зарегистрированных при огневых испытаниях, с данными, получен-
ными другими авторами. Так, например, в работе С.Н. Черепнина [6]
проводились измерения электрического потенциала ПС внутри камеры
модельного двигателя, использующего в качестве топлива предвари-
тельно перемешанную пропан-воздушную смесь. Наибольшее значе-
ние потенциала составило
∼
30
мВ, что при радиусе КС
50
мм соответ-
ствует напряженности
∼
0
,
6
В/м. Значительное количественное расхо-
ждение может быть связано с относительно невысокими значениями
температуры ПС (не более 1000 K) и скорости потока (
∼
50
м/с). В ра-
боте [7] проводились измерения электрофизических параметров ПС,
истекающих изсопла воздушно-реактивного двигателя самолета Як-
40. Наибольшее значение потенциала зарегистрировано на расстоянии
5 калибров струи при наибольшей мощности двигателя и составляет
∼
5
кВ. Если принять, что характерный размер не превышает
∼
1
м, то
это значение потенциала соответствует напряженности ЭП
∼
5 кВ/м.
Отметим также, что экспериментальные данные по напряженности
МП ПС для ракетного двигателя в настоящей работе получены
впервые.
Таким образом, проведенные экспериментальные исследования и
накопленный опыт по определению электрофизических параметров
ПС позволяют разработать основные принципы и схемные решения
систем электрофизической диагностики ДУ. Так, в работе [8] пред-
лагается контролировать полноту сгорания углеводородных горючих в
воздушно-реактивных двигателях по электропроводности и электриче-
скому потенциалу ПС. Результаты исследования Р. Коуча [9] позволили
разработать автоматизированную систему диагностики ГТД [10].
Резюмируя вышеизложенное, сформулируем основные практиче-
ские рекомендации по использованию электрофизических методов
контроля и диагностики ЖРД. При создании системы диагностики
электрофизическими методами в качестве входных параметров могут
использоваться следующие:
— напряженность собственного электрического поля пламени (для
контроля соотношения компонентов топлива и полноты сгорания
топлива);
— электрические импульсы, обусловленные электризованными ча-
стицами к-фазы (для контроля процесса эрозии элементов конструк-
ции ДУ и ранней диагностики отказа);
— изменение спектральной и частотной диаграмм электромагнит-
ных колебаний, генерируемых выхлопной струей ПС ЖРД;
— ток зарядки сопла и ток уноса (для контроля
α
и полноты сгора-
ния топлива);
— потенциал электризации элементов проточной части ЖРД, в
частности соплового блока.
Pабота выполнена при поддержке гранта РФФИ 08-08-00624
.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3 75
