УСТАНОВКА ДЛЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ Российский патент 2021 года по МПК G01N25/72 G01N25/24 G01M9/00 G01M13/00 

Изобретение относится к области промышленной аэротермодинамики и может быть использовано для исследований аэротермомеханической стойкости материалов и элементов конструкций авиационной и ракетной техники на воздействие высокоэнтальпийных скоростных газовых потоков.

Известна «Установка для газодинамических испытаний», патент РФ №2658152, МПК ⁸ G01M 7/08, опубл. 19.06.2018, Бюл. №17, выбранная в качестве прототипа и содержащая испытательную камеру с аэродинамическим соплом, источник сжатого воздуха с магистралью высокого давления, систему регулирования подачи сжатого воздуха с регулируемыми клапанами, датчиками давления, датчиком температуры и регулятором расхода воздуха, установленным в магистрали высокого давления, газовый генератор со смесительным ресивером, топливными форсунками и системой зажигания, подключенный входом к магистрали высокого давления, а выходом - к входу аэродинамического сопла испытательной камеры, систему подачи топлива, подключенную к топливным форсункам и имеющую регулятор расхода топлива, и систему подачи кислорода, подключенную к смесительному ресиверу и имеющую регулятор расхода кислорода, причем регулятор расхода воздуха выполнен в виде редукционного клапана с полостью управления и расходного критического сопла, установленного в магистрали высокого давления между редукционным клапаном и газовым генератором, а система регулирования подачи сжатого воздуха имеет пневморедуктор, регулируемый клапан и ресивер, подключенный к полости управления редукционного клапана непосредственно и связанный с атмосферой через управляемые клапаны, причем установка снабжена источником постоянного давления нейтрального газа, регуляторы расхода топлива и кислорода выполнены в виде управляемых редукционных клапанов, полость управления каждого из которых, подключена к источнику постоянного давления нейтрального газа через дополнительные пневморедуктор, регулируемый клапан и ресивер, связанный с атмосферой через дополнительные управляемые клапаны.

К недостаткам данной установки следует отнести:

- невозможность реализации температур продуктов сгорания на выходе из аэродинамического сопла Т ≈ 4000 К вследствие подачи воздуха в камеру сгорания в дополнении к кислороду;

- отсутствие возможности удаления из топливной магистрали воздуха перед ее заполнением взрывоопасным видом топлива, например, водородом, так как нейтральный газ используется для управления пневматическими клапанами, а не для заполнения топливной магистрали с целью вытеснения из нее воздуха;

- отсутствие возможности контроля горения в камере сгорания с целью автоматического перекрытия топливной и кислородной магистралей в случае несанкционированного погасания пламени;

- отсутствие возможности контроля загазованности окружающего воздуха на месте размещения установки при утечке взрывоопасного вида топлива, например, водорода;

- отсутствие возможности охлаждения подверженных нагреву элементов установки.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание установки для моделирования воздействия на испытываемый материал или конструкцию высокоэнтальпийного скоростного газового потока, характерного для движения летательного аппарата в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, с учетом ее работы с применением взрывоопасных компонентов топлива.

Технический результат заключается в реализации максимально приближенных к натурным параметров термомеханического воздействия на испытываемый материал или конструкцию высокоэнтальпийного (до ~4000 К) скоростного газового потока, характерного для движения летательного аппарата в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, в обеспечении возможности наращивания производительности (расхода) установки подключением дополнительных топливных и кислородных модулей, а также в обеспечении возможности выполнения условий безопасного функционирования установки при использовании газообразных взрывопожароопасных высокоэнергетических компонентов горючего (водорода) и кислорода.

