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。
燃气发生器的设计目标可以归纳如下:
①在一个紧凑部件中地产生所需的流量、温度和压力的燃气;
②启动和关机过程平滑,没有陡的温度峰、压力振荡或过量的未燃推进剂;
③根据控制系统要求,能够在较大的推进剂流量和混合比(对于双组元推进剂)范闱内工作;
④能够保持关机,不需要复杂的吹除和泄出系统;
⑤对于需要多次启动的发动机系统,能够实现再启动。
燃气发生器的喷注器有直流式和离心式两种。离心式喷注器中有单组元和双组元离心式喷嘴,采用蜂窝式和同心圆式排列形式。见图4-87。
直流式喷注器,一般采用二股互击式(o-f)或三股互击式(f-o一f)两种喷注单元。边区采用直流式燃料喷嘴。
喷注器、燃烧室和喷管采用焊接连接。燃气发生器和推力室的推进剂均由泵后供应,因此两者的室压和喷嘴压降比较接近。燃气发生器工作温度较低,因此室壁的防护措施较简单。燃气发生器的停留时间较长,可以认为燃烧效率接近1。