1刖目与Pratt-Whitney公司合作的CADB己经开发出一种AL0涡轮泵。它设计用于支持IHPRPT推进/轨道转移领域阶段目标。这个系统的阶段目标是：相对于目前水平，真空比冲提高1、推重比提高30、可靠性提高25.PraU-Whitney公司制定了符合上面级样机要求的设计说明书，并且在开发初期提供给了CADB.CADB按此说明书要求，并且根据自身己建立的涡轮泵研制的标准方法开发出了AL0涡轮泵。Pratt-Whitney公司监督了设计和开发全过程，并独立分析验证了涡轮泵的临界特性……
2氧供给系统方案（涡轮）泵是由诱导轮和离心轮两种类型的叶片泵组成的。在研制此高可靠性的产品时，为了在研制初期取得成功，研究人员考虑了几种带不同类型增压泵的氧供给系统方案。其中有喷射增压泵（引射泵）和叶轮类型的增压泵。以往发动机系统采用的引射泵和叶片泵的经验数据用来评估两种增压泵哪一种更适合与AL0涡轮泵一起使用。
带涡轮-诱导轮的（叶轮类型）增压泵有以下优点：a.相对于引射泵有更高的扬程和效率；d.因仅有单个转动部分而具有高可靠性；e.涡轮和诱导轮共同组成单个转动件；鉴于过去在制造带涡轮-诱导轮增压泵上的研制经验和上述优点，ALO供给系统选择了叶轮类型的增压泵，因为它可以保证ALO涡轮泵的工作更加安全可靠。
ALO涡轮泵的进口参数的选择包含了上面级典型膨胀循环发动机的差工况。其转子的大工作转速符合Pratt-ffhitney公司提供的ALO涡轮栗设计说明书的要求。涡轮和泵自身的高效率确保了ALO（涡轮）泵可以不受氧供给系统元件的限制。另外，ALO（涡轮）泵的抽吸性能优于设计说明书的要求，从而降低了对增压泵性能的需求，进一步降低了增压泵驱动系统内部的循环冲击。ALO的涡轮转子也经过特殊的设计使它具有足够的结构强度和刚度以确保其在亚临界状态下安全地运转。同时，转子大转速受到了临界转速度和涡轮泵内轴向推力平衡极限的限制，以确保其安运转。为达到高效率，ALO涡轮泵还采用了以往涡轮栗中己使用的有效的密封结构。ALO涡轮泵初将应用于上面级典型发动机上，为此，其推进剂供应贮箱在发动机工作时的增压压力应该较小以减少对增压泵的依赖。在此模式下工作，ALO涡轮泵排出的一部分燃气被引导至一个燃烧的排气管中，模拟推进剂的再循环以驱动闭式循环系统中的增压泵。
3先进液氧涡轮泵的开发基础CADB已开发出许多液体火箭发动机涡轮泵。采用这些研制成果极大地降低了ALO涡轮泵的开发成本，缩短了开发时间，降低了开发风险。这些经验来源于60种液体火箭发动机的开发，其中的30种已形成系列产品。同时，还包括Pratt-Whitney和CADB在20世纪60年代早期就已经开发的闭式循环或膨胀循环发动机CADB的台氧涡轮泵于1954-1958年间开发并应用在RD-0101和RD-0102型号的液体火箭发动机上。随后是为RD-0105型号液氧/煤油发动机设计的涡轮泵。其它的一些发动机，包括至今仍在服役的RD-0109型号液体火箭发动机和“东方号”飞船使用的涡轮泵以及“联盟号”飞船使用的三级发动机RD-0107和RD-0110型号，它们都为ALO涡轮泵的开发作出了很大的贡献。20世纪60年代以来，质子号火箭二级发动机RD-0210和RD-0211型号及三级发动机RD-0212型号的开发也为AL0涡轮泵的研制积累了经验。上述型号发动机的每一次开发都提高了涡轮泵的技术水平，并且都用到了AL0涡轮泵的开发上。近，大载荷闭式循环液氧-液氢RD-0120和液氧-煤池RD-0125型号的涡轮泵的开发提高了当今液体火箭发动机的技术水平。AL0涡轮泵同样采纳了这些技术。AL0涡轮泵的开发证明了一种潜力，即可以应用以往涡轮泵开发的经验来制造先进的涡轮泵，以适应当前火箭发动机的需要。AL0涡轮泵的设计综合运用了以往许多发动机先进的技术。通过对以往研制、开发发动机型号中技术的系统化应用，一个符合AL0涡轮泵说明书要求的、高技术、高可靠性和安全性的涡轮泵，在采用极低的开发成本、很短的时间和很小的开发风险下制造出来了。
为降低开发成本，尽可能减少上面级样机的组件数，初不能重复使用的高成本的铸件通过机械加工的壳体来代替，而铸件通常应用于正式产品。这种变化将被认真的分析以确保在应用这些壳体替代品时，不会与ALO涡轮泵的设计条件发生冲突。在正式产品中，叶轮、泵壳体和涡轮排气管都是采用精密铸造的方法生产，以代替以往在铸件的基础上再进行机加工的制造方法。
在ALO涡轮泵的开发过程中，为减少开发成本，还取消了通常在先进的涡轮机械产品开发中进行破坏性试验的惯例。之所以选择近似的方法取代破坏性试验，是因为破坏性试验不能贯穿于产品的整个制造过程之中，而且不能保证连续不断的产品的开发过程。
