

Regelung der oberen und unteren grenzdrehzahl eines oder mehrerer turbopumpenaggregate von fluessigkeitsraketentriebwerken

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DE2416057A1 DE19742416057 DE2416057A DE2416057A1 DE 2416057 A1 DE2416057 A1 DE 2416057A1 DE 19742416057 DE19742416057 DE 19742416057 DE 2416057 A DE2416057 A DE 2416057A DE 2416057 A1 DE2416057 A1 DE 2416057A1
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Description

Regelung der oberen und unteren Grenzdrehzahl eines oder mehrerer Turbopumpenaggregate von Flüssigkeitsraketentriebwerken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Regelung der oberen und unteren Grenzdrehzahl eines oder mehrerer Turbopumpenaggregate von Flüssigkeitsraketentriebwerken, wobei Treibgase entsprechender Temperatur, entweder mit Brennstoffoder mit Sauerstoffüberschuß, für die Turbine oder Turbinen zum Antrieb der Treibstofförderpumpen erzeugt werden.
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Bei Brennkraftmaschinen, wie Motoren und Gasturbinentriebwerken, mit rotierenden Maschinenelementen und Aggregaten erfolgt die Kontrolle der unteren und oberen Grenzdrehzahlen dieser Geräte durch Fliehkraftregler, die in diesen Grenzdrehzahlbereichen in das Brennstoffsteuer- oder -regelsystem vorübergehend selbsttätig eingreifen und an der oberen Drehzahlgrenze Brennstoff absteuern und an der unteren Drehzahlgrenze Brennstoff zusätzlich einsteuern. Eine andere Art der Beherrschung der Grenzdrehzahlen der rotierenden Aggregate bei Gasturbinen- und Flüssigkeitsraketentriebwerken besteht darin, die von den Treibstofforder— pumpen erzeugten Drücke, die den Drehzahlen proportional sind, als Steuergrößen zu verwenden und über auf Niedrig- und Höchstdrücke ansprechende Einrichtungen mit Steuerdosen oder -membranen die von den Pumpen zu fördernde Brennstoffbzw. Treibstoffmengen für die Einspritzdüsen durch entsprechende Mengenregelung über Pumpenbypässe bei Erreichen der Drehzahlgrenzen zu steuern.
Ferner ist bei Brennstoff- und Treibstoffsystemen von Gasturbinen- und Raketentriebwerken bekannt, Temperaturregeleinrichtungen vorzusehen, die beim Überschreiten der Höchsttemperatur der die Turbinen beaufschlagenden Treibgase oder beim Unterschreiten einer bestimmten Niedrigtemperatur, welche die Gefahr der Löschung der Brennkammer mit sich bringen würde, in das Brennstoff- bzw. Treibstoffsystem eingreifen und die Brennstoff- bzw. Treibstoffmengen vorübergehend verkleinern oder vergrößern.
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einem Nebenstromraketentriebwerk mit einer Nebenstrombrennkammer zum Erzeugen von Treibgasen für die Turbine oder Turbinen zum Antrieb der Treibstofförderpumpen oder bei einem Hauptstromraketentriebwerk mit einer oder mehreren Vorbrennkammern zum Erzeugen von Treibgasen zur Beaufschlagung einer oder mehrerer
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Turbinen zum Antrieb der Treibstofförderpumpen eine in ihrem Aufbau und in ihrer Arbeitsweise einfache und funktionssichere Regelung der oberen und unteren Grenzdrehzahl für diese Antriebsturbinen durch Änderung der Temperatur der Treibgase zu schaffen.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch Änderung der Temperatur der Turbinentreibgase in der Weise, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze dem Gaserzeuger eine entsprechende Teilmenge des Überschußtreibstoffes entzogen wird oder dem Gaserzeuger bzw. nach diesem den Treibgasen eine entsprechende Zusatzmenge des Unterschußtreibstoffes zugemischt wird und daß beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze die dem Gaserzeuger zugeführte Menge des Unterschußtreibstoffes reduziert oder dem Gaserzeuger bzw. nach diesem den Treibgasen eine Zusatzmenge des Überschußtreibstoffes zugeführt wird.
