Основными элементами системы питания жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с разгруженными баками являются насосы, турбина и газогенератор. Главный агрегат вытеснительной системы подачи топлива — аккумулятор давления. Кратко ознакомимся с принципами работы и схем ами этих агрегатов.

Насосы ЖРД. Насосом называют устройство ЖРД, обеспечивающее повышение давления жидкости. По конструктивному оформлению и характеристикам насосы весьма разнообразны. Для подачи топлива в камеру ЖРД наиболее подходят так называемые центробежные насосы.
 

Работа насоса связана с очень сложным движением жидкости. В процессе работы насоса может возникнуть особое явление, называемое кавитацией, оказывающее значительное влияние на характеристики вссй системы питания. Познакомимся с сущностью этого явления.

Известно, что температура кипения жидкости зависит от того давления, под которым она находится. Так, например, при нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100° С, при давлении, равном 0,5 кг/см2, — при 80° С, а при давлении 0,025 кг/см2 — при температуре 20° С.

Давление жидкости, поступившей в насос, по мере движения ее к рабочему колесу уменьшается, так как часть энергии тратится на трение о стенки корпуса, в завихрениях, поворотах потока и т. д. Кроме того, сечение канала, подводящего жидкость от входа в насос к колесу, обычно уменьшается, что вызывает ускорение движения жидкости. Это также ведет к уменьшению давления в потоке. Поэтому жидкость поступает в колесо не с давлением входа, а с меньшим. Если это давление будет меньше того, при котором жидкость закипает при данной температуре, то в потоке начнут выделяться пузырьки пара — начнется кипение. Такое явление и получило название кавитации.

Кавитация вредна для насосов ЖРД по ряду причин и, в частности, потому, что пузырьки пара заполняют часть потока и препятствуют протеканию через насос необходимого количества жидкости. Уменьшается подача топлива в камеру, что ведет к изменению всех характеристик двигателя, например к улучшению надежности двигателя.

Поэтому кавитация недопустима для насосов ракетного двигателя. Одним из методов предотвращения кавитации является повышение давления жидкости на входе в насос. Для этого обычно несколько повышается давление в топливных баках ракеты.

Центробежные насосы имеют небольшие габариты и вес, просты, работают без толчков, обладают относительно высоким коэффициентом полезного действия и удобно соединяются с вращающимся валом турбины.