Системы обеспечения безопасности стендовых испытаний кислородно-водородных двигательных установок
Автор: Галеев Айвенго Гадыевич, Егоров Федор Андреевич, Поляхов Александр Дмитриевич, Потапов Владимир Тимофеевич, Сизяков Николай Петрович, Соколовский Александр Алексеевич
Журнал: Космическая техника и технологии @ktt-energia
Рубрика: Контроль и испытание летательных аппаратов и их систем
Статья в выпуске: 1 (28), 2020 года.
Бесплатный доступ
Испытания кислородно-водородных двигательных установок на стенде с заправкой в топливный бак до 2 700 кг водорода проводятся с выполнением специальных мер безопасности и использованием систем аварийной защиты испытаний, охватывающих до 60% нештатных ситуаций. Испытания двигательных установок с увеличенными дозами заправки водорода (до 7 000 кг) требуют применения дополнительных мер безопасности, основанных на повышении эффективности систем пожаровзрывопредупреждения, аварийной защиты и коэффициента охвата аварийных (нештатных) ситуаций. Ключевыми факторами в повышении коэффициента охвата нештатных ситуаций при испытаниях являются исследования систем более раннего обнаружения утечек водорода и применения ингибиторов с флегматизатором-азотом для предотвращения взрыва смесей водорода с воздухом (кислородом). Представлены результаты исследований систем раннего обнаружения утечек водорода и построения средств котроля на основе волоконно-оптической техники и микрорезонаторных структур, обладающих более высокими быстродействием, селективностью, помехозащищенностью и надежностью.
Двигательная установка, безопасность, система аварийной защиты, нештатная ситуация, утечка водорода, волоконно-оптическая техника
Короткий адрес: https://sciup.org/143177923
IDR: 143177923 | DOI: 10.33950/spacetech-2308-7625-2020-1-71-84
Список литературы Системы обеспечения безопасности стендовых испытаний кислородно-водородных двигательных установок
- Галеев А.Г. Об опыте отработки ракетных двигателей и энергетических установок на водородном топливе и проблемы обеспечения их безопасности // Альтернативная энергетика и экология. 2007. № 7. С. 8-14.
- Галеев А.Г., Денисов К.П., Ищенко В.И., Лисейкин В.А., Сайдов Г.Г., Черкашин А.Ю. Испытательные комплексы и экспериментальная отработка жидкостных ракетных двигателей. М.: Машиностроение. Машиностроение - Полет, 2012. 368 с.
- Азатян В.В., Галеев А.Г. Эффективные методы химического управления воспламенением и детонацией газовых смесей водорода с воздухом и кислородом // Сб. тезисов докладов Российской научно-технической конференции «Ракетно-космическая техника и технология 2011». Самара: СГАУ, 2011. С. 124-127.
- Попов Б.Б. Контроль концентраций водорода на стендах ракетно-космических систем // Полет. Специальный выпуск. 2009. С. 18-24.
- Поляхов А.Д. Волоконно-оптическая система контроля утечек водорода при стендовых испытаниях ракетно-космических комплексов / Современное общество, образование и наука: сб. науч. тр. по материалам Международной науч.-практ. конф. Тамбов: ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2012. Ч. 1. С. 95-98.
- Поляхов А.Д. Повышение быстродействия газоаналитических систем мониторинга концентраций утечек водорода на основе идентификации с нечетким прогнозом // Общество, современная наука и образование: проблемы и перспективы: сб. науч. тр. по материалам Международной науч.-практ. конф. Тамбов: ТРОО «Бизнес-Наука-Общество», 2012. Ч. 5. С. 130-136.
- Родченко В.В., Галеев А.Г., Попов Б.Б., Галеев А.В. Исследование систем обеспечения безопасности испытаний кислородно-водородных ДУ на стенде // Альтернативная энергетика и экология. 2015. № 20. С. 42-52.
- Патент РФ № 89708, МКИ G 01 N 27/02. Российская Федерация. Установка для сравнительных испытаний газоаналитических датчиков с имитацией натурных условий. Галеев А.Г., Попов Б.Б.; заявка № 2009130189 от 05.08.2009 г.; опубликовано 10.12.2009 г.
- Turan J., Ovsenik L., Turan J., Jr. Optically powered fiber optic sensors // Acta Electrotechnica et Informática. 2005. V. 5. № 3. P. 1-7.
- Задворнов С.А., Соколовский А.А. Энергосберегающее кодирование измерительной информации в гибридных волоконно-оптических датчиках // Датчики и системы. 2015. № 11. С. 17-20.
- Соколовский А.А., Отчерцов А.В., Моисеев В.В. Оптоэлектронная измерительная система для удаленных датчиков с аналоговым выходом // Датчики и системы. 2015. №12. С. 34-38.
- Задворнов С.А., Соколовский А.А. О пожаровзрывобезопасности волоконно-оптических гибридных измерительных систем // Датчики и системы. 2007. № 3. С. 11-13.
- Dubaniewicz T.H. et al. Ignition of methane-air mixtures by laser heated small particles // Journal of loss prevention in the process industries. 2000. № 13. P. 349-359.
- Соколовский А.А. Фотовольтаиче-ские характеристики светодиодов на основе AlGaAs // Письма в Журнал технической физики. 2018. № 8. С. 57-62.
- Соколовский А.А. Повышение эффективности системы питания электронных измерительных модулей оптическим излучением // Датчики и системы. 2016. № 12. С. 62-65.
- Aspelmeyer M., Kippenberg T.J., Marquardt F. Cavity Optomechanics. Nano- and Micro optomechanical Resonators Interacting with Light // Springer. Verlag Berlin Heidelberg. 2014. 353 p.
- Эткин Л.Г. Виброчастотные датчики. Теория и практика. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2004. 408 с.
- Малов В.В. Пьезорезонансные датчики. М.: Энергоатомиздат, 1989. 272 с.
- Egorov F.A., Potapov V.T. Fiberoptic sensors based on fiber-optic lasers and microoptomechanical resonance structures // Laser Physics. 2011. V. 21. № 2. P. 299-303.
- Fisser M., Badcock R.A., Teal P.D., Hunze A. Optimizing the sensitivity of palladium based hydrogen sensors // Sensors and Actuators. 2018. V. 259. P. 10-19.
- Butler M.A., Ginley D.S. Hydrogen sensing with palladium-coated optical fibers // Journal of Applied Physics. 1988. V. 64. P. 3706-3712.
- Henriksson J., Villanueva L.G., Brugger J. Ultra-low power hydrogen sensing based on a palladium-coated nanomechanical beam resonator // Nanoscale. 2012. V. 4. P. 5059-5064.
