Рис. 3. Схема измерения скорости горения ТРТ
На основе использования метода четырех зондов построена схема
измерения скорости горения ТРТ, изображенная на рис. 3. Излучение
от СВЧ-источника
1
проходит через вентиль
2
, четырехзондовый изме-
ритель полных сопротивлений
3
, волноводный тракт
4
, согласующее
устройство
5
и образец исследуемого топлива
7
. Отраженная от фронта
горения волна возвращается в обратном направлении и поглощается в
вентиле
2
. По значению напряжений на детекторах ИПС определяются
квадратурные сигналы (1), и далее, в соответствии с представленным
методом, находится скорость горения ТРТ по формуле (3). Измерение
на ряду с этим давления, при котором происходит горение образца,
позволяет в дальнейшем определить закон горения топлива в зависи-
мости от
p
к
в случае стационарного горения или в зависимости от
p
к
и
dp
к
/dt
в случае нестационарного процесса.
Вентиль
2
обеспечивает одностороннее распространение излуче-
ния от СВЧ-источника, поглощая отраженную волну. Согласующее
устройство
5
используется для волнового согласования объема трак-
та
4
и холодного торца образца
7
в бронеформе
6
, имеющих суще-
ственные отличия в диэлектрических характеристиках (в частности,
диэлектрической проницаемости). Использование запредельного ме-
таллического волновода
8
позволяет повысить модуль коэффициента
отражения, поскольку при этом исключается прохождение излучения
за поверхность горения. Кроме того, при круглой форме его попе-
речного сечения организуется одномодовый режим распространения
волн, что существенно повышает точность измерения скорости горе-
ния ТРТ.
На основе разработанного метода созданы две экспериментальные
установки для диагностики процесса горения ТРТ, при помощи кото-
рых проведены исследования характеристик горения различных видов
топлив как в условиях постоянного давления, так и при быстром его
спаде. В условиях стационарного горения установлено удовлетвори-
тельное согласование результатов измерения с паспортным законом
горения исследуемого баллиститного топлива стандартного состава
(рис. 4). В условиях быстрого спада давления зафиксированы случаи
отклонения скорости горения ТРТ от паспортного значения, соответ-
ствующего текущей величине внутрикамерного давления. Отмечены
12 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2007. № 2