Технический результат достигается за счет использования установки для газодинамических испытаний, содержащей как минимум одну камеру сгорания с аэродинамическим соплом, снабженную системой зажигания, систему подачи топлива, подключенную к первому вводу камеры сгорания и включающую, источник топлива, топливную магистраль, первый управляемый клапан, регулятор расхода топлива, первое расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи кислорода, подключенную к второму вводу камеры сгорания и включающую источник кислорода, кислородную магистраль, регулятор расхода кислорода, второй управляемый клапан, второе расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи нейтрального газа, включающую магистраль нейтрального газа, источник нейтрального газа, выход которого подключен к входу регулятора давления нейтрального газа, выход которого соединен с параллельно установленными третьим и четвертым управляемыми клапанами, датчики давления, входы первых из которых подключены к полостям расходомерных устройств перед, входы вторых - после установленных в них сопел, блок управления и регистрации, подключенный к соответствующим входам управляемых клапанов, соответствующему входу системы зажигания и к выходам датчиков давления, в которой в отличие от прототипа система зажигания выполнена в виде запальной горелки, содержащей, как минимум, одну свечу зажигания, подключенную к блоку управления и регистрации, камеру сгорания с собственным соплом, снабженную отдельными вводами для подключения к системам подачи топлива и кислорода, подсоединенную соплом к днищу камеры сгорания с аэродинамическим соплом, системы подачи топлива и кислорода в камеру сгорания дополнительно снабжены приемным коллектором топлива и приемным коллектором кислорода, пятым и шестым управляемыми клапанами, соответственно, регулятор расхода топлива, первый управляемый клапан, приемный коллектор топлива, пятый управляемый клапан, первое расходомерное устройство соединены последовательно, выход первого расходомерного устройства подключен к первому вводу камеры сгорания, регулятор расхода кислорода, второй управляемый клапан, приемный коллектор кислорода, шестой управляемый клапан, второе расходомерное устройство соединены последовательно, выход второго расходомерного устройства подключен к второму вводу камеры сгорания, выход регулятора расхода топлива соединен дополнительной топливной магистралью с последовательно включенными в нее седьмым и восьмым управляемыми клапанами, третьим расходомерным устройством, выход третьего расходомерного устройства подключен к первому вводу камеры сгорания запальной горелки, отдельный вывод приемного коллектора кислорода соединен дополнительной кислородной магистралью с последовательно включенными в нее девятым управляемым клапаном и четвертым расходомерным устройством, выход четвертого расходомерного устройства подключен к второму вводу камеры сгорания запальной горелки, параллельно включенные в магистраль нейтрального газа третий и четвертый управляемые клапаны соединены с топливными магистралями между первым управляемым клапаном и приемным коллектором топлива и между седьмым и восьмым управляемыми клапанами соответственно, установка дополнительно снабжена датчиком погасания пламени и камерой видеонаблюдения, выходы которых соединены с входами системы управления и регистрации, установленными с возможностью регистрации состояния газового потока на выходе из аэродинамического сопла.

К приемным коллекторам систем подачи топлива и кислорода могут быть подключены, по крайней мере, по одной дополнительной системе подачи топлива и кислорода, выполненные в виде отдельных модулей.

Участки топливной магистрали между пятым управляемым клапаном и первым расходомерным устройством и кислородной магистрали между шестым регулируемым клапаном и вторым расходомерным устройством и камера сгорания с аэродинамическим соплом могут быть помещены в водоохлаждаемые рубашки.

Установка может быть снабжена системой контроля загазованности окружающего воздуха, выход которой может быть соединен с соответствующим входом блока управления и регистрации.

Выполнение системы зажигания в виде запальной горелки, содержащей, как минимум, одну свечу зажигания и камеру сгорания с собственным соплом, снабженную отдельными первым и вторым вводами для подключения к системам подачи топлива и кислорода, обеспечивает зажигание топливно-кислородной смеси в камере сгорания с аэродинамическим соплом и поддержание в ней устойчивого горения. Сопло, соединяющее запальную горелку и камеру сгорания с аэродинамическим соплом, формирует в последней осевой протяженный форс пламени, обеспечивающий стабильный очаг воспламенения топливно-кислородной смеси в объеме камеры сгорания с аэродинамическим соплом.

Снабжение систем подачи топлива и кислорода в камеру сгорания дополнительными приемными коллекторами топлива и кислорода, соответственно, позволяет подключать к данным системам дополнительные топливные и кислородные модули для увеличения производительности установки, а включение в системы пятого и шестого управляемых клапанов позволяет задублировать первый и второй управляемые клапаны, повысив тем самым надежность систем с точки зрения безопасности.

Последовательное соединение регулятора расхода топлива, первого управляемого клапана, приемного коллектора топлива, пятого управляемого клапана, первого расходомерного устройства, выход которого подключен к первому вводу камеры сгорания, позволяет реализовать регулируемую подачу топлива с требуемым расходом в камеру сгорания с аэродинамическим соплом для получения на выходе сопла необходимых параметров газовой струи.