In Ausführung der Erfindung ist der Förderleitung des Überschußtreibstoffes für die Vorbrennkammer eines Hauptstromraketentriebwerkes oder für die Nebenstrombrennkammer eines Nebenstromraketentriebwerkes eine Steuereinrichtung zugeordnet, bestehend aus einem insbesondere vom Druck der Förderpumpe für den Überschußtreibstoff beaufschlagten Stellkolben, aus einem in die genannte Förderleitung eingreifenden Steuerschieber, der im Drehzahlbereich zwischen den Grenzdrehzahlen als Vordrossel wirkt und in dieser Stellung fixiert ist, eine den Stellkolben und den Steuerschieber verbindende, nur an der unteren und oberen Drehzahlgrenze in Tätigkeit tretende Koppelvorrichtung, derart, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze der Steuerschieber den Querschnitt der Förderleitung weiter vermindert, während beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze der Steuerschieber die Förderleitung freigibt.
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In weiterer Ausführung der Erfindung ist der Förderleitung des Unterschußtreibstoffes für die Vorbrennkammer eines Hauptstromraketentriebwerkes oder für die Nebenstrombrennkammer eines Nebenstromraketentriebwerkes eine insbesondere drehzahlabhängig arbeitende Steuereinrichtung zugeordnet, bestehend aus einem Fliehkraftregler, aus einem in die genannte Förderzweigleitung eingreifenden Steuerschieber, der im Drehzahlbereich zwischen.den Grenzdrehzahlen als Vordrossel wirkt und in dieser Stellung fixiert ist, eine den Fliehkraftregler und den Steuerschieber verbindende, nur an der oberen und unteren Drehzahlgrenze in Tätigkeit tretende Koppeleinrichtung, derart, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze der Steuerschieber die Förderzweigleitung freigibt, während beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze der Steuerschieber den Querschnitt der Förderzweigleitung weiter vermindert.
Im Rahmen der Erfindung ist es durchaus möglich, die vorhergehend beschriebenen beiden Regelungsmaßnahmen in Form einer Beeinflussung der Temperatur der Turbinentreibgase einerseits durch Steuerung der Menge des Überschußtreibstoffes und andererseits durch Steuerung der Menge des Unterschußtreibstoffes für die eine oder andere Raketentriebwerksart zu kombinieren.
Eine dritte Ausführungsform gemäß der Erfindung besteht darin, daß die - bei einem Hauptstromraketentriebwerk zur Vorbrennkammer oder die - bei einem Nebenstromtriebwerk zur Nebenstrombrennkammer führende Förderleitung für den Überschußtreibstoff mit drei Zweigleitungen in die Vorbrennkammer bzw. Nebenstrorabrennkammer mündet, mit einer ersten Zweigleitung, durch die über den ganzen Drehaahlbereich der Turbopurapenaggregate Überschußtreibstoff in die Vorbrennkammer bzw. Nebenstrombrennkammer eingefördert wird, eine zweite Zweigleitung, durch die über den ganzen Drehzahl-
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bereich der genannten Turbopumpenaggregate mit Ausnahme im unteren Grenzdrehzahlbereich Überschußtreibstoff in die Vorbrennkammer bzw. Nebenstrombrennkammer eingespeist wird und einer dritten Zweigleitung, durch die nur im oberen Drehzahlgrenzbereich der Turbopumpenaggregate zusätzlich Überschußtreibstoff in die Vorbrennkammer bzw. Nebenstrombrennkammer eingefördert wird.
In Ausgestaltung hierzu sind in zwei Zweigleitungen Rückschlagventile eingebaut, wobei das Rückschlagventil in der einen Zweigleitung so eingestellt ist, daß es erst beim Unterschreiten des der unteren Grenzdrehzahl entsprechenden Pumpendrucks schließt, sonst aber offen ist und wobei das Rückschlagventil in der anderen Zweigleitung so eingestellt ist, daß es erst beim Erreichen des der oberen Grenzdrehzahl entsprechenden Pumpendrucks öffnet.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1, la u. Ib ein Hauptstromraketentriebwerk mit auf
den Pumpendruck ansprechende Steuereinrichtungen zur Regelung der Grenzdrehzahlen,
Fig. 2, 2a u. 2b durch Fliehkraftregler betätigte Steuereinrichtungen ,
Fig. 3, 3a u. 3b ein Nebenstromtriebwerk mit Rückschlagventilen als Steuereinrichtungen,
Fig. 4 ein Treibstoffdiagramm mit Steuerung
des Überschußtreibstoffes und
Fig. 5 ein Treibstoffdiagramm mit Steuerung
des Unterschußtreibstoffes zur Regelung
der Grenzdrehzahlen.
