Том 31 - НПО Энергомаш

ISSN2079-0228
ФЕДЕРАЛЬНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ АГЕНТСТВО
Орденов Ленина, Октябрьской Революции
и Трудового Красного Знамени
НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко
(ГДЛ-ОКБ)
ТРУДЫ
XXXI
Под редакцией
доктора технических наук, профессора
В.К. ЧВАНОВА
Москва 2014
Члены редакционной коллегии:
Докт. техн. наук, профессор Чванов В.К. (главный редактор),
Кашапов М.А., канд. техн. наук Лёвочкин П.С., Лихванцев А.А.,
докт. техн. наук Мартиросов Д.С., канд. техн. наук Рахманин В.Ф.,
канд. техн. наук Ромасенко Е.Н., докт. техн. наук Семёнов В.И.,
Скибин С.А., канд. техн. наук Старков В.К., докт. физ.-мат. наук,
профессор Стернин Л.Е. (зам. главного редактора), Судаков В.С.
(отв. секретарь), канд. техн. наук Теленков А.А., Тягун С.И.,
Ушков Н.П., докт. техн. наук Фатуев И.Ю., канд. техн. наук Худяков В.Н.
2
УДК 621.45:622.612
Киселев Александр Сергеевич, канд. физ.-