Последовательное соединение регулятора расхода кислорода, второго управляемого клапана, приемного коллектора кислорода, шестого управляемого клапана, второго расходомерного устройства выход которого подключен к второму вводу камеры сгорания позволяет реализовать регулируемую подачу кислорода с требуемым расходом в камеру сгорания с аэродинамическим соплом для получения на выходе сопла необходимых параметров газовой струи.

Соединение выхода регулятора расхода топлива дополнительной топливной магистралью с последовательно включенными в нее седьмым и восьмым управляемыми клапанами, третьим расходомерным устройством с первым вводом в камеру сгорания запальной горелки, позволяет реализовать регулируемую подачу топлива в запальную горелку для создания осевого протяженного форса пламени, обеспечивающего очаг воспламенения в топливно-кислородной смеси в объеме камеры сгорания с аэродинамическим соплом.

Соединение отдельного вывода приемного коллектора кислорода дополнительной кислородной магистралью с последовательно включенными в нее девятым управляемым клапаном и четвертым расходомерным устройством с вторым вводом в камеру сгорания запальной горелки, позволяет реализовать регулируемую подачу кислорода в запальную горелку для создания осевого протяженного форса пламени, обеспечивающего очаг воспламенения в топливно-кислородной смеси в объеме камеры сгорания с аэродинамическим соплом.

Параллельное включение в магистраль нейтрального газа третьего и четвертого управляемых клапанов и их соединение с топливными магистралями между первым управляемым клапаном и приемным коллектором топлива и между седьмым и восьмым управляемыми клапанами, соответственно, обеспечивает перед заполнением основной и дополнительной топливных систем топливом, что обязательно для взрывоопасного вида топлива, удаление из них воздуха посредством продувки инертным газом, например азотом, а также вытеснение остаточного топлива из основной и дополнительной топливных систем перед завершением работы установки.

Снабжение установки датчиком погасания пламени и камерой видеонаблюдения, выходы которых соединены с входами блока управления и регистрации, установленными с возможностью регистрации состояния газового потока на выходе из аэродинамического сопла, обеспечивает в случае прекращения горения в камере сгорания с аэродинамическим соплом топливно-кислородной смеси в автоматическом режиме отключение подачи в камеру сгорания и запальную горелку топлива и кислорода, позволяет в реальном времени наблюдать на видеомониторе процесс воздействия газовой струи на испытываемый объект и в случае погасания пламени также, но уже в ручном режиме, перевести блок управления и регистрации в режим автоматического отключения подачи в камеру сгорания и запальную горелку топлива и кислорода.

Подключение к приемным коллекторам систем подачи топлива и кислорода, по крайней мере, по одной дополнительной системе подачи топлива и кислорода, выполненные в виде отдельных модулей, позволяет в случае необходимости увеличить производительность установки за счет увеличения расходов топлива и кислорода.

Помещение в водоохлаждаемые рубашки участков топливной магистрали между пятым управляемым клапаном и первым расходомерным устройством и кислородной магистрали между шестым регулируемым клапаном и вторым расходомерным устройством и камеры сгорания с аэродинамическим соплом исключает перегрев пятого и шестого управляемых клапанов и камеры сгорания в процессе работы установки.

Снабжение установки системой контроля загазованности окружающего воздуха, выход которой может быть соединен с соответствующим входом блока управления и регистрации, позволяет контролировать концентрации газообразных взрывоопасного вида топлива и кислорода в воздухе и оповещать в случае их выхода за допустимые пределы.

Использование всей совокупности признаков, описывающих изобретение, позволяет обеспечить достижение технического результата изобретения - реализации максимально приближенных к натурным параметров термомеханического воздействия на испытываемый материал или конструкцию высокоэнтальпийного скоростного газового потока, характерного для движения летательного аппарата в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, в возможности наращивания производительности установки подключением дополнительных топливных и кислородных модулей, с учетом выполнения условий безопасного функционирования установки при использовании газообразных взрывопожароопасных высокоэнергетических компонентов горючего - водорода и кислорода.

Изобретение поясняется фигурой, на которой схематично изображена заявляемая установка для газодинамических испытаний.

