Изобретение относится к ракетно-космической технике, а именно к устройствам для наземной проверки электрореактивной двигательной установки (ЭРДУ), состоящей из нескольких электрореактивных двигателей (ЭРД), в частности для проверки правильности ее пневмомонтажа.
Известно, что для проверки расхода через контактный двигатель многодвигательной установки проводят испытания для быстрого определения расхода газа при "холодных" продувках (фазировку), что позволяет получить информацию об открытии соответствующих магистральных клапанов и о наличии подачи газа в данный двигатель.
Известно устройство для наземной проверки пневмомонтажа электрореактивной двигательной установки.
Недостаток известного устройства заключается в невозможности определения правильности пневмомонтажа для многодвигательной ЭРДУ.
Целью изобретения является устранение указанного недостатка.
Цель достигается тем, что в устройстве для наземной проверки пневмомонтажа электрореактивной двигательной установки, содержащей по крайней мере два электрореактивных двигателя с замкнутым дрейфом электронов, испытательную арматуру с регистрирующими приборами и технологическими заглушками, установленными на каждом из двигателей с зазором относительно разрядной камеры с анодом-газораспределиетелем, согласно изобретению каждая технологическая заглушка снабжена кольцевым вкладышем и датчиком расхода, причем кольцевой вкладыш с одного торца герметично пристыкован к внутренней поверхности заглушки, к другому торцу прикреплены кольцевые уплотнители, выполненные из мягкой резины, при этом в кольцевом вкладыше выполнено сквозное отверстие, со стороны заглушки герметично сообщающееся с датчиком расхода, причем кольцевой вкладыш с радиальным зазором размещен в кольцевой разрядной камере двигателя, а торец вкладыша с уплотнителями герметично прижат к свободной торцовой поверхности анода-газораспределителя так, что образовавшийся между торцами вкладыша и анода кольцевой коллектор герметично связан через сквозное отверстие с датчиком расхода, соединенным с общим для каждого двигателя регистрирующим прибором испытательной арматуры.
На чертеже представлена схема устройства для наземной проверки пневмомонтажа на примере двухдвигательной ЭРДУ.
Устройство содержит разрядную камеру 1, выполненную из диэлектрика, например из алюмонитрида бора, кольцевой анод-газораспределитель 2 с токо- и газоподводами 3 и каналами для равномерной подачи рабочего тела в разрядную камеру. Каждый из указанных СПД снабжен блоком газораспределения 4, входные штуцеры с общим коллектором 5 магистрали высокого давления, а выходные соединены трубопроводами с анодами газопроводом 3 и двумя катодными входами. Каждый БРГ содержит электроклапан 6 и регулирующий дроссель 7, включенные в цепь системы питания и управления (СПУ) 8, которая имеет выход канала телеметрии 9 о прохождении команд на открытие электроклана 6.
Каждый двигатель снабжен технологической заглушкой 10, установленной с зазором относительно разрядной камеры 1 и снабженной кольцевым вкладышем 11, герметично пристыкованным (приваренным) к внутренней поверхности заглушки 10. На свободном торце кольцевого вкладыша 11 установлены кольцевые уплотнители 12, выполненные из мягкой резины. В заглушке 10, кольцевом вкладыше 11 и в уплотнителях 12 выполнено сквозное отверстие, со стороны заглушки герметично сообщающееся через штуцер 13 и трубопровод 15 с датчиком расхода 16. Заглушка 10 прикреплена к магнитопроводу двигателя с помощью резьбового соединения 14. Выходной штуцер датчика расхода 16 открыт. Каждый датчик расхода 16 соединен со своим измерительным усилителем 17, выходы которых соединены с общим регистрирующим прибором 18, с которым также соединен выход 9 телеметрии СПУ 8.
Предлагаемое устройство для наземной проверки пневмомонтажа многодвигательной ЭРДУ работает следующим образом.
Вначале устанавливают заглушку 10 на магнитопроводе двигателя так, что кольцевой вкладыш 11 с радиальным зазором размещен в кольцевой разрядной камере 1, а его торец с уплотнителями герметично прижат к свободной торцовой поверхности анода-газораспределителя 2 с помощью резьбового соединения 14 так, что образовавшийся между последними кольцевой коллектор герметично связан через сквозное отверстие с датчиком расхода 16. На каждой заглушке указан порядковый номер двигателя.
По спаду давления в системе проверяют герметичность установки заглушек 10, подавая давление от вспомогательного источника сжатого газа через выходной штуцер датчика расхода 16, после чего вспомогательный источник газа отключается.
Во входной трубопровод 5 подают постоянное избыточное давление технологического газа, например азота, равное рабочему давлению (1,5 2 атм). Клапаны 6 во всех БГР 4 закрыты.