这种破坏性试验是用来控制产品在制造过程中的稳定性，但对限量制造的ALO涡轮泵来说没有必要。上述方法应用于ALO涡轮泵零件的制造以降低项目的开发风险。以下是ALO涡轮泵开发过程中研制人员努力工作的成果：c.低设计成本（由于减少了开发中的重复性设计）；d.低制造成本（由于借鉴以往制造开发中的经验）；e.终的低开发成本（由于进行了涡轮泵零件特性测试）；CADB以往开发液氧涡轮泵的经验为ALO涡轮泵提供了多种原型泵。包括涡轮泵相似的设计理论、相似的旁通管路和效率要求、相似的转速和轴承负载要求等。其设计理念和实际零件开发中的经验被用来尽可能地降低ALO涡轮泵的开发周期、开发成本和开发风险。一个典型的例子是以前型号涡轮泵中使用的轴承在ALO涡轮泵中的应用，因为它的设计已相当成熟，与ALO涡轮泵上的轴承又存在着相似的工作条件和负载要求，可以直接应用于ALO涡轮泵。这使ALO涡轮泵的开发更加简单化，因为它的性能没有超出以前发动机的性能。是ALO涡轮泵的横截面剖视图。
ALO涡轮泵或者任何一种类似的带有一个氢涡轮驱动系统的液氧（涡轮）泵的结构必须的要求之一是氢驱动的涡轮和泵氧系统必须隔离开来。Pratt-Whitney和CADB都有设计和评估典型的膨胀循环发动机上气态氢所驱动的液氧（涡轮）泵的经验。ALO涡轮泵采纳了这些经验，对早期成熟的推进剂间的密封件进行了适当的设计改进和试验，并且独立校核了它的性能。这些经验对于ALO涡轮泵项目的开发不无裨益。随着各种型号涡轮装置的开发研制，零件制造从初的设计到简化后的设计再到试验阶段，都大量采用了以往的研制经验，以少走弯路。
4先进液氧涡轮泵零件校核试验在以往的系统中或发动机验证试验阶段，检验涡轮泵设计的协调性是通过对涡轮泵零件进行大量试验来完成的。这些试验中有一套标准的试验设备用来检验每台ALO涡轮泵的生产质量和性能，包括制造质量的可靠性和试验结果的完整性。以下试验可以用来评估零件制造的成熟性：a.壳体和转子部分的强度校核试验；b.在每一次有效测试中涡轮和泵的性能校核：c.在有效测试中抽吸性能的确定；d.球形轴承的质量校核，持久性和经验数据的校核。
1-排气管；2，5-轮盘及叶片：3，9，10，12-半转动浮动环：4，6-喷嘴；7-涡轮壳体；8，14-球形轴承；11-泄出衬套；13-液封轮：15-平衡活塞：16-泵壳体；17-叶轮：18-诱导轮；19-轴；20-进口管泵壳体结构的打压试验压力要超出额定工作的承受压力。在压力校核试验完成后，允许其存在非性变形。为节省元件并加快开发进程，不提倡进行破坏性试验。取而代之的是进行增大压力的校核试验，对其终变形与预先确定的承受极限进行评估。
4.1高速转子试验为验证转子的工作性能，包括其原材料、装配和调校的影响，每一台装配后的转子都需要做比AL0涡轮泵设计转速更高的运转试验，来验证转子的动平衡特性和模态是否适合CADB的设计需要。高速转子试验是用来检验转子在不同工作转速下的承受力和稳定性的复杂手段。显示的是测量转子在整个工作转速区域中的位移和偏斜量的高转速试验装置。在转子进行高速试验以前，转子上的每一个零件需要认真的进行动平衡测试，并进行细致的组装，以符合由动态转子试验方法建立的标准程序。
4.2泵特性试验AL0涡轮泵的泵特性试验是通过水力试验进行的，用以确定泵的实际性能和汽蚀特性。在试验中，实际的泵零件安装在一个专门的试验装置里，此试验装置可以模拟所需的工况特性。试验的泵即使达到汽蚀上限，也不会危及到产品和试验装置。
高速转子试验演示-直流电机；2-联结器；3-齿轮；4-万向节；5-25000r/min的倍增器；6-中间轴；7-真空室；8-硬质转子；9-50000r/min的倍增器；10-输入轴；11-高频试验的调整工具：12-传感器支座4.3涡轮特性试验采用了以空气为介质进行的涡轮吹风试验和可操作性试验来确定涡轮的实际性能。
所有零件性能均已得到过试验较核，包括轴承和推进剂之间的密封件。这些零件均在模拟工作条件下进行过试验，同时在远超出AL0涡轮泵所需的涡轮控制试验演示图卜贮箱；2-调节器：3-流量计；4-涡轮；5-节流阀；6-电闸推进剂额定流量、压力和流动速率下轴承的每一次试验结果都被用来分析鉴别和改进初的试验件。这些改进被融合进初的产品中。这种分析方法甚至被用在有限的ALO涡轮泵运行试验上，来确保得到完善和协调一致的结论。初的开发过程中的试验如上所述是广泛而综合的。它包括结构和安全校核试验和可操作性试验，而一定数量的附加试验（推力平衡试验，确定设计零件工作条件的试验，涡轮泵联合试验，隔离密封试验等）则用来完善所开发的产品结构。这些试验结果不仅仅用于AL0涡轮栗，而且可以为下一代涡轮泵开发积累设计数据。
5结论Pratt-Whitney和CADB在开发液体火箭发动机和特殊的涡轮机械中的经验使ALO涡轮栗能够在较短的周期内，低成本，低风险地研制出来。设计和开发过程的标准化应用确保了AL0涡轮泵能够满足所有的设计说明书要求，并且保证了产品的制造质量，使交付的产品满足或高于工作需要。AL0涡轮泵的开发是两大的先进火箭产品制造开发公司Pratt-mitney公司和CM）B设计局合作的典范。
QQ交流群
