КОНТРОЛЬ И ДИАГНОСТИКА
УДК 536.24: 536.46
Д. А. Я г о д н и к о в, А. Н. Б о б р о в,
В. М. А н и к е е в, Л. А. Ф и л и м о н о в
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ
И ДИАГНОСТИКИ ЖИДКОСТНЫХ РАКЕТНЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ
Проведено исследование электрофизических характеристик рабо-
чего процесса модельного жидкостного ракетного двигателя на
газообразном кислороде и этиловом спирте. Получена линейная за-
висимость напряженности магнитного поля от давления в каме-
ре сгорания. Показана возможность разработки бесконтактных
электрофизических методов диагностики и управления процесса-
ми горения в энергосиловых установках.
Ключевые слова
:
электрофизика, жидкостной ракетный двигатель,
бесконтактная диагностика.
Одно изосновных направлений создания перспективных двига-
тельных установок (ДУ) в изделиях ракетно-космической техники свя-
зано с разработкой надежных и высокоэффективных методов и средств
диагностики, необходимых для реализации наилучших технических
характеристик ДУ при наименьших экономических затратах. Тради-
ционные методы исследования характеристик рабочего процесса в ка-
мерах сгорания (КС) ДУ не всегда эффективны, особенно в случае
необходимости диагностики физико-химических процессов в объеме
КС, и практически не пригодны для создания системы управления,
мгновенно реагирующей на изменения рабочего процесса. В целях
устранения указанных недостатков разрабатываются нетрадиционные
методы диагностики ДУ, основанные, например, на регистрации элек-
трофизических и электромагнитных характеристик рабочего процес-
са [1]. Предпосылкой данного метода диагностики является то, что
процессы горения большинства встречающихся на практике топлив-
ных композиций жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) протекают
при достаточно высокой температуре (2000. . . 4000 K) и в продуктах
сгорания (ПС) присутствуют как положительно, так и отрицательно
заряженные частицы — ионы.
Так, например, в соответствии с результатами термодинамиче-
ских расчетов в ПС спиртокислородной смеси содержатся следующие
основные носители зарядов: свободные электроны и ионы H
3
0
+
, ОН
−
,
концентрации которых практически не зависят от давления, а опреде-
ляются только температурой ПС.
Например, при изменении давления в КС от 2,5 до 3,5МПа, т.е.
на 40%, концентрации электронов и ионов H
3
O
+
и ОН
−
на срезе
66 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3
