Наземная отработка капиллярных фазоразделителей на основе комбинированных…
1
УДК 629.7.036.001.2 (082)
Наземная отработка капиллярных фазоразделителей
на основе комбинированных пористо-сетчатых
материалов для топливных баков
жидкостных ракетных двигателей
верхних ступеней ракет-носителей,
разгонных блоков и космических аппаратов
© В.Б. Сапожников
1
, В.И. Крылов
2
, Ю.М. Новиков
2
, Д.А. Ягодников
3
1
Научно-технический внедренческий центр «Энергетические, инфор-
мационные, технологические достижения для установок и комплек-
сов космического и оборонного назначения», г. Юбилейный, Мос-
ковская область, 141091, Россия
2
Центр высоких технологий в машиностроении при МГТУ
им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
3
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены методы и условия наземной отработки внутрибаковых устройств
на основе так называемых капиллярных фазоразделителей (КФР), обеспечивающих
многократный запуск жидкостных ракетных двигателей в условиях, близких к
невесомости. Показано, что наземные испытания должны базироваться на аппа-
рате маломасштабного физического моделирования с применением методов тео-
рии подобия гидродинамических процессов и анализа размерностей. При этом для
воспроизведения условий свободного и возмущенного орбитального (суборбиталь-
ного) полета необходимо применение специальных стендов и экспериментального
оборудования. Установлены соотношения, которые рекомендовано использовать
для обеспечения условий приближенного подобия внутрибаковых гидродинамиче-
ских процессов, сопровождающих функционирование КФР. Приведены схемы ос-
новных стендов и экспериментальных установок, позволяющих имитировать
условия свободного и возмущенного орбитального (суборбитального) полета в
процессе наземной отработки КФР.
Ключевые слова:
жидкостный ракетный двигатель, многократный запуск в неве-
сомости, внутрибаковое устройство, капиллярный фазоразделитель, наземные
испытания.
Одной из проблем, возникших одновременно с началом практи-
ческого освоения космического пространства в конце 1950-х годов,
стала проблема обеспечения многократного запуска жидкостных ра-
кетных двигателей (ЖРД) космических аппаратов (КА), верхних сту-
пеней ракет-носителей и разгонных блоков в условиях, близких к не-
весомости.
Возможность многократного запуска ЖРД в условиях, близких к
невесомости, представляет проблему, поскольку жидкое топливо, как
