УДК 621.45.32:662.62
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫХЛОПНОГО ДИФФУЗОРА
С ЦЕНТРАЛЬНЫМ ТЕЛОМ НА ПРОДУКТАХ СГОРАНИЯ
ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
Н.Н. Волков
,
Л.И. Волкова
,
И.Н. Гурина
,
А.Ш. Козаев
ГНЦ ФГУП “Центр Келдыша”, Москва, Российская федерация
e-mail:
;
Приведены результаты экспериментального исследования характеристик мо-
дели выхлопного диффузора с центральным телом применительно к ракетным
двигателям верхних ступеней ракетоносителей и разгонных блоков с большими
геометрическими степенями расширения. Модель диффузора и тракт сопла —
это уменьшенная (в масштабе 1:3,77) копия тракта натурного двигателя. Ис-
пытания проводились на продуктах сгорания низкотемпературного твердого
топлива. Представлены конструкция модели диффузора, описание ее основ-
ных конструктивных элементов и метрологического обеспечения. Приведены
характеристики диффузора (зависимости относительного давления на сре-
зе сопла от относительного давления в камере сгорания газогенератора) для
нескольких конфигураций диффузора, различных по длине. Также в процессе ис-
пытаний варьировалась скорость роста давления в газогенераторе. Проанали-
зированы полученные экспериментальные данные и выполнены сравнительные
количественные оценки диффузоров рассматриваемой конструкции и тради-
ционной.
Ключевые слова
:
высотные испытания ракетных двигателей, выхлопной диф-
фузор, кормовой диффузор, сверхзвуковой диффузор, газодинамическая труба
(ГДТ), центральное тело, характеристика диффузора.
INVESTIGATING CHARACTERISTICS OF AN EXHAUST DIFFUSER
WITH CENTRAL BODY ON PRODUCTS OF SOLID FUEL COMBUSTION
N.N. Volkov
,
L.I. Volkova
,
I.N. Gurina
,
A.Sh. Kozaev
Keldysh Research Center, Moscow, Russian Federation
e-mail:
Results of the experimental investigation of characteristics of the model of an exhaust
diffuser with central body as applied to rocket engines of upper stages of launch
vehicles and boosters with large geometrical expansion ratios are given. A model
of the diffuser and nozzle channel is the reduced-size copy (on a scale of 1:3.77) of
the full-scale engine channel. Testing was conducted on combustion products of the
low-temperature solid fuel. A construction of the diffuser model is presented and its
main constructive components and metrological support are described. The diffuser
characteristics (a relative pressure at the nozzle exhaust section depending on a
relative pressure in the gas-generator combustion chamber) are given for several
diffuser configurations differing in length. A rate of the gas-generator pressure
growth was also varied during the tests. The experimental data are analyzed and the
comparative quantitative estimations of traditional diffuser types are performed.
Keywords
:
altitude testing of rocket engines, exhaust diffuser, stern diffuser,
supersonic diffuser, gas-dynamic wind tunnel, hub, diffuser characteristic.
Проведение испытаний ракетных двигателей является неотъемле-
мой частью процесса их разработки и доведения до состояния готово-
36 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 1
