Перспективы применения калильной свечи для реализации многократного запуска ракетных двигателей малой тяги на несамовоспламеняющемся двухкомпонентном топливе

1 / 11

УДК 621.454.2
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ КАЛИЛЬНОЙ СВЕЧИ
ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ МНОГОКРАТНОГО ЗАПУСКА РАКЕТНЫХ
ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОЙ ТЯГИ НА НЕСАМОВОСПЛАМЕНЯЮЩЕМСЯ
ДВУХКОМПОНЕНТНОМ ТОПЛИВЕ
А.В. Кочанов, А.Г. Клименко
Исследовательский центр имени М.В. Келдыша,
Москва, Российская Федерация
e-mail: ;
Приведены результаты исследований по реализации принудительного воспла-
менения топлива в камере ракетных двигателей малой тяги с помощью ма-
ломассогабаритной калильной свечи. Дана краткая сравнительная характе-
ристика калильной системы воспламенения на основе серийной свечи КС-2 и
альтернативных электроискровых и лазерных систем. Приведены эксперимен-
тальные данные по достижению воспламенения и достаточной мощности све-
чи для зажигания топливных композиций на основе газообразного кислорода с
газообразными водородом и метаном, и с жидкими горючими керосином и эта-
нолом. На основе анализа экспериментальных данных по запуску кислородно-
водородного ракетного двигателя малой тяги показано влияние конструкции
свечи и параметров нагревательного элемента на эффективность воспламе-
нения топлива в предкамере двигателя. Предложены мероприятия по компен-
сации неудовлетворительных динамических характеристик калильной свечи.
Ключевые слова: ракетный двигатель малой тяги, воспламенение, калильная
свеча, кислород, водород, камера сгорания, предкамера.
PROSPECTS FOR THE GLOW PLUG APPLICATION
TO MULTIPLE STARTS OF THRUSTERS OPERATING
ON ANERGOLIC BIPROPELLANT
A.V. Kochanov , A.G. Klimenko
Keldysh Research Centre, Moscow, Russian Federation
e-mail: ;
The results of studies on implementation of forced fuel ignition in the thruster’s
chamber by means of low-mass-dimensional glow plug are presented. The short
characteristic of requirements to the thruster and fuel ignition system is given. To
provide multiple thruster ignition and glow plug safety, fuel ignition is produced
in the pre-chamber. Gaseous oxygen as an oxidizer, and gaseous hydrogen and
methane, as well as liquid kerosene and ethanol as a fuel, are considered. Brief
comparative characteristics of glow ignition system are considered on the base of
standard aircraft model candles and alternative electric-spark and laser systems.
The experimental data concerning reliable ignition and sufficient power of a candle
for ignition of the considered fuel compositions, are included. On the basis of the
experimental data analysis of oxygen-hydrogen thruster start, the influence of candle
design and heating element parameters on the efficiency of fuel ignition in the engine
pre-chamber is shown. Measures to compensate deficient dynamic characteristics of
a glow plug are offered.
Keywords: small thruster, ignition, glow plug, oxygen, hydrogen, burning chamber,
pre-chamber.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 57