Установка для газодинамических испытаний содержит как минимум одну камеру сгорания 1 с аэродинамическим соплом 2, снабженную системой зажигания, системы подачи топлива 4, кислорода 5, нейтрального газа 6, датчики давления 7, 8, 9 и 10, блок управления и регистрации 11.

Система зажигания выполнена в виде запальной горелки 3, содержащей, как минимум, одну свечу зажигания электроискрового типа 12, подключенную к блоку управления и регистрации 11, собственные сопло 13 и камеру сгорания 14, снабженную первым и вторым вводами 15 и 16, соответственно, для подключения к системам подачи топлива 4 и кислорода 5, подсоединенную соплом 13 к днищу камеры сгорания 1 с аэродинамическим соплом 2.

Система подачи топлива 4 включает источник топлива 18, топливную магистраль 17, регулятор расхода топлива 19, первый управляемый клапан 22, приемный коллектор топлива 23, пятый управляемый клапан 24, первое расходомерное устройство 20, снабженное соплом 21, дополнительную топливную магистраль 26 с последовательно включенными в нее седьмым 27 и восьмым 28 управляемыми клапанами, третьим расходомерным устройством 29, снабженным соплом 30. Выход регулятора расхода топлива 19 соединен дополнительной топливной магистралью 26 с последовательно включенными в нее седьмым 27 и восьмым 28 управляемыми клапанами, третьим расходомерным устройством 29, снабженным соплом 30.

Система подачи топлива 4 подключена к первому вводу 25 камеры сгорания 1 и к первому вводу 15 камеры сгорания 14 запальной горелки 3.

Система подачи кислорода 5 включает кислородную магистраль 31, источник кислорода 32, регулятор расхода кислорода 33, второй управляемый клапан 36, приемный коллектор кислорода 37, шестой управляемый клапан 38, второе расходомерное устройство 34, снабженное соплом 35. Отдельный ввод приемного коллектора кислорода 37 соединен дополнительной кислородной магистралью 40 с последовательно включенными в нее девятым управляемым клапаном 41 и четвертым расходомерным устройством 42, снабженным соплом 43.

Система подачи кислорода 5 подключена к второму вводу 39 камеры сгорания 1 и к второму вводу 16 в камеру сгорания 14 запальной горелки 3.

Система подачи нейтрального газа 6 включает магистраль 44 подачи нейтрального газа, источник нейтрального газа 45, подключенный к входу регулятора давления нейтрального газа 46, выход которого соединен с параллельно установленными третьим 47 и четвертым 48 управляемыми клапанами, которые, в свою очередь, соединены с топливной 17 и дополнительной топливной 26 магистралями между первым управляемым клапаном 22 и приемным коллектором топлива 23 и между седьмым 27 и восьмым 28 управляемыми клапанами, соответственно.

В системах подачи топлива 4 и кислорода 5 в качестве регуляторов расхода 19 и 33 применены регуляторы давления с ручной настройкой выходных параметров, в качестве управляемых клапанов 22, 24, 27, 28, 36, 38, 41, 47, 48 применены электромагнитные отсечные клапаны (во взрывозащищенном исполнении), в обесточенном состоянии перекрывающие подачу газов в обслуживаемые ими газовые магистрали. Расходомерные устройства 20, 29, 34 и 42 наряду с определением расходов газов обеспечивают регулирование их выдачи путем применения сопел 21, 30, 35 и 43, соответственно, с установленными проходными сечениями. В данном исполнении сопла 21, 30, 35 и 43 выполнены сменными, что обеспечивает регулирование расходов топлива и кислорода применением сопел с различными расходными характеристиками.

Расположенные в непосредственной близости от камеры сгорания 1 и запальной горелки 3 участки топливной магистрали 17 между пятым управляемым клапаном 24 и первым расходомерным устройством 20 и кислородной магистрали 31 между шестым управляемым клапаном 38 и вторым расходомерным устройством 34 и сама камера сгорания 1 с аэродинамическим соплом 2 для исключения перегрева помещены в водоохлаждаемые рубашки 49 и 50. Подача воды в водоохлаждаемые рубашки осуществляется от источника воды 51 по гибким рукавам 52.

К полостям первого 20 и третьего 29 расходомерных устройств системы подачи топлива 4 и второго 34 и четвертого 42 системы подачи кислорода 5 подключены входы датчиков давления 7 и 8 перед, 9 и 10 после установленных в них сопел 21, 30, 35, 43.

