1 Хохлов А.Н. студент 4 курса факультета «Двигатели летательных аппаратов» Московского авиационного института Факультет двигатели летательных аппаратов Московский авиационный институт Экспериментальная огневая отработка жидкостных ракетных двигателей малых тяг на стенде МАИ

2 Основные направления развития ЖРДМТ в МАИ Использование экологически чистых компонентов топлива: ВПВ+керосин, кислород+керосин, кислород+метан и др. Использование различных систем зажигания: электроискровая, каллильная, каталитическая. Использование материалов и покрытий, позволяющих работать при высоких температурах стенки Применение окислительной завесы с целью более эффективного распределения компонентов в камере сгорания

3 Техническое задание на модернизацию стенда В конце 2008 года по инициативе МАИ совместно с ФКП «НИЦ РКП» начались работы по модернизации испытательного стенда. Основная причина: необходимость в собственной современной экспериментальной базы для исследовательских и учебных работ. Было составлено техническое задание на модернизацию стенда: –разработка ПГС стенда на четыре автономные магистрали подачи экологически чистых компонентов: –окислители: высококонцентрированная перекись водорода (ВПВ, 96%), с расходом до 170 г/с, кислород (газообразный), с расходом до 45 г/с, –горючие: керосин, с расходом до 20 г/с, метан (газообразный), с расходом до 15 г/с. –разработка системы управления стендом, –разработка системы измерений расходов, давлений, температур и тяги двигателей с требуемой частотой опроса датчиков, –разработка системы безопасности стенда.

4 Структура стендов отработки ЖРД МТ Огневой стенд Система сбора и обработки информации Вакуумный стенд Стенд для исследования распыливания компонентов Мобильный стенд для испытания зажигания в вакууме и исследования распыливания

5 Структурно-функциональная схема системы измерения и системы управления

6 Блоки измерения температуры, тока и напряжения клапанов Схема подключения измерительного температурного блока. Схема подключения клапана с номинальным током 5 А к плате измерения тока и напряжения

7 Таблица измеряемых и регистрируемых параметров стенда и двигателя Наименование параметра, условное обозначение, единица измерения Диапазон измерения Погрешность измерения Частота регистраций, Гц Давление в камере сгорания, Р К, кгс см ,5 % % 1000 Давление наддува расходного бака окислителя, Рб,О, кгс см-2 1…25 0,03 % 110 Давление наддува расходного бака горючего, Рб,Г, кгс см ,03 % 110 Давление окислителя на входе в двигатель, Рвх, О, кгс см ,03 % 110 0,5 % 1000 Давление горючего на входе в двигатель, Рвх, Г, кгс см ,5 % 110 0,05 % 1000 Давление окружающей среды, РОС, мм рт. ст % Расход окислителя,, г с ,5 % 500 Расход горючего,, г с ,5 % 500 Температура окислителя на входе в двигатель, Твх, О, К ,5 % 10 Температура горючего на входе в двигатель, Твх, Г, К ,5% 10 Температура конструкции, Тконстр, i, К Ток клапана О, iO, А 0 0,5 0, Ток клапана Г, iГ, А 0 0,5 0, Напряжение питания клапанов, U, B % 1000

Пневмогидравлическая схема огневого стенда

9 Мобильный стенд для испытания зажигания в вакууме и исследования распыливания Назначение: проведение гидравлических испытаний, отработки систем зажигания ЖРД МТ (окислитель: кислород (газ), перекись водорода; горючее: керосин), испытания в вакуумной камере, исследования распыливания компонентов Особенности: отработана система сбора данных с помощью ЦАП L-Card, возможность является мобильным стендом Фронтальная часть Спец стендаПрограммы для работы с расходомерами

10 Заключение Модернизирован огневой стенд кафедры 202: –Выполнен монтаж системы питания газообразным кислородом, ВПВ, керосином, метаном; –Заменена система вентиляции огневого бокса –Внедрены современный измерительно-вычеслительный комплекс и автоматизированная система управления стендом Выполнены первоэтапные исследования по контрактам с отечественными и зарубежными организациями (НПО «Энергомаш», ЧНУ- Южная Корея, ПАКУ-КНР), связанные с созданием перспективных ЖРД МТ на экологически чистых КРТ. Огневой стенд используется в учебном процессе в качестве лабораторной базы по специальностям «Ракетные двигатели» (экспериментальное исследование тяговой характеристики ЖРД) и «Инженерная защита окружающей среды» (эффективность перевода ЖРД с токсичных на экологически чистые компоненты топлив).