3 / 14
корпуса выполняет роль верхней поверхности плоского сопла, а голов-
ной скачок уплотнения должен падать практически точно на нижнюю
кромку воздухозаборника ГПВРД летательного аппарата. Однако, как
показано в работе [7], ГЛА имеет весьма сложный спектр собственных
частот, во многом зависящий от температурного состояния планера.
Поэтому, кроме теплопрочностных, необходимо определять и аэро-
упругие характеристики ГЛА посредством динамических испытаний в
условиях высокотемпературного нагрева. Это, в свою очередь, предъ-
являет специфические требования к испытательному оборудованию
при вполне определенных ограничениях. Так, кроме воспроизведения
режимов нагрева, источники нагрева должны быть бесконтактными и
располагаться на достаточном расстоянии от нагреваемых поверхно-
стей, что возможно при использовании только источников радиацион-
ного нагрева.
Вопросы использования источников радиационного нагрева и со-
здания на их основе технических средств для тепловых и теплопроч-
ностных испытаний конструкций летательных аппаратов типа ГЛА,
рассмотрены, в частности, в работе [5], а в монографии [8] системати-
зированы данные по характеристикам трубчатых источников излуче-
ния большой мощности, как наиболее подходящих для практической
реализации при создании наземных стендов высокотемпературных ис-
пытаний ГЛА. Так показано, что реализация нагрева, например кромок
носовой части и воздухозаборника ГЛА, достигающего при полете с
числами Маха M
= 10
значений 2400 K, может быть обеспечена при
использовании мощных водоохлаждаемых газоразрядных источников
излучения (ГИИ), достижимая плотность потока излучения которых
составляет 2500 кВт/м
2
. Однако в связи с многократной перегрузкой,
вызывающей интенсивный нагрев кварцевой оболочки ГИИ и эрозию
электродов, ресурс источника излучения сильно ограничен. Некоторые
подходы к повышению ресурса работы ГИИ рассмотрены в работах
[9–11], где отмечено, что одной из эффективных мер повышения ре-
сурса работы ГИИ может стать замена внутренней (горячей) оболочки
из кварцевого стекла на оболочку из лейкосапфира.
Отечественной промышленностью налажены производство и по-
ставка трубок из лейкосапфира диаметром до 30 мм, толщиной стен-
ки 1. . . 8 мм и длиной 150. . . 300 мм [12]. Зарубежные аналоги таких
трубок имеют параметры: диаметр от 1,3 до 50 мм, толщину трубки
0,25. . . 5,0 мм и максимальную длину 1000 мм [13]. Серьезным недо-
статком стекол из искусственного сапфира является достаточно боль-
шой коэффициент линейного расширения (КЛР), который на порядок
превышает аналогичный параметр кварцевых стекол [14]. Среднее зна-
чение КЛР у кварцевых стекол в интервале температур от 0 до 1000
◦
С
составляет 6
∙
10
7
град
−
1
, а у лейкосапфира для интервала
±
60
◦
С —
(3,24. . . 5,66 )
∙
10
6
град
−
1
[15].
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 4 51