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— b —
Das in Fig. 1 veranschaulichte HauptStromraketentriebwerk besteht im wesentlichen aus einer Vorbrennkammer 1, in der brennstoffreiche oder sauerstoffreiche Treibgase, im vorliegenden Fall wasserstoffreiche Treibgase, erzeugt werden, aus einer Hochdruckturbine 2 und einer Niederdruckturbine 3, die von diesen Treibgasen beaufschlagt werden, aus Treibstoff örderpumpen 4 und 5, wobei die Pumpe 4 von der Hochdruckturbine 2 über eine Hohlwelle 6 angetrieben wird und flüssigen Wasserstoff fördert, während die Pumpe 5 über eine zentrale Welle 7 von der Niederdruckturbine 3 angetrieben wird und flüssigen Sauerstoff fördert, und aus einer Hauptbrennkammer 8 mit Schubdüse 9. In einem Behälter 10 ist der Wasserstoff und in einem Behälter 11 der Sauerstoff gelagert. Mit 12 und 13 sind die entsprechenden Pumpenzulauf leitungen bezeichnet. Der gesamte vom Hauptstromraketentriebwerk verbrauchte Wasserstoff wird über eine Wasserstofförderleitung 14 in die Vorbrennkammer 1 eingebracht, wobei der Wasserstoff vorher die Wand der Schubdüse 9 und Hauptbrennkammer 8 kühlend durchströmt. Der vom Hauptstromraketentriebwerk verbrauchte Sauerstoff wird nur zu einem Teil in die Vorbrennkammer eingefördert. Diese Teilmenge bestimmt ein Mengenverteiler 15, zu dem eine Sauerstofförderleitung 16 und von dem eine Sauerstoffzweigleitung 16a zur Vorbrennkammer 1 und eine SauerstoffZweigleitung 16b zum Einspritzkopf 8a der Hauptbrennkammer 8 führt.
Der Wasserstofförderleitung 14 ist eine Steuereinrichtung zugeordnet. Sie besteht aus einem Gehäuse 18, in dem ein über Federn 19 aufgehängter Stellkolben 20 gleitet, der einerseits vom Pumpenförderdruck über eine Steuerleitung 21 beaufschlagt und verstellt wird. Weiter besteht die Steuereinrichtung 17 aus einem in die Förderleitung 14 eingreifenden Steuerschieber 22, der im Drehzahlbereich zwischen den Grenzdrehzahlen als Vordrossel wirkt und in dieser Stellung durch eine Zug- und Druckfeder 23 fixiert
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ist, die einerseits an einem festen Bauteil 24 und andererseits am Steuerkolben 22 befestigt ist. Ferner besteht die Steuereinrichtung 17 aus einer den Stellkolben 20 und den Steuerkolben 22 verbindenden Koppelvorrichtung 25, 26· Davon wird der Teil 25 durch eine beidseitig mit Anschlägen 25a u· 25b versehene Mitnehmerbüchse und der Teil 26 durch ein darin zwischen den beiden Anschlägen 25a u. 25b freibeweglich geführtes Stellglied gebildet.
Mit 27 ist eine Starteinrichtung für die Vorbrennkammer bezeichnet.
In den Figuren 1, la und Ib sind die Steuereinrichtungen in den drei möglichen Betriebssituationen gezeichnet. Nach Fig. 1 läuft das Triebwerk mit einer Drehzahl, die dem Drehzahlbereich angehört, der zwischen den beiden Grenzdrehzahlen liegt, wobei sich das Stellglied 26 zwischen dem Anschlag 25a für die obere Grenzdrehzahl und dem Anschlag 25b für die untere Grenzdrehzahl befindet.
