Условия разрушения газовых полостей в жидкости при переходе от невесомости к кратковременному воздействию одиночных импульсов перегрузки

В.Б. Сапожников, Н.И. Авраамов

Инженерный журнал: наука и инновации

# 2·2017

20…25 с. Самолет за этот период переходит на пикирование с углом

45…50°, после чего его выводят в горизонтальный полет с верти-

кальной перегрузкой 2

Установка для исследования процессов разрушения газовых пу-

зырьков в жидкости при переходе от невесомости к перегрузке,

кото-

рая была использована в составе стенда невесомости, представляет со-

бой испытательный контейнер в форме параллелепипеда.

Внутри

контейнера размещены оптически прозрачная модель, программно-

временное устройство, кинокамера, устройство для формирования га-

зовой полости и твердотопливные ракетные двигатели малой тяги для

создания импульсных перегрузок, действующих на испытательный

контейнер в процессе его свободного падения. В конечном итоге, счи-

тая ошибки измерения независимыми случайными величинами, мак-

симальная погрешность конечных результатов серии экспериментов

составила не более 18...20 %.

Исследование характера и закономерностей процесса разрушения

газовой полости при действии длительных (более 1 с) перегрузок ма-

лой величины на стенде невесомости проводить не удается вслед-

ствие недостаточной продолжительности состояния невесомости.

В связи с этим признали, что целесообразно проводить эксперименты

по исследованию процесса разрушения газовой полости при дей-

ствии импульсов перегрузки длительностью более 1 с, используя ле-

тающую лабораторию.

Поскольку в условиях самолета-лаборатории остаточные пере-

грузки

по продольной оси лаборатории составляют 10

–3

…2∙10

–2

единиц, была проведена выборка из всей серии полетов тех режимов,

когда остаточные перегрузки не превышали 5∙10

–3

единиц. Методика

экспериментов на летающей лаборатории заключалась в следующем.

За 1...2 с до начала режима невесомости включают слив жидкости из

модели в сливную емкость. К моменту наступления невесомости в мо-

дельной емкости начинает образовываться газовая подушка, которая

через 4...6 с после начала режима невесомости приобретает форму,

близкую к равновесной. На 8...10 с полета по кеплеровской траекто-

рии, по команде оператора, пилот создает малую (до 0,1) перегрузку

в направлении

, совпадающем с продольной осью летающей лабора-

тории. Длительность перегрузки определяется программой экспери-

мента. В течение всего времени эксперимента поведение газовой по-

лости контролируют кинокамеры. В ходе эксперимента замеряют

размер газовой полости, а также величину и время действия импульса

перегрузки, которые регистрируют с помощью светолучевого осцил-

лографа K20-21. Максимальная погрешность конечных результатов

для экспериментов на летающей лаборатории несколько выше, чем

в условиях стенда, и достигает 22...25 % за счет того, что значение пе-

регрузки усредняется за все время ее действия.