ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2004 года по МПК F02K9/96 

Описание патента на изобретение RU2239085C2

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при проведении испытаний элементов конструкции ракетных двигателей, в частности вставок и насадок из композиционных материалов, и элементов их крепления.

Известно газодинамическое испытательное устройство для испытания элементов конструкции ракетных двигателей, в частности насадков и вставок. Устройство включает последовательно соединенные между собой эжекторно-вакуумную установку, газодинамическую трубу и вакуум-камеру. При испытаниях испытуемые элементы устанавливают в выходной части двигателя, двигатель помещается в вакуум-камеру, а к срезу его сопла присоединяется газодинамическая труба. За газодинамической трубой при испытании элементов конструкции двигателей с большой степенью расширения устанавливается эжекторно-вакуумная установка (см. Левин В.Я. Испытания жидкостных ракетных двигателей. Москва, Машиностроение, 1981, с.150, рис.4.23).

Такое газодинамическое испытательное устройство имеет сложную конструкцию и, следовательно, сложную схему проведения на нем испытаний. При изменении модификации или габаритных размеров двигателя потребуется изменение габаритных размеров газодинамической трубы и вакуум-камеры, а дополнительная установка за газодинамической трубой эжекторно-вакуумной установки приведет к еще более значительному усложнению конструкции.

Известны ракетные двигатели с кольцевым критическим сечением, содержащие кольцевое сопло и камеру сгорания. Такие двигатели широко используются для создания тяги ракет различного назначения (см. Васильев А.П. и др. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей. Москва, Высшая школа, 1975, с.298).

Задачей, на решение которой направлено предложенное изобретение, является - обеспечение имитации натурных условий работы элементов конструкции ракетных двигателей, обеспечение безотрывного обтекания стенок испытуемых элементов на всех режимах и обеспечение имитации высотных усилий.

Поставленная задача решается тем, что согласно предложенному изобретению ракетный двигатель с кольцевым критическим сечением применен в качестве газодинамического испытательного устройства.

На чертеже изображен ракетный двигатель с кольцевым критическим сечением, используемый в качестве газодинамического испытательного устройства.

При проведении испытаний к выходной части ракетного двигателя 1 с кольцевым критическим сечением необходимым образом крепят испытуемые элементы 2 конструкции ракетного двигателя.

При работе двигатель 1 с кольцевым критическим сечением обеспечивает требуемые условия испытаний следующим образом.

При работе двигателя 1 с кольцевым критическим сечением в земных условиях (при наличии атмосферы) продукты сгорания топлива после критического сечения истекают по поверхности сопла. При этом внутрь кольцевого сопла попадает окружающий камеру воздух с давлением окружающей среды (Рн1 кгс/см2), который и прижимает продукты сгорания компонентов топлива к поверхности сопла двигателя 1 и испытуемых элементов 2 конструкции ракетного двигателя изнутри по всей длине профиля.

Таким образом, на испытуемый элемент 2 конструкции ракетного двигателя изнутри действуют продукты сгорания с давлением Рпс, а снаружи - атмосферный воздух с давлением окружающей среды Рн, причем Рпсн, что позволяет имитировать натурные условия работы элементов конструкции по силовому нагружению и тепловым потокам.

В обычных соплах Лаваля воздух окружающей атмосферы воздействует на струю продуктов сгорания топлива при давлении Рн и при давлении Рн, большем Рпс примерно в три раза, отрывает струю продуктов сгорания от стенки сопла, а не прижимает, исключая, тем самым, эту часть поверхности сопла из работы. По этой же причине применение обычных сопел Лаваля не позволяет обеспечить безотрывное обтекание стенок испытуемых элементов двигателя без применения специальных устройств (вакуум-камер, газодинамических труб, эжекторно-вакуумных установок).

При испытаниях может возникнуть необходимость испытания элементов конструкции в условиях воздействия состава продуктов сгорания, отличного от состава продуктов сгорания данного двигателя. Данное требование может быть выполнено при подаче в продукты сгорания в зависимости от их химического состава, дополнительных компонентов, например воды.

Таким, образом использование предложенного изобретения, а именно - применение ракетного двигателя с кольцевым критическим сечением в качестве газодинамического испытательного устройства - позволит значительно упростить проведение испытаний при отработке конструкции элементов ракетных двигателей и, следовательно, уменьшить затраты на их проведение.

