Экспериментальное исследование характеристик ЖРД тягой 500Н на топливе керосин-ВПВ

Выполнены экспериментальные исследования жидкостного ракетного двигателя малой тяги на экологически чистых компонентах топлива: керосин и высококонцентрированная перекись водорода. Приведен краткий обзор работ, посвященных разработке жидкостного ракетного двигателя малой тяги на высококонцентрированной перекиси водорода и керосине, показан недостаток экспериментальных исследований завесного охлаждения стенки камеры сгорания. Для решения данной проблемы в Московском авиационном институте на кафедре "Ракетные двигатели" был разработан экспериментальный двигатель тягой 500 Н. Двигатель прошел цикл огневых испытаний. Приведены описание огневого стенда, его возможности и особенности. Описаны и проанализированы результаты огневых экспериментов, показавшие надежное зажигание компонентов и удовлетворительное нестационарное тепловое состояние стенок камеры сгорания при работе двигателя на разных режимах.

Литература

[1] Воробьев А.Г., Боровик И.Н., Ха С. Разработка ЖРД малой тяги на компонентах перекись водорода и керосин // Вестник СибГАУ им. М.Ф. Решетнева. Красноярск. 2011. № 4 (37). С. 121-126.

[2] Разработка системы воспламенения ЖРДМТ на компонентах высококонцентрированная перекись водорода и керосин: Всеросс. науч.-технич. конф. "Ракетно-космические двигательные установки" / А.А. Козлов, И.А. Базанова, И.Н. Боровик и др. М.: Изд-во МГТУ имени Н.Э. Баумана, 2008. 80 с.

[3] Воробьев А.Г. Математическая модель теплового состояния ЖРДМТ // Вестник МАИ. 2007. Т. 14. № 4. С. 42-49.

[4] Воробьев А.Г. Экспериментально-теоретическая модель теплового состояния жидкостных ракетных двигателей малых тяг: Автореф. дисс.... канд. техн. наук. М., 2008. 21 с.

[5] James E. Love, Wendell H. Stillwell. The Hydrogen Peroxide Rocket Reaction Control System for the X-1B Research Airplane, NASA TN-185, 1959.

[6] Takashashi K., Ikuta T., Dan Y., Nagayama K., Kishida M. Catalytic Porous Microchannel for Hydrogen Peroxide MEMS Thruster, Proceedings of the 23rd Sensor Symposium, 2006. C. 513-516.

[7] Kim B., Lee Y., Kim G., Go Y., Kim Y., Kim S. A Study on Design and Combustion Characteristics of a H2O2/Kerosene Uni-injector Rocket Engine, 34th Spring Conference of The Korean Society of Propulsion Engineers, 2010.

[8] Jo S., An S., Kim J., Yoon H., Kwon S. Performance Characteristics of Hydrogen Peroxide / Kerosene Staged-Bipropellant Engine with Axial Fuel Injector, AIAA Journal of Propulsion and Power. Vol. 27. No. 3. 2011.

[9] Ventura M.C., Mullens P. The Use of Hydrogen Peroxide for Propulsion and Power, AIAA-99-2880, 1999.

[10] Ventura M.C., Wernimont E., Heister S.D., Yuan S. Rocket Grade Hydrogen Peroxide (RGHP) for Use in Propulsion and Power Devices - Historical Discussion of Hazards, AIAA-2007-5468, 2007.

[11] Coxhill, I., Richardson, G. and Sweeting, M. "An Investigation of a Low Cost HTP/Kerosene 40 N Thruster for Small Satellite" 38th AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit, Indianapolis, IN, AIAA Paper 2002-4155, July 2002.

[12] Основы теории и расчета ЖРД / А.П. Васильев, В.М. Кудрявцев, В.А. Кузнецов и др. М.: Высш. шк., 1993, 656 с.

[13] Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006, 488 с.

[14] Козлов А.А., Абашев В.М. Расчет и проектирование жидкостного ракетного двигателя малой тяги. М.: МАИ, 2003, 36 с.

[15] Модернизация испытательного огневого стенда для исследования рабочих процессов в жидкостных ракетных двигателях малых тяг на экологически чистых компонентах топлива / А.Г. Воробьев, И.Н. Боровик, А.Н. Хохлов и др. // Вестник МАИ. 2010. № 17(1) С. 97-103.

[16] Гуркин Н.К., Казеннов И.С., Лизуневич М.М., Хохлов А.Н.Разработка и модернизация пневмогидросистемы, системы измерения и управления стендом для испытания ЖРД МТ: Труды II Общеросс. молодеж. науч.-техн.. конф. "Молодежь. Техника. Космос", "Военмех. Вестник БГТУ", 17-19 марта, 2010 г., СПб., С. 52-54.

[17] Воробьев А.Г., Боровик И.Н., Хохлов А.Н., Заранкевич И.А. Программный комплекс для автоматизации испытаний жидкостных ракетных двигателей малых тяг, работающих на экологически чистых компонентах топлива высококонцентрированная перекись водорода и керосин. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 2012615618 от 20 июня 2012 года.

[18] Богачева Д.Ю., Боровик И.Н. Автоматическая обработка и анализ результатов огневого испытания жидкостного ракетного двигателя малой тяги. Свид. о гос. регистрации программы для ЭВМ № 201261461 от 24 мая 2012 года.