2 / 25
Е.А. Андреев, А.В. Новиков, О.Е. Шацкий
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017
ный опыт применения электрических систем зажигания (ЭСЗ)
в ЖРД, работающих на несамовоспламеняющихся компонентах топ-
лива, и доказанное преимущество таких систем перед другими вариан-
тами запуска (пиротехническими, химическими, газодинамическими
и др.), в настоящем исследовании были выбраны ЭСЗ различной мощ-
ности.
Основные характеристики и требования к ЭСЗ.
В России ЭСЗ
были впервые применены на объединенной двигательной установке
17Д11 орбитального корабля «Буран» и в двигателе 11Д122 ракеты-
носителя «Энергия». При этом горючими компонентами топлива яв-
лялись соответственно керосин РГ-1 и жидкий водород, а окислите-
лями — газообразный и жидкий кислород.
За рубежом ЭСЗ впервые были применены в США на кислород-
но-водородном ЖРД RL-10А фирмы Pratt-Whitney на ракете «Атлас-
Центавр» и в связке из шести двигателей на ракете «Сатурн-1».
При проектировании ЭСЗ руководствуются следующим.
1. Каждая ЭСЗ создается для конкретного двигателя.
2. В техническом задании (ТЗ) на ЭСЗ должны быть определены:
компоненты топлива;
уровни давления и температур, скорость потока в области све-
чи зажигания;
уровень турбулентности потока;
ресурс по времени и количеству включений;
внешние условия среды (невесомость, температура, давление,
влажность и пр.);
уровень виброударных, механических, акустических, транс-
портировочных нагрузок.
Требования к самой ЭСЗ вторичны. Она должна обеспечивать
надежный запуск двигателя и соответствие техническим требованиям
и условиям работы системы.
Тип ЭСЗ (искровая, поверхностного разряда, плазменная, плазмо-
химическая, лазерная и др.) определяют на этапе эскизного проекти-
рования исходя из имеющегося опыта разработок, научно-технической
базы и множества других факторов.
Основными характеристиками ЭСЗ являются массогабаритные
и энергетические (потребляемая, выделяемая на свече зажигания и
накопленная в агрегате зажигания (АЗ) энергия, вид и частота разряда).
Накопленная в АЗ энергия варьирует в достаточно широких пре-
делах: 0,04…23,50 Дж. Ее значение зависит от многих факторов,
в том числе от мощности двигателя.
Для ЖРД, в которых опыт использования ЭСЗ невелик, а номен-
клатура АЗ исчисляется единицами, оптимальные энергетические ха-
рактеристики ЭСЗ могут быть достигнуты только в процессе экспе-
риментальной доводки двигателя совместно с АЗ.