заключается в разработке экспериментальных методов исследования
процесса горения ТРТ. Полученная таким образом опытная информа-
ция позволяет существенно сократить время на отработку подобных
изделий и значительно снизить материальные расходы на проведение
натурных испытаний.
Как показано в ряде работ [1–3], исходящая от генератора СВЧ-
волна, проходя через свод твердого ракетного топлива и частично
отражаясь от поверхности раздела твердой и газообразной фаз, воз-
вращается в обратном направлении. В результате суперпозиции па-
дающей и отраженной волн образуется интерференционная картина
напряженности электромагнитного поля в волноводе, зависящая от
положения горящей поверхности исследуемого образца. Регистрируя
изменение интерференционной картины, можно определять скорость
горения ТРТ. Разработанные ранее методы [1, 2] основаны на приме-
нении одного зонда и не позволяют проводить измерения на неста-
ционарных режимах, когда давление
p
к
, а следовательно, и скорость
горения
u
изменяются в короткие промежутки времени. Кроме того,
наличие существенных диэлектрических потерь исследуемого образца
исключает использование таких методов, так как при этом происхо-
дит значительное изменение огибающей напряженности поля стоячей
волны.
Разработанный авторами новый универсальный дифференциаль-
ный микроволновой метод измерения, основанный на общих понятиях
теории цепей СВЧ с использованием четырехдетекторного измерителя
полных сопротивлений (ИПС) [4], позволяет определять как стацио-
нарную, так и нестационарную скорости горения ТРТ. При разработке
метода приняты следующие допущения.
1. Образец горит плоскопараллельными слоями по направлению
вдоль оси волновода; падающая электромагнитная волна отражается
от поверхности горения образца ТРТ, которая в общем случае харак-
теризуется наличием микронеровностей, размер которых может до-
стигать величины
1
мм. Ввиду существенного различия диэлектри-
ческих характеристик ТРТ и продуктов сгорания (ПС), можно допу-
стить, что основное отражение волны происходит от сечения, соот-
ветствующего среднеинтегральной поверхности раздела фаз ТРТ–ПС
или поверхности горения.
2. Чувствительные элементы (детекторы) имеют квадратичную ха-
рактеристику, т.е. напряжение на выходе детектора пропорционально
квадрату напряженности электромагнитного поля.
3. Диэлектрические свойства образцов ТРТ и ПС принимаются по-
стоянными в пространстве и не зависящими от времени или давления.
4. Все секции измерительного волноводного тракта, а также дру-
гие СВЧ-элементы, входящие в микроволновую систему измерения,
идеальные и имеют абсолютное волновое согласование.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2 9