Установка дополнительно снабжена датчиком погасания пламени 53 и камерой видеонаблюдения 54, установленными с возможностью регистрации состояния газового потока на выходе из аэродинамического сопла 2.

Блок управления и регистрации 11 подключен к соответствующим входам свечи 12 системы зажигания, управляемых клапанов 22, 24, 27, 28, 36, 38, 41, 47, 48, к выходам датчиков давления 7, 8, 9 и 10, датчика погасания пламени 53, камеры видеонаблюдения 54.

Блок управления и регистрации 11 представляет собой программно-аппаратный комплекс, который управляет системой зажигания и управляемыми клапанами 22, 24, 27, 28, 36, 38, 41, 47, 48 как в автоматическом, так и в ручном режимах, регистрирует показания датчиков давления 7, 8, 9 и 10, датчика погасания пламени 53, производит обработку регистрируемых сигналов и в реальном времени вносит коррективы в циклограмму работы установки для газодинамических испытаний.

Для увеличения производительности установки за счет увеличения расхода топлива и кислорода к приемным коллекторам 23 и 37 систем подачи топлива 4 и кислорода 5 могут быть подключены, по крайней мере, по одной дополнительной системе подачи топлива 55 и кислорода 56, выполненные в виде отдельных модулей.

Установка также может быть снабжена системой контроля загазованности окружающего воздуха, содержащей датчики концентрации газообразных топлива 57 и кислорода 58, установленные в местах размещения источников топлива 18, кислорода 32 (газового оборудования установки). Выход системы контроля загазованности подключен к соответствующему входу блока управления и регистрации 11. Для визуального контроля, совместно с датчиками концентрации 57 и 58 места размещения газового оборудования могут быть оснащены камерами видеонаблюдения 59.

Установка для газодинамических испытаний работает следующим образом.

На основании заданного эксплуатационного режима разрабатывается циклограмма работы установки, определяются расходы топлива, кислорода и нейтрального газа, необходимые для этого объемы источников газа 18, 32, 45, и начальные давления в них, параметры регуляторов расхода 19, 33, 46, площади проходных сечений сменных сопел 21, 30, 35, 43 расходомерных устройств 20, 29, 34, 42 и сопел 2 и 13 камеры сгорания 1 и запальной горелки 3, соответственно, а также профиль аэродинамического сопла 2 камеры сгорания 1.

В исходном положении все управляемые клапаны 22, 24, 27, 28, 36, 38, 41, 47, 48 закрыты. При необходимости подключаются дополнительные топливные и кислородные модули 55 и 56.

Производится контроль концентрации газов в окружающем воздухе с помощью датчиков 57, 58, включаются камеры видеонаблюдения 54, 59 и подается вода в водоохлаждаемые рубашки 49 и 50.

Запускается программное обеспечение блока управления и регистрации 11, загружается циклограмма работы установки с интегрированным в нее алгоритмом аварийного отключения установки, производится запуск автоматического режима работы блока управления и регистрации 11.

Ниже приводится рабочий цикл установки.

1. Открываются управляемые клапаны 24 и 28, и кратковременным открытием управляемых клапанов 47 и 48 производится продувка нейтральным газом, например азотом, магистралей системы подачи топлива 4, например водорода, с выходом нейтрального газа через аэродинамическое сопло 2 камеры сгорания 1. Закрываются управляемые клапаны 24, 28.

2. Последовательно открываются управляемые клапаны 36, 41 и 38, и производится подача кислорода в камеру сгорания 14 запальной горелки 3 и основную камеру сгорания 1, вытесняя из них нейтральный газ.

3. Последовательным открытием управляемых клапанов 27 и 28 производится подача топлива в камеру сгорания 14 запальной горелки 3, блоком управления и регистрации 11 подаются высоковольтные импульсы на свечу зажигания 12, запускается запальная горелка 3.