Erreichen die Turboaggregate 2 u. 3 bzw. 4 u. 5 die obere Grenzdrehzahl, so steigt der Druck in der Förderleitung und damit auch in der Steuerleitung 21; der Steuerkolben wird dabei mit Hilfe des Anschlages 25a über das Stellglied 26 in die Lage gemäß Fig. la gebracht und gibt dabei die Förderleitung 14 ganz frei. Dadurch wird im Verhältnis zu der momentan in die Vorbrennkammer 1 eingebrachten Sauerstoffmenge mehr Wasserstoff in die Vorbrennkammer 1 eingefördert, so daß die Temperatur der Treibgase vorübergehend stark abfällt. Diese Situation zeigt auch das Diagramm gemäß Fig. 4 an der rechten senkrechten, mit max bezeichneten Linie, welche die obere Drehzahlgrenze andeutet· Die Wasserstoffkurve H2 läßt hier einen steilen Anstieg AsH erkennen.
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Erreichen dagegen die Turboaggregate 2 u. 3 bzw. 4 u. 5 die untere Grenzdrehzahl, so sinkt der Druck in der Steuerleitung 21; der Steuerkolben 22 wird dabei nunmehr mit Hilfe des Anschlages 25b über das Stellglied 26 in die Lage gemäß Fig. Ib gebracht und greift dabei noch weiter in die Förderleitung ein, deren Querschnitt weiter vermindert wird. Dadurch wird im Verhältnis zu der in die Vorbrennkammer 1 momentan eingebrachten Sauerstoffmenge weniger Wasserstoff in die Vorbrennkammer 1 eingefördert, so daß die Temperatur der Treibgase vorübergehend stark erhöht wird. Auch diese Situation zeigt das Diagramm der Fig. 4 auf der linken senkrechten, mit min bezeichneten Linie, welche die untere Drehzahlgrenze andeutet. Die Wasserstoffkurve H2 läßt hier einen steilen Abfall AfH erkennen.
In den Figuren 2, 2a und 2b ist eine Steuereinrichtung gezeigt, die in Abhängigkeit von der Drehzahl des Turboaggregates 3, 5 betätigt wird und deren Steuerkolben 122 in die zur Vorbrennkammer 1 führende Sauerstoff-Zweigleitung 16a eingreift. Die Steuereinrichtung 117 besteht außerdem aus einem Fliehkraftregler 28 und einem Stellglied 126, das über eine Zug- und Druckfeder 123, die einerseits am Gehäuse 118 und andererseits am Stellglied 126 befestigt ist, in seiner Normallage gehalten wird. Es ist mit den Stellhebelenden 28a des Fliehkraftreglers 28 über Zugglieder 29 gekoppelt, derart, daß diese im Drehzahlbereich zwischen den Grenzdrehzahlen lose sind, wobei die Feder so eingestellt ist, daß der Steuerschieber 122 al« Vordrossel wirkt und den Querschnitt der Sauerstoff-Zweigleitung 16a etwas vermindert. Das Stellglied 126 in Form eines Kolbens ist zweigeteilt und der vordere Kolbenteil ist hierbei über Wälzlager 126a drehbar.
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Erreichen die Turboaggregate 2 u. 3 bzw. 4 u. 5 die obere Grenzdrehzahl, so gehen die Fliehgewichte des Fliehkraftreglers 28 weiter nach außen (Fig. 2a) und seine Stellhebelenden 28a bewegen das Stellglied 126 und damit auch den Steuerkolben 122 nach rechts, so daß der Querschnitt der Zweigleitung 16a verkleinert wird. Damit gelangt weniger Sauerstoff in die Vorbrennkammer 1, wodurch die Temperatur der Treibgase vermindert wird. Dies bedingt ein Zurückgehen der Drehzahlen der Turbinen 2 u. 3. Diese Situation zeigt auch die Fig. 5 an der rechten senkrechten, mit max bezeichneten Linie, welche die obere Drehzahlgrenze andeutet. Die Sauerstoffkurve O_ läßt hier einen steilen Abfall AfO erkennen.