Похожие патенты RU2239085C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 2018
  • Козаев Алан Шотаевич
  • Бердов Роман Дмитриевич
RU2679066C1
Способ имитации высотных условий при испытании ракетных двигателей 2017
RU2698555C2
СПОСОБ ВЫСОТНЫХ ИСПЫТАНИЙ КРУПНОГАБАРИТНОГО РДТТ И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2012
  • Соломонов Юрий Семенович
  • Жарков Александр Сергеевич
  • Литвинов Андрей Владимирович
  • Коваленко Геннадий Павлович
  • Петрусев Виктор Иванович
  • Евгеньев Алексей Майевич
  • Смирнов Михаил Григорьевич
  • Нестеров Александр Алексеевич
  • Власова Людмила Владимировна
RU2492341C1
СПОСОБ ОТРАБОТКИ РАЗДВИЖНОГО СОПЛА РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ С НЕСКОЛЬКИМИ ВЫДВИГАЕМЫМИ НАСАДКАМИ 2011
  • Соколовский Михаил Иванович
  • Бондаренко Сергей Александрович
  • Болотов Александр Аркадьевич
  • Ижуткина Алевтина Петровна
  • Чмыхов Александр Анатольевич
RU2478816C1
Устройство с кормовым диффузором для высотных испытаний ракетных двигателей малой тяги 2017
  • Градов Виталий Николаевич
  • Рыжков Владимир Васильевич
RU2684071C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО ПАРОГАЗА В ЖИДКОСТНОМ РАКЕТНОМ ПАРОГАЗОГЕНЕРАТОРЕ 2014
  • Нарижный Александр Афанасьевич
  • Пикалов Валерий Павлович
  • Суворова Людмила Васильевна
RU2557139C1
Стенд для высотных испытаний ракетных двигателей твердого топлива 2016
  • Ефремов Андрей Николаевич
  • Тимаров Алексей Георгиевич
RU2618986C1
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2015
  • Губертов Арнольд Михайлович
  • Миронов Вадим Всеволодович
  • Мосолов Сергей Владимирович
  • Ульянова Марина Викторовна
  • Давыденко Николай Андреевич
RU2594844C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 2011
  • Губертов Арнольд Михайлович
  • Миронов Вадим Всеволодович
  • Волков Николай Николаевич
  • Волкова Лариса Ивановна
  • Гурина Ирина Николаевна
  • Козаев Алан Шотаевич
RU2449159C1
СОПЛОВОЙ НАСАДОК РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2007
  • Зыков Геннадий Александрович
  • Болотов Александр Аркадьевич
  • Селянский Леонид Иванович
  • Кац Иосиф Рахмаилович
RU2353791C1

Реферат патента 2004 года ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЕ ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение может быть использовано при проведении испытаний элементов конструкции ракетных двигателей, в частности насадок и вставок из композиционных материалов, и элементов их крепления. Применение ракетного двигателя с кольцевым критическим сечением в качестве газодинамического испытательного устройства позволяет обеспечить безотрывное обтекание стенок испытуемых элементов и имитацию высотных усилий на всех режимах без значительного усложнения конструкции испытательного стенда. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 239 085 C2

Применение ракетного двигателя с кольцевым критическим сечением в качестве газодинамического испытательного устройства.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2004 года RU2239085C2

ВАСИЛЬЕВ А.П
и др
Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей
- М.: Высшая школа, 1975, с.298
ЛЕВИН В.Я
и др
Испытания жидкостных ракетных двигателей
- М.: Машиностроение, 1981, с.150, рис.4.23
СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1992
  • Андреев П.П.
  • Баклыков Ю.Д.
  • Гудков М.М.
  • Ерофеев Б.С.
  • Фабрин Ю.Н.
RU2050459C1
ВЫСОТНЫЙ СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 1993
  • Багдасарьян Александр Александрович
  • Багдасарьян Михаил Александрович
  • Шишков Альберт Алексеевич
  • Вакуличев Владимир Тихонович
  • Беляков Владимир Сергеевич
RU2075742C1
Устройство для диагностирования реактивной струи 1987
  • Тюнин Николай Николаевич
  • Прис Иван Иванович
  • Алексеев Лев Петрович
  • Блохин Сергей Валентинович
SU1548685A1
Выхлопное устройство стенда 1984
  • Андреев Анатолий Васильевич
  • Куприк Виктор Викторович
  • Лебедев Валерий Алексеевич
  • Цыбулько Виталий Александрович
SU1814042A1
RU 2003066 С1, 15.11.1993
СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПОВОРОТНЫМ ОСЕСИММЕТРИЧНЫМ РЕАКТИВНЫМ СОПЛОМ 1998
  • Андреев А.В.
  • Лебедев В.А.
  • Марчуков Е.Ю.
  • Павленко В.Н.
  • Руднев Ю.Т.
  • Целяев И.Г.
  • Чепкин В.М.
RU2144658C1

RU 2 239 085 C2

Авторы

Горохов В.Д.

Лобов С.Д.

Братухин Н.А.

Мигдаль С.М.

Орлов В.А.

Черниченко В.В.

Даты

2004-10-27Публикация

2000-05-17Подача