4. После получения сигнала с датчика погасания пламени 53 о наличии пламени на выходе сопла 2 камеры сгорания 1 последовательным открытием управляемых клапанов 22 и 24 производится подача топлива в камеру сгорания 1. Топливная смесь в камере сгорания 1 воспламеняется с помощью факела запальной горелки 3, и продукты ее сгорания, истекая из аэродинамического сопла 2, формируют высокоэнтальпийный скоростной газовый поток продуктов сгорания топливно-кислородной смеси. Контроль за горением в камере сгорания 1 производится в автоматическом режиме блоком управления и регистрации 11 путем обработки сигнала с датчика погасания пламени 53, а также визуально оператором на мониторе с помощью камеры видеонаблюдения 54.

5. В момент завершения рабочего цикла установки блок управления и регистрации 11 приступает к последовательному отключению систем установки. Прекращается подача топлива в камеру сгорания 1 закрытием управляемого клапана 22 системы подачи топлива 4. В результате открытия управляемого клапана 47 нейтральный газ подается в магистраль 17, вытесняет из нее остатки топлива в камеру сгорания 1, где и происходит его дожигание.

6. После прекращения горения в камере сгорания 1 отключается подача топлива в запальную горелку 3. Для этого производится закрытие управляемого клапана 27 системы подачи топлива 4 и открытие управляемого клапана 48 системы подачи нейтрального газа 6, в результате чего нейтральный газ вытеснит остатки топлива из дополнительной магистрали 26 системы подачи топлива 4 в камеру сгорания 14 запальной горелки 3.

7. После дожигания остатков топлива в запальной горелке 3, и получения блоком управления и регистрации 11 сигнала с датчика погасания пламени 53 о прекращении горения производится закрытие оставшихся открытыми управляемых клапанов в системах подачи топлива 4, кислорода 5 и нейтрального газа 6. Отключается подача воды в водоохлаждаемые рубашки 49 и 50.

На этом рабочий цикл установки завершен.

8. По сигналам с датчиков концентрации газов 57, 58 и видеоинформации с камер 59, выведенной на монитор блока управления и регистрации 11, производится контроль концентраций газов в окрестности установки и состояния установки, соответственно.

Таким образом, заявляемая установка позволяет реализовать максимально приближенные к натурным параметры термомеханического воздействия на испытываемый материал или конструкцию высокоэнтальпийного газового потока, характерного для движения летательного аппарата в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, обеспечить возможность наращивания производительности установки подключением дополнительных топливных и кислородных модулей, а также обеспечить возможность выполнения условий безопасного функционирования установки при использовании газообразных взрывопожароопасных высокоэнергетических компонентов горючего - водорода и кислорода.