В начальный момент времени подается команда от СПУ 8 на включение БГР 4 первого двигателя. В соответствии с логикой работы ЭРДУ открывается клапан 6 первого двигателя. Одновременно поступает сигнал по каналу телеметрии 9 на регистрирующий прибор 18 о прохождении команды на подачу расхода в первый двигатель ЭРДУ. Через время, равное в основном времени заполнения трубопровода и анодного коллектора (2 5 с), через анод (≈90% расхода) и соответствующий катод двигателя N1 установится постоянный расход технологического газа, поступающего из магистрали 5, проходящий через анод 2 двигателя N1, а также через сквозное отверстие в технологической заглушке 10, кольцевом вкладыше 11, уплотнителе 12, через штуцер 13, трубопровод 15 и датчик расхода 16 первого двигателя. Так как выходной штуцер датчика расхода 16 находится при атмосферном давлении, то избыточное давление, установившееся в полости анодного коллектора, определяется газодинамическим сопротивлением тракта: сквозное отверстие технологической заглушки трубопровод 15 датчик расхода 16.
В СПД типа М 70 при использовании датчиков расхода типа ДЕМЗ.486.053.201 при расходах, близких к номинальному, избыточное давление в анодном коллекторе, как показали экспериментальные исследования, составляет величину порядка десятка мм рт.ст.
Проходящий через датчик 16 расход технологического газа преобразуется в электрический сигнал, который усиливается усилителем 17 до выходного аналогового сигнала (5 B 100% от номинала). Этот сигнал, пропорциональный установившемуся расходу газа через анод 2 двигателя, также поступает на регистрирующий прибор 18 и имеет время задержки, равное постоянной времени измерения датчик 16 усилитель 17 и составляет величину порядка 3 6 с.
Таким образом, по истечении указанного времени прибора 18 зарегистрирует сигнал, пропорциональный расходу газа через первый двигатель.
Далее аналогично регистрируются расходы газа через следующие по порядку двигателя ЭРДУ.
Таким образом, сравнивая на регистрирующем приборе 18 команды СПУ 8 с сигналами расхода 16, можно произвести однозначную идентификацию N команды N двигателя и судить о правильности монтажа СПУ БГР двигатель.
Кроме того, сигнал, поступающий с усилителей 17, пропорционален расходу через двигатель, поэтому в случае отклонения его от расхода газа, пересчитанного на его номинальное значение, можно судить о негерметичности соединений трубопроводов в конкретном двигателе, о нарушении работоспособности регулирующего дросселя или о попадании инородных частиц в тракт арматуры и трубопровод системы подачи газа.
Использование: для наземной проверки пневмомонтажа электрореактивнной двигательной установки. Сущность: устройство содержит, по крайней мере, два электрореактивных двигателя с замкнутым дрейфом электронов, испытательную арматуру с регистрирующими приборами и технологическими заглушками, установленными на каждом из двигателей с зазором относительно разрядной камеры с анодом-газораспределителем, при этом каждая технологическая заглушка снабжена кольцевым вкладышем и датчиком расхода, причем кольцевой вкладыш с одного торца герметично пристыкован к внутренней поверхности заглушки, к другому торцу прикреплены кольцевые уплотнители, выполненные из мягкой резины. В кольцевом вкладыше выполнено сквозное отверстие, со стороны заглушки герметично сообщающееся с датчиком расхода, а вкладыш с радиальным зазором размещен в кольцевой разрядной камере двигателя. Торец вкладыша с уплотнителями герметично прижат к свободной торцовой поверхности анода-газораспределителя так, что образовавшийся между торцами вкладыша и анода кольцевой коллектор герметично связан через сквозное отверстие с датчиком расхода, соединенным с общим для каждого двигателя регистрирующим прибором испытательной арматуры. 1 ил.
Устройство для наземной проверки пневмомонтажа электрореактивной двигательной установки, содержащей по крайней мере два электрореактивных двигателя с замкнутым дрейфом электронов, испытательную арматуру с регистрирующими приборами и технологическими заглушками, установленными на каждом из двигателей с зазором относительно разрядной камеры с анодом-газораспределителем, отличающееся тем, что каждая технологическая заглушка снабжена кольцевым вкладышем и датчиком расхода, причем кольцевой вкладыш с одного торца герметично пристыкован к внутренней поверхности заглушки, к другому торцу прикреплены кольцевые уплотнители, выполненные из мягкой резины, при этом в кольцевом вкладыше выполнено сквозное отверстие, со стороны заглушки герметично сообщающееся с датчиком расхода, причем кольцевой вкладыш с радиальным зазором размещен в кольцевой разрядной камере двигателя, а торец вкладыша с уплотнителями герметично прижат к свободной торцевой поверхности анода-газораспределителя так, что образовавшийся между торцами вкладыша и анода кольцевой коллектор герметично связан через сквозное отверстие с датчиком расхода, соединенным с общим для каждого двигателя регистрирующим прибором испытательной арматуры.
| Морозов А.И., Шубин А.П | |||
| Космические электрореактивные двигатели | |||
| - М.: Знание, 1975, с.28-34, рис.10, с.48-50, рис.15. |