Erreichen dagegen die Turboaggregate 2 u. 3 bzw. 4 u. 5 die untere Grenzdrehzahl, so gehen die Fliehgewichte des Fliehkraftreglers 28 weiter nach innen (Fig. 2b) und seine Stellhebelenden 28a nehmen das Stellglied 126 über die Zugglieder 29 und damit auch den Steuerkolben 122 nach links mit, so daß letzterer den Strömungsquerschnitt der Zweigleitung 16a vorübergehend ganz freigibt. Somit gelangt mehr Sauerstoff in die Vorbrennkammer 1, wodurch die Temperatur der Treibgase stark ansteigt. Dies bedingt ein Aufholen der Drehzahlen der Turbinen 2 u. 3. Diese Situation zeigt auch die Fig. 5 an der linken senkrechten, mit min bezeichneten Linie, welche die untere Drehzahlgrenze andeutet. Die Sauerstoffkurve O2 weist hier einen steilen Anstieg AsO auf·
Das in Fig. 3 gezeigte Nebenstromraketentrxebwerk besteht im wesentlichen aus einer Raketenbrennkammer 30 mit Schubdüse 9, einer Nebenstrombrennkammer 31 und einem Turbopumpenaggregat mit einer Turbine 32 und zwei Treibstoffförderpumpen 33 u. 34. Die Pumpe 33 saugt über eine Leitung 35 aus einem Behälter 36 flüssigen Wasserstoff an und drückt
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diesen einerseits über eine Förderleitung 37 in den Einspritzkopf 30a der Raketenbrennkammer und andererseits über eine Förderleitung 38 in die Nebenstrombrennkammer 31. Die Pumpe 34 saugt über eine Leitung 39 aus einem Behälter 40 flüssigen Sauerstoff an und drückt diesen einerseits über eine Förderzweigleitung 41 in den Einspritzkopf 30a der Raketenbrennkammer 30 und andererseits über eine Förderzweigleitung 42 in die Nebenstrombrennkammer 31. Im vorliegenden Fall wird die Nebenstrombrennkammer 31 wasserstoffreich betrieben, d.h. der Wasserstoff stellt den Überschußtreibstoff dar. Die Steuereinrichtung zum Regeln der Grenzdrehzahlen besteht hierbei aus in Zweigleitungen der Förderleitung 38 eingebauten und entsprechend abgestimmten Rückschlagventilen, und zwar bildet vor der Nebenstrombrennkammer 31 die Förderleitung 38 insgesamt drei Zweigleitungen 38a, 38b und 38c. In den beiden Zweigleitungen 38a u. 38c sind Rückschlagventile 43 u. 44 eingebaut.
Die im Nebenstromtriebwerk 31 erzeugten Treibgase strömen über eine Leitung 45 zur Turbine 32 und beaufschlagen diese. Mit 46 ist eine Starteinrichtung zum Anfahren der Turbine 32 bezeichnet.
In Fig. 3 ist das Triebwerk in einem Betriebszustand gezeigt, in dem das Turbopumpenaggregat 32, 33 u. 34 mit einer zwischen den Grenzdrehzahlen liegenden Drehzahl zur Erzeugung einer gewünschten Leistung läuft, die von einem nicht dargestellten Leistungsregler in üblicher Weise bestimmt wird. Dabei wird über die Zweigleitung 38b dauernd eine bestimmte Teilmenge Wasserstoff und über die Zweigleitung 38c außerdem dauernd eine weitere bestimmte Teilmenge Wasserstoff in die Nebenstrombrennkammer eingeför<$«rtt wobei der Pumpendruck bei normalen Drehzahlen, also bei Drehzahlen zwischen den Grenzdrehzahlbereichen, ausreicht,
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das Rückschlagventil 44 offenzuhalten. Dagegen reicht der Normaldruck nicht aus, das Rückschlagventil 43 in der Zweigleitung 38 zu öffnen; dieses bleibt in diesem Betriebszustand geschlossen·
Beim Überschreiten der oberen Grenzdrehzahl ergibt sich das Bild nach Fig· 3a. Hierbei wird der Pumpendruck und damit der Druck in der Zweigleitung 38a so groß, daß sich auch das Rückschlagventil 43 öffnet, so daß alle drei Zweigleitungen 38a, 38b und 38c offen sind, wodurch vorübergehend eine größere Menge Wasserstoff in die Nebenstrombrennkamraer 31 eintritt und die Temperatur der Treibgase senkt. Dadurch fällt die Turbine 32 in ihrer Drehzahl wieder auf einen Normalwert ab.
Beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze des Turbopumpenaggregates 32, 33 u. 34 fällt der Druck in der Förderleitung 38 so weit ab, daß auch das Rückschlagventil 44 schließt, so daß nur noch über die Zweigleitung 38b Wasserstoff in die Nebenstrombrennkammer 31 gelangt, wodurch sich die Temperatur und der Druck der Treibgase und somit auch die Drehzahl wieder erhöht.
Das für die obere Grenzdrehzahl verantwortliche Rückschlagventil 43 weist also einen Steuerdruck (Gegendruck) auf, der dem Pumpendruck im Bereich der Höchstdrehzahl entspricht, während das für die untere Grenzdrehzahl verantwortliche Rückschlagventil 44 auf einen Steuerdruck (Gegendruck) eingestellt ist, der dem Pumpendruck im Bereich der unteren Grenzdrehzahl gleich ist.
Patentansprüche:
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Claims (6)

Patentansprüche
1. Regelung der oberen und unteren Grenzdrehzahl eines oder mehrerer Turbopumpenaggregate von Flüssigkeitsraketentriebwerken, wobei Treibgase entsprechender Temperatur, entweder mit Brennstoff- oder mit Sauerstoff Überschuß, für die Turbine oder Turbinen zum Antrieb der Treibstofförderpumpen erzeugt werden, gekennzeichnet durch Änderung der Temperatur dieser Treibgase in der Weise, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze dem Gaserzeuger (l bzw. 31) eine entsprechende Teilmenge des Überschußtreibstoffes (Hp) entzogen wird oder dem Gaserzeuger (1 bzw. 31) bzw. nach diesem den Treibgasen eine entsprechende Zusatzmenge des Unterschußtreibstoffes (Op) zugemischt wird und daß beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze die dem Gaserzeuger (1 bzw. 31) zugeführte Menge des Unterschußtreibstoffes (Ο.) reduziert oder dem Gaserzeuger (1 bzw. 31) bzw. nach diesem den Treibgasen eine Zusatzmenge des Überschußtreibstoffes (Η«) zugeführt wird.
2. Regelung nach Anspruch 1, gekennzeich net durch eine der Förderleitung (14) des Überschußtreibstoffes (Hp) für die Vorbrennkammer (1) eines Hauptstromraketentriebwerks oder für die Nebenstrombrennkammer (31) eines Nebenstromraketentriebwerks zugeordnete Steuereinrichtung (17), bestehend aus einem insbesondere vom Druck der Förderpumpe für den
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Überschußtreibstoff (H0) beaufschlagten Stellkolben (20), aus einem in die genannte Förderleitung (14) eingreifenden Steuerschieber (22), der im Drehzahlbereich zwischen den Grenzdrehzahlen als Vordrossel wirkt und in dieser Stellung fixiert ist, eine den Stellkolben (20) und den Steuerschieber (22) verbindende, nur an der unteren und oberen Drehzahlgrenze in Tätigkeit tretende.Koppelvorrichtung (25 u. 26), derart, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze der Steuerschieber (20) den Querschnitt der Förderleitung (14) weiter vermindert, während beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze der Steuerschieber (22) die Förderleitung (14) freigibt.
3. Regelung nach Anspruch 1, gekennzeich net durch eine der Förderzweigleitung (16a) des Unterschußtreibstoffes (O0) für die Vorbrennkammer (l) eines Hauptstromraketentriebwerks oder für die -Nebenstrombrennkammer (31) eines Nebenstromraketentriebwerks zugeordnete, insbesondere drehzahlabhängig arbeitende Steuereinrichtung (117), bestehend aus einem Fliehkraftregler (28), aus einem in die genannte Förderzweigleitung eingreifenden Steuerschieber (122), der im Drehzahlbereich zwischen den Grenzdrehzahlen als Vordrossel wirkt und in dieser Stellung fixiert ist, eine den Fliehkraftregler (28) und den Steuerschieber (122) verbindende, nur an der oberen und unteren Drehzahlgrenze in Tätigkeit tretende Koppeleinrichtung (28a und 29), derart, daß beim Erreichen der unteren Drehzahlgrenze der Steuerschieber (122) die Förderzweigleitung (16a) freigibt, während beim Erreichen der oberen Drehzahlgrenze der Steuerschieber (122) den Querschnitt der Förderzweigleitung weiter vermindert.