Изобретение относится к области промышленной аэротермодинамики и может быть использовано для исследований аэротермомеханической стойкости материалов и элементов конструкций авиационной и ракетной техники на воздействие высокоэнтальпийных скоростных газовых потоков. Установка содержит как минимум одну камеру сгорания с аэродинамическим соплом, снабженную системой зажигания, систему подачи топлива, подключенную к первому вводу камеры сгорания и включающую, источник топлива, топливную магистраль, первый управляемый клапан, регулятор расхода топлива, первое расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи кислорода, подключенную к второму вводу камеры сгорания и включающую источник кислорода, кислородную магистраль, регулятор расхода кислорода, второй управляемый клапан, второе расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи нейтрального газа, включающую магистраль нейтрального газа, источник нейтрального газа, выход которого подключен к входу регулятора давления нейтрального газа, выход которого соединен с параллельно установленными третьим и четвертым управляемыми клапанами, датчики давления, входы первых из которых подключены к полостям расходомерных устройств перед, входы вторых - после установленных в них сопел, блок управления и регистрации, подключенный к соответствующим входам управляемых клапанов, соответствующему входу системы зажигания и выходам датчиков давления. Новым является то, что система зажигания выполнена в виде запальной горелки, содержащей как минимум одну свечу зажигания, подключенную к блоку управления и регистрации, камеру сгорания с собственным соплом, снабженную отдельными вводами для подключения к системам подачи топлива и кислорода, подсоединенную соплом к днищу камеры сгорания с аэродинамическим соплом. Системы подачи топлива и кислорода в камеру сгорания дополнительно снабжены приемным коллектором топлива и приемным коллектором кислорода, пятым и шестым управляемыми клапанами соответственно. Установка дополнительно снабжена датчиком погасания пламени и камерой видеонаблюдения, выходы которых соединены с входами блока управления и регистрации, установленными с возможностью регистрации состояния газового потока на выходе из аэродинамического сопла. Установка может быть снабжена системой контроля загазованности окружающего воздуха, выход которой может быть соединен с соответствующим входом блока управления и регистрации. Технический результат - реализация максимально приближенных к натурным параметров термомеханического воздействия на испытываемый материал или конструкцию высокоэнтальпийного скоростного газового потока, характерного для движения летательного аппарата в атмосфере с гиперзвуковой скоростью, обеспечение возможности наращивания производительности установки подключением дополнительных топливных и кислородных модулей, а также обеспечение возможности выполнения условий безопасного функционирования установки при использовании газообразных взрывопожароопасных высокоэнергетических компонентов горючего - водорода и кислорода. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Установка для газодинамических испытаний, содержащая как минимум одну камеру сгорания с аэродинамическим соплом, снабженную системой зажигания, систему подачи топлива, подключенную к первому вводу камеры сгорания и включающую источник топлива, топливную магистраль, первый управляемый клапан, регулятор расхода топлива, первое расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи кислорода, подключенную к второму вводу камеры сгорания и включающую источник кислорода, кислородную магистраль, регулятор расхода кислорода, второй управляемый клапан, второе расходомерное устройство, снабженное соплом, систему подачи нейтрального газа, включающую магистраль нейтрального газа, источник нейтрального газа, выход которого подключен к входу регулятора давления нейтрального газа, выход которого соединен с параллельно установленными третьим и четвертым управляемыми клапанами, датчики давления, входы первых из которых подключены к полостям расходомерных устройств перед, входы вторых - после установленных в них сопел, блок управления и регистрации, подключенный к соответствующим входам управляемых клапанов, соответствующему входу системы зажигания и выходам датчиков давления, отличающаяся тем, что система зажигания выполнена в виде запальной горелки, содержащей как минимум одну свечу зажигания, подключенную к блоку управления и регистрации, камеру сгорания с собственным соплом, снабженную отдельными вводами для подключения к системам подачи топлива и кислорода, подсоединенную соплом к днищу камеры сгорания с аэродинамическим соплом, системы подачи топлива и кислорода в камеру сгорания дополнительно снабжены приемным коллектором топлива и приемным коллектором кислорода, пятым и шестым управляемыми клапанами, соответственно, регулятор расхода топлива, первый управляемый клапан, приемный коллектор топлива, пятый управляемый клапан, первое расходомерное устройство соединены последовательно, выход первого расходомерного устройства подключен к первому вводу камеры сгорания, регулятор расхода кислорода, второй управляемый клапан, приемный коллектор кислорода, шестой управляемый клапан, второе расходомерное устройство соединены последовательно, выход второго расходомерного устройства подключен к второму вводу камеры сгорания, выход регулятора расхода топлива соединен дополнительной топливной магистралью с последовательно включенными в нее седьмым и восьмым управляемыми клапанами, третьим расходомерным устройством, выход третьего расходомерного устройства подключен к первому вводу камеры сгорания запальной горелки, отдельный вывод приемного коллектора кислорода соединен дополнительной кислородной магистралью с последовательно включенными в нее девятым управляемым клапаном и четвертым расходомерным устройством, выход четвертого расходомерного устройства подключен к второму вводу камеры сгорания запальной горелки, параллельно включенные в магистраль нейтрального газа третий и четвертый управляемые клапаны соединены с топливными магистралями между первым управляемым клапаном и приемным коллектором топлива и между седьмым и восьмым управляемыми клапанами соответственно, установка дополнительно снабжена датчиком погасания пламени и камерой видеонаблюдения, выходы которых соединены с входами блока управления и регистрации, установленными с возможностью регистрации состояния газового потока на выходе из аэродинамического сопла.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что к приемным коллекторам систем подачи топлива и кислорода подключены, по крайней мере, по одной дополнительной системе подачи топлива и кислорода, выполненные в виде отдельных модулей.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что участки топливной магистрали между пятым управляемым клапаном и первым расходомерным устройством и кислородной магистрали между шестым регулируемым клапаном и вторым расходомерным устройством и камера сгорания с аэродинамическим соплом помещены в водоохлаждаемые рубашки.

4. Установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что снабжена системой контроля загазованности окружающего воздуха, выход которой соединен с соответствующим входом блока управления и регистрации.