Особенности испытаний жидкостных ракетных двигателей малой тяги

Автор: Назаров В.П., Пиунов В.Ю., Яцуненко В.Г., Савчин Д.А.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 2 т.22, 2021 года.

Бесплатный доступ

Жидкостные ракетные двигатели малой тяги (ЖРДМТ) являются основными двигателями, применяемыми в системах управления космических летательных аппаратов (КЛА). Они могут работать как в непрерывном, так и в импульсном режимах, при этом работа в импульсном режиме является одной из наиболее характерных особенностей. Достоверное заключение о надежности созданных двигателей возможно только на основе испытаний их опытных образцов в реальных либо в значительной степени приближенных к реальным условиям. При создании ЖРДМТ для КЛА различного назначения в процессе конструкторской (опытной) отработки большое внимание уделяется вопросам методологии стендовых испытаний, техническому оснащению стендов, имитирующих воздействие физических условий космического пространства, а также применению диагностических методов и аппаратуры для проведения различных физических исследований и измерений. Эффективность наземной (стендовой) отработки обеспечивается имитацией условий натурных испытаний и учетом влияния всех эксплуатационных факторов, воздействующих на достоверность оценки показателей надежности при конструкторской отработке в наземных условиях. Особое место в вопросах достижения эффективности испытаний занимают требования по обеспечению точности и достоверности результатов испытаний. Значительный объем испытаний при отработке ЖРДМТ следует проводить в условиях требуемого вакуума на стендах, оборудованных барокамерами с вакуумными системами. Для повышения эффективности имитации высотных условий предложено использовать барокамеру с трубчатым экраном, в который подается жидкий азот с необходимым расходом. Импульсные режимы работы ЖРДМТ инициируют в трубопроводах неустановившиеся (низкочастотные) процессы движения компонентов топлива. Рассмотрены методы обеспечения динамического подобия характеристик систем питания двигателя компонентами топлива на стенде и в двигательной установке, в том числе соответствие гидравлических, инерционных и волновых характеристик питающих магистралей.

Еще

Жидкостные ракетные двигатели малой тяги, стендовые испытания, имитация высотных условий

Короткий адрес: https://sciup.org/148322033

IDR: 148322033   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2021-22-2-339-354

Список литературы Особенности испытаний жидкостных ракетных двигателей малой тяги

  • Гришин С. Д., Захаров Ю. А., Оделевский В. К. Проектирование космических аппаратов с двигателями малой тяги. М. : Машиностроение, 2003. 236 с.
  • Разработка основных систем стенда огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей малой тяги / М. В. Краев, Г. Г. Крушенко, Л. Н. Кайчук, В. Г. Яцуненко Препринт № 1. Красноярск : ИВМ СО РАН, 2008. 47 с.
  • Воробьев А. Г., Воробьев С. С. Метод расчета теплового состояния камеры при установившемся импульсном режиме работы жидкостного ракетного двигателя малой тяги // Вестник СибГАУ. 2016. Том 17, № 4. С. 945-955.
  • Лебединский Е. В. Рабочие процессы в жидкостном ракетном двигателе и их моделирование. М. : Машиностроение, 2008. 512 с.
  • НИИМаш [Электронный ресурс]. URL: http://niimashspace.ru/index.php/produce/rkt/31-propulsion (дата обращения: 10.11.2020).
  • Новости космонавтики [Электронный ресурс]. URL: http://novosti-kosmonavtiki.ru/ forum/forum9/topic11175/ (дата обращения 12.08.2020).
  • Продукция Тураевского МКБ «Союз» [Электронный ресурс]. URL: http://www.tmkb-soyuz.ru/31 дата обращения: 15.09.2020).
  • Продукция ФГУП КБ ХМ имени А. М. Исаева [Электронный ресурс]. URL: http://www.kbhmisaeva.ru/main.phpid=31 / (дата обращения: 21.08.2020).
  • Двигатели 1944-2000: авиационные, ракетные, морские, наземные / под ред. И. Г. Шустова. М. : МАКС-Конверсалт, 2000. 406 с.
  • Бирюков В. И., Назаров В. П., Царапкин Р. А. Алгоритм оценки запасов устойчивости рабочего процесса в камерах сгорания жидкостных ракетных двигателей // Сибирский журнал науки и технологий. 2017. Том 18, № 3. С. 558-566.
  • AMBR Engine for Science Missions [Электронный ресурс]. URL: nts.nasa.giv/archive/nasa/ casi.nts.nasa.../20090001339.pdf (дата обращения: 05.09.2020).
  • Шибанов А. А., Пикалов В. П., Сайдов С. С. Методы физического моделирования высокочастотной неустойчивости рабочего процесса в жидкостных ракетных двигателях. М. : Машиностроение ; Полет, 2013. 512 с.
  • Краев М. В., Яцуненко В. Г. Измерения параметров при огневых испытаниях жидкостных ракетных двигателей малой тяги // Вестник СибГАУ. 2004. № 5. С. 167-172.
  • Яцуненко В. Г., Назаров В. П., Коломенцев А. И. Стендовые испытания жидкостных ракетных двигателей : учеб. пособие / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т ; Моск. авиац. ин-т. Красноярск, 2016. 248 с.
  • Гликман Б. Ф. Нестационарные течения в пневмогидравлических цепях. М. : Машиностроение, 1979. 125 с.
  • Бирюков В. И., Мосолов С. В. Динамика газовых трактов жидкостных ракетных двигателей. М. : Изд-во МАИ, 2016. 168 с.
  • Experimental Demonstration of the Vacuum Specific Impulse of a Hybrid Rocket Engine / J. Lestrade, O. Verberne, G. Khimeche и др. // 50th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, Cleveland, 2014.
  • Яцуненко В. Г. Оптимизация процесса конструкторской отработки ЖРД малой тяги при огневых испытаниях : дис. ... канд. техн. наук / Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2006. 124 с.
  • Панчурин К. А. Решение уравнений Навье - Стокса в частном случае нестационарного ламинарного течения в трубах // Труды Лен. ин-та водн. транспорта, 1963. Вып. 45. С. 49-51.
  • Файзулаев Д. Ф., Наврузов К., Фаттаев Ф. Н. Пульсирующее течение вязкой несжимаемой жидкости в круглой трубе с разветвлением // ДАН УзССР, 1981. № 10. С. 20-22.
  • Попов Д. Н. Об особенностях нестационарных потоков в трубах // Изв. вузов. Машиностроение. 1970. № 7. С. 78-82.
  • Jeong Soo Kim, Jeong Park, Sungcho Kim. Test and Performance Evaluation of Small Liquid-monopropellant Rocket Engines. 42nd Joint Propulsion Conference & Exhibit, Sacramento, 2006.
Еще
Статья научная