7 / 21
и машиностроительный завод задачам научно-исследовательского ин-
ститута (а не наоборот, как часто имеет место сейчас). Это способ-
ствовало созданию криогенного оборудования высокого уровня, не
уступающего иностранному, а иногда превосходящего его.
В целях создания совершенного криогенного заправочного обору-
дования многие технические вопросы пришлось решать впервые, для
этого требовались проведение крупных научно-исследовательских и
конструкторских работ и стендовая отработка.
Поэтому в лабораториях и конструкторских отделах Криогенма-
ша под общим руководством В.П. Белякова и его первого заместителя
Н.В. Филина были проведены такие работы. Особое внимание было
уделено исследованию процессов, происходящих на переходных ре-
жимах при транспортировании криогенных жидкостей.
На переходных режимах работы криогенных систем наряду с про-
цессами, характерными для неустановившегося движения однофаз-
ной высококипящей жидкости, возникают процессы, типичные только
для криогенных жидкостей. Их многообразие и интенсивные динами-
ческие нагрузки при этом приводили к отказам и даже разрушени-
ям оборудования криогенных систем, а иногда и топливных систем
ракеты.
На переходных режимах, когда в системе резко повышается да-
вление, происходит интенсивное заполнение паровых полостей. Кон-
денсация паровой фазы на границе газ–жидкость, которая становится
существенно недогретой по отношению к повышенному давлению,
способствует возникновению гидравлического удара с амплитудой, на
порядок и более превышающей первоначальное возмущение. Близкое
к этому (повышенный гидроудар) происходит и при открытии клапа-
нов криогенных систем. Это связано с прекращением и возобновлени-
ем через некоторое время подачи жидкости в систему заправки [1].
Особенно интенсивные гидроудары возникают, когда клапан, от-
крывающийся против потока, под действием жидкости вновь пере-
крывает проходное сечение. В ОАО “Криогенмаш” были проведены
исследования причин возникновения повышенных гидроударов в раз-
личных элементах криогенных систем, созданы математические мо-
дели расчетов и разработаны меры борьбы с ними, обеспечившие
безаварийность работы всех криогенных заправочных систем ракетно-
космических комплексов.
Экспериментально были исследованы процессы, возникающие при
подаче криогенной жидкости в “теплую” магистраль. Установлено, что
по мере продвижения жидкости по магистрали и ее прогреве поток
распадается и, если пропускная способность по пару становится не-
достаточной, наступает режим запирания с повышением давления и
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 2 13