Расчетное и экспериментальное исследование надежности запуска и выхода на режим ракетного двигателя малой тяги на газообразных компонентах кислород + метан с электроискровым зажиганием

Е.А. Андреев, А.В. Новиков, О.Е. Шацкий

Инженерный журнал: наука и инновации

# 4·2017

Рассматриваемая схема позволяет получить высокие значения ко-

эффициента камеры



при относительно небольших размерах ци-

линдрической части камеры сгорания, а следовательно, и ее приве-

денной длины (

пр

= 0,10…0,15 м). В то же время, как показали про-

веденные исследования, при использовании такой схемы в отдельных

случаях (при







0,9…1,0) может иметь место ненадежный выход

камеры РДМТ на режим. Поэтому требуются дополнительные рас-

четные исследования с последующей экспериментальной проверкой

полученных результатов.

В связи с указанными достоинствами на данном этапе исследова-

ний в качестве базовой принята схема с зонной подачей компонентов

топлива.

При этом были поставлены следующие задачи:



определение влияния различных факторов на распределение

параметров по объему предкамеры и оптимизация геометрических

размеров предкамеры и головки камеры сгорания в целях выполне-

ния условий надежного выхода камеры РДМТ на режим;



выработка конкретных рекомендаций по размерам камеры сго-

рания, предкамеры и охлаждающего тракта, расположению и площа-

ди проходных сечений для подачи компонентов топлива, обеспечи-

вающих надежный выход на режим, удовлетворительное тепловое

состояние конструкции и требуемое значение коэффициента камеры



при работе на режиме.

Полученные рекомендации использованы при проектировании

стендового и опытного образцов камеры РДМТ.

При выполнении исследований были заданы следующие условия:



диапазон изменения давления в камере сгорания

= 0,5…1,0 МПа;



диапазон изменения коэффициента избытка окислителя





= 0,8…1,5;



максимальный перепад давления в охлаждающем тракте



тр max

= 0,3 МПа;



коэффициент камеры





0,95.

Для воспламенения компонентов топлива в данной камере РДМТ

использовали авиационную свечу СД-50АМНТ и агрегат зажигания

АЗКП-417Б, обладающий относительно большой накопленной энер-

гией.

Схема организации рабочего процесса в предкамере, в которой

располагается свеча, представлена на рис. 6.

Горючее (метан) поступает через щель

диаметром

щ г

и шири-

ной



с закруткой, обеспечивая, с одной стороны, внутреннее охла-

ждение стенок предкамеры

, а с другой — в совокупности с другими

факторами соответствующую газодинамическую картину распреде-