СПОСОБ СОЗДАНИЯ ГИПЕРЗВУКОВОГО ПОТОКА Советский патент 1972 года по МПК G01M9/00 

Изобретение относится к области экспериментальной аэродинамики, используемой при Исследовании характеристик летательных аппаратов.

Известен способ создания гилерзвукового потока, основанный на сжатии смесей газов, яапример N2O+N2 + Ar+CO2 или N204+ +C02H-N20 ,в стволе двухкамерной установки адиабатического сжатия, ее накопления в низкотемпературной камере высокого давления (2000+5000 атм) с последующим дросселированием и |воспламе«ением в высокотемпературной камере понижен.ного давления (100-3000 атм), соединенной с соплом и рабочей частью, куда истекают продукты реакции разложения исходной смеси, моделирующие по составу атмосферы Земли или других планет.

Недостатком известного способа является, во-первых, то, что он не 01беспечи|вает получения режимов с заданным законом изменения параметров пото,ка по времени на (выходе из сопла установки, напри.мер периодическим заколом, постоянством параметров ino времени и т. д.; во-вторых, то, что он пе обеспечивает варьирования величины температуры газового потока при заданном составе исходной смеси газов в стволе установки, а также не обеспечивает защиту стенок камеры и- горла сопла от воздействия кислорода при создании

высокотемпературных потоков двухатомных газов.

Предложенный способ отличается от известного тем, что в камеры установки адиабатического сжатия подают по заданному закону углерод, например, в виде графитО1ВО.го порошка или его смеси с жидкими окислами азота, СОо и т. д.

Применение предложенного способа позволяет моделировать процесс торможения космических аппаратов типа «Атполон, состоящий из последовательных входов в плотные слои атмосферы и последующих выходов из нее, варьи ровать уровень температур при заданном исходном составе газов в стволе установки, а также обеспечивает защиту стенок камеры и горла сопла от воздейст1вия кислорода при создании высокотемпературных потоков двухатомных газов.

Примером осуществления предлагаемого способа может служит схема, приведенная на чертеже, где / - сопло; 2 - дроссельное устройство; 5 - поршень с продольными отверстиями; 4-подвижное профилированное

тело; 5 - обратный клапан.

Реализация способа осуществляется Следующим образом.

ча.стиц которого не превышает нескольких микрол. Сжимают исходную смесь газов, например N20+N2, до высокого давления. При заполнении камеры Б смесью газов исходного состава происходит перемешивание частиц сажи в газе. Из-за высокой плотности газа и небольшой величины частиц углер.ода в течение экопери,мента в низкотемпературной камере высокого давления сохраняется однородное распределение частид твердого углерода в камере А, заполненной исходной смесью газов. Под воздейст вием газа высокого давления подвижное профилированное тело 4 движется, в .каждый момент времени изменяя проходное сечение дросселя 2, через которое смесь газов и частицы углерода попадают в высокотемпературную камеру пониженного давления, где происходит их .воспламенение.

Скорость движения профнлирова.нного тела регулируют с ломошью калиброванных отверстий в поршне 3, который перемещается в гидравлической полости В. Профиль подвиж.ного тела 4 рассчитывают таким образом, чтобы при па.дении давления газа IB камере высокого давления А в высокотемпературной камере пониженного давления Б параметры газа менялись по заданному зако.ну. За счет этого .на выходе из сопла 1 меняют по заданному закону параметры ра;бочвго потока.

Величину температуры газо.Б01Г:о потока при заданном составе исходной смеси гааов в стволе установки варьируют путем изменения количества углерода в камере А.

При создании высокотемпературного лотока двухатомных газов количест во углерода выбирают таким .образом, чтобы связать с углеродом весь кислород, выделявшийся в высокотемпературной камере Б при разложении, например N26.

П.редмет изобретен и.я

Способ создания гилерзвукового потока по авт. св. № 329432, отличающийся тем, что, с целью варьирования по заданному закону параметров газового потока и защиты стенок камер от воздействия кислорода при создании высокотемпературных потоков двухатомных газов, в камеры установки адиабатического сжатия подают по заданному закону углерод, например, в виде лоротка.