УДК 621.454.3.026.8.001.57
Е. Н. П е т р о в а, А. Ф. С а л ь н и к о в
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ВЛИЯНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ КОЛЕБАНИЙ
НА ПРОДОЛЬНУЮ АКУСТИЧЕСКУЮ
НЕУСТОЙЧИВОСТЬ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
НА ТВЕРДОМ ТОПЛИВЕ
Проведены экспериментальные исследования проблемы возникнове-
ния продольной акустической неустойчивости в камере сгорания
ракетного двигателя на твердом топливе. Приведены описание
экспериментальной установки “Эхо” и моделирование процессов
формирования газового потока холодным газом в камере сгорания
модельного двигателя.
E-mail:
Ключевые слова
:
твердотопливный ракетный двигатель, высокоча-
стотные колебания, акустическая неустойчивость.
Изучению проблемы влияния высокочастотных колебаний на про-
дольную акустическую неустойчивость ракетного двигателя на твер-
дом топливе уделяется пристальное внимание как в России, так и за ру-
бежом. Изначально акустическую неустойчивость связывали только с
взаимодействием с поверхностью горения, разделив при этом неустой-
чивость работы на акустическую и
L
-неустойчивость применительно
к продольным колебаниям. Следующим шагом явились исследования,
связанные с выявлением источников и стоков акустической энергии
в диапазоне частот I–V мод собственных колебаний камеры сгорания
(КС) [1–4].
В процессе исследовательских работ по оценке продольной аку-
стической неустойчивости ракетного двигателя на твердом топливе
(РДТТ) сформировались основные направления, связанные с изуче-
нием причин возникновения акустических колебаний в КС: горение;
газодинамика; механика (КС сконструктивными элементами, как ко-
лебательный контур).
Рассматриваемые направления тесно взаимосвязаны, но раздель-
ное изучение этих явлений позволяет упростить процесс исследова-
ния. В настоящей работе проведена оценка причин возникновения
колебания давления в КС за счет неустойчивого течения газа по ее
проточной части и взаимодействия с поверхностью горения.
Примером таких исследований по выявлению дополнительных
акустических источников являются работы по моделированию тече-
ний продуктов сгорания в КС РДТТ. Продувки многосекционнного
топливного заряда в КС РДТТ Titan и ускорителя Space Shutte (SRM)
показали, что вихреобразование в газовом потоке при обтекании не-
сгоревшей бронировки приводит к увеличению в 1,5–3 раза амплитуды
колебания давления газа [5, 6].
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 4 89
