В работе [2] собраны и систематизированы обширные данные по
высотным испытаниям реактивных двигателей, приведены экспери-
ментальные данные по продувкам, а также методика расчета параме-
тров выхлопных диффузоров. В соответствующей главе указывается
на ряд преимуществ диффузоров с ЦТ и кольцевой горловиной; даны
результаты продувок на воздухе диффузоров с круглой и кольцевой
горловинами; показано снижение примерно на 16% давления запуска.
В Исследовательском центре им. М.В. Келдыша получены данные
по испытаниям круглых выхлопных диффузоров: цилиндрического
(длинного и короткого) и профилированного (с внутренним поджа-
тием). Представлена методика расчета выхлопного диффузора в за-
висимости от желаемых результатов (будь то максимально короткий
диффузор или диффузор, обеспечивающий минимальное давление за-
пуска).
В настоящее время применительно к испытаниям ракетных двига-
телей исследованными можно считать диффузоры цилиндрической и
профилированной (с внутренним поджатием) форм. Несмотря на то,
что по форме диффузоры с ЦТ очень схожи с воздухозаборниками
воздушно-реактивных двигателей, физические процессы в них отли-
чаются из-за неодномерности набегающего потока, а также наличия
стенки сопла, ограничивающей рассматриваемое пространство и вли-
яющей на него. Существующие результаты исследований (в основном
это продувки на воздухе), которые указывают на б ´ольшую эффектив-
ность каналов с ЦТ применительно к испытаниям РД, недостаточны
для понимания процессов, происходящих в них. Так же не существу-
ет даже приближенной методики расчета давлений запуска и срыва
рабочего режима таких устройств, знание которых необходимо при
проектировании высотного стенда для конкретного двигателя.
Для исследования характеристик диффузоров данного типа бы-
ла разработана экспериментальная модель. Сопло газогенератора, а
также сама геометрия диффузора выбраны для имитации высотных
условий ЖРД 14Д23 в уменьшенном масштабе.
Экспериментальная установка.
Экспериментальная установка
состоит из трех основных частей: газогенератора, соплового блока и
самого выхлопного диффузора. На рис. 1 приведена конструктивная
схема соплового блока с пристыкованным к нему диффузором.
Сопловой блок включает в себя фланец
1
, в который вмонтирована
критическая вставка и элементы теплозащиты. На фланец наворачива-
ется сопло
2
. Геометрия тракта сопла представляет собой уменьшен-
ную копию сопла двигателя 14Д23 в масштабе 1:3,77. Далее к соплу
посредством фланцевого соединения пристыковывается диффузор.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2012. № 4 53