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4. Regelung nach Anspruch 1, gekennzeich net durch die Kombination der Maßnahmen nach Anspruch 2 und 3.
5. Regelung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet , daß die - bei einem Hauptstromraketentriebwerk - zur Vorbrennkammer (l) oder die - bei einem Nebenstromtriebwerk- - zur Nebenstrombrennkammer (31) führende Förderleitung (14 bzw. 38) für den Überschußtreibstoff (H-) mit drei Zweigleitungen (38a, 38b und 38c) in die Vorbrennkammer (1) bzw· Nebenstrombrennkammer (31) mündet, mit einer ersten Zweigleitung (38a), durch die über den ganzen Drehzahlbereich der Turbopumpenaggregate (2, 3, 4 u. 5 bzw. 32, 33 u. 34) Überschußtreibstoff (Η?) in die Vorbrennkammer (1) bzw. Nebenstrombrennkammer (31) eingefördert wird, eine zweite Zweigleitung (38b), durch die über den ganzen Drehzahlbereich der genannten Turbopumpenaggregate mit Ausnahme im unteren Grenzdrehzahlbereich Überschußtreibstoff (H2) in die Vorbrennkammer (1) bzw. Nebenstrombrennkammer (31) eingespeist wird und einer dritten Zweigleitung (38c), durch die nur im oberen Drehzahlgrenzbereich der Turbopumpenaggregate zusätzlich Überschußtreibstoff in die Vorbrennkammer (1) bzw. Nebenstrombrennkammer (31) eingefördert wird.
6. Regelung nach Anspruch 5, dadurch g e k e η η zeichnet , daß in zwei Zweigleitungen (38a u. 38c) Rückschlagventile (43 u. 44) eingebaut sind, wobei das Rückschlagventil (44) in der Zweigleitung (38c) so eingestellt ist, daß es erst beim Unterschreiten des der unteren Grenzdrehzahl entsprechenden Pumpendrucks schließt, sonst aber offen ist und wobei das Rückschlagventil (43) in der Zweigleitung (38a) so eingestellt ist, daß es erst beim Erreichen des der oberen Grenzdrehzahl entsprechenden Pumpendrucks öffnet·
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FR7507760A FR2266807A1 (en) 1974-04-03 1975-03-12 Governor for liquid-propelled rocket turbo-pump unit - operated by varying temperature of fuel gas
JP50039888A JPS5849696B2 (ja) 1974-04-03 1975-04-03 リユウタイシキロケツトスイシンソウチノ タ−ボポンプノ ジヨウカゲンカイテンスウセイギヨホウ

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5176508A (en) * 1990-07-26 1993-01-05 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Turbopump system for driving a plurality of pumps

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2564671B2 (ja) * 1990-01-16 1996-12-18 均 茎津 空気呼吸型液体ロケット及び液体ロケットの推進剤ポンプ駆動装置
JP5113230B2 (ja) * 2010-01-04 2013-01-09 貴之 伊東 ロケット発電エンジン及びロケット発電ファンエンジン
US20120204535A1 (en) * 2011-02-15 2012-08-16 Pratt & Whitney Rocketdyne, Inc. Augmented expander cycle
CN111043042A (zh) * 2019-12-17 2020-04-21 北京深蓝航天科技有限公司 一种液体火箭电动泵装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3577735A (en) * 1969-11-05 1971-05-04 Bolkow Ges Mit Beschrankter Liquid fuel rocket engine construction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5176508A (en) * 1990-07-26 1993-01-05 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Turbopump system for driving a plurality of pumps

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JPS50135417A (de) 1975-10-27
FR2266807B1 (de) 1981-12-11
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JPS5849696B2 (ja) 1983-11-05
DE2416057C3 (de) 1980-06-19
DE2416057B2 (de) 1979-10-04
FR2266807A1 (en) 1975-10-31

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