УДК 621.453/.457
А. В. В о р о н е ц к и й, К. Ю. А р е ф ь е в,
В. С. З а х а р о в
РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
РЕЗОНАНСНОЙ СИСТЕМЫ
ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ
ЖРД МАЛОЙ ТЯГИ
Выполнено расчетно-теоретическое исследование системы газо-
динамического воспламенения ЖРД малой тяги. Принцип работы
системы основан на реализации циклического процесса в системе
“сверхзвуковое сопло – резонатор с конфузорным входом”. Проведе-
на оптимизация геометрических и режимных параметров системы
воспламенения для достижения максимальной интенсивности на-
грева газовой смеси.
E-mail:
Ключевые слова
:
система воспламенения, пульсации давления, матема-
тическое моделирование.
Разработка неэлектрических систем многоразового воспламенения
является одной из ключевых задач повышения надежности запуска
ЖРД малой тяги (МТ). В настоящее время в конструкциях ЖРД широ-
кое распространение нашли системы зажигания с искровыми и лазер-
ными свечами с использованием прямого розжига или газоразрядной
плазмы [1, 2]. Однако для их работы необходим дополнительный ис-
точник электрической энергии на борту летательного аппарата, что
не всегда может быть реализовано. Известные схемы зажигания, в
которых используются самовоспламеняющиеся компоненты [3], тре-
буют ввиду токсичности последних высокого уровня экологической
защиты на всех стадиях эксплуатации. Применение неэлектрических
систем воспламенения на нетоксичных компонентах топлива позволит
повысить надежность запуска двигателей различного назначения без
нанесения вреда окружающей среде.
Принципиальная схема ЖРД МТ приведена на рис. 1. Двигатель
работает на газообразных компонентах (N
2
O/H
2
)
и состоит из вспомо-
гательного сверхзвукового сопла
1
, резонатора
2
, форсуночной головки
3
, камеры сгорания (КС)
4
и тягового сопла
5
. Для управления рабо-
той двигателя используются электромагнитные клапаны окислителя
6
(ЭК1) и горючего
7
(ЭК2),
8
(ЭК3).
Принцип действия рассматриваемой газодинамической системы
воспламенения (ГСВ) заключается в том, что при надлежащем про-
филировании газодинамического тракта истекающая из сопла
1
топ-
ливная смесь может быть нагрета в резонаторе
2
до температуры вос-
пламенения. В результате возникающего циклического процесса вы-
сокотемпературные продукты сгорания попадают в КС и двигатель
начинает работать.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012. № 1 31
