истекающей струи ПС, пропорциональны диаметру среза сопла
d
а
,
скорости потока
v
a
в этом сечении и концентрации заряженных ча-
стиц [4, 5]:
I
у
∼
d
a
v
a
n
e,i
.
(3)
Тогда при постоянном диаметре критического сечения уменьшение
давления в КС обусловливает уменьшение концентрации ионов.
Cледующей задачей являлось экспериментальное исследование
разгара критического сечения (вкладыш диаметром
d
0
кр
= 18
мм).
Постоянство расходов газообразного кислорода и этилового спир-
та (и, следовательно, значения
α
) в течение пуска обеспечивается
установкой на магистралях подачи компонентов сверхзвукового и ка-
витационного сопел соответственно. Все показания датчиков в период
запуска, выхода на режим аналогичны рассмотренным выше. Отличия
появляются в тот момент, когда материал критического сечения не вы-
держивает теплового и эрозионного воздействий потока. Например,
в случае использования теплостойкого стеклопластика П5-7 суще-
ственный разгар вкладыша зарегистрирован на 16-й секунде пуска,
когда, согласно уравнению неразрывности (2), начинается монотон-
ное падение давления в КС (рис. 5). Одновременно с этим начинает
уменьшаться абсолютное значение сигнала ДМП по каналу МП4П: на
останове ЖРД значение сигнала составляет 0,15 В, что соответствует
значению напряженности МП
Н
= 20
А/м.
Кроме того, осциллограмма пуска свидетельствует о появлении
неупорядоченного сигнала с амплитудой
±
1
В на канале ЭП2П, что
может быть объяснено выносом изКС заряженных конденсирован-
ных частиц, являющихся продуктами термохимического разложения
стеклопластика П5-7.
При использовании менее теплостойкого материала П5-2 разгар
критического сечения начинается практически одновременно с выхо-
дом модельного ЖРД на номинальный режим (рис. 6). Об этом свиде-
тельствуют тот факт, что давление в КС не достигает расчетного зна-
чения (
∼
3
МПа). Причем по падению давления по формуле (2) можно
рассчитать, как увеличивается диаметр критического сечения (рис. 7).
Общий вид вкладыша критического сечения после огневого стендово-
го испытания показан на рис. 8.
Осциллограмма пуска (см. рис. 6) иллюстрирует практически по-
стоянные значения массовых расходов горючего и окислителя и, следо-
вательно, незначительное изменение коэффициента избытка окислите-
ля в течение всего пуска. Поэтому можно утверждать, что изменение
характеристик ЭП ПС непосредственно обусловлено падением давле-
ния в КС.
Анализрезультатов серии огневых стендовых испытаний при раз-
личных давлениях в КС позволил установить зависимость амплитуды
напряженности магнитного поля по каналу МП4П (рис. 9) от давления
в КС, которая в диапазоне давлений 2,5. . . 3,5МПа при аппроксимации
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 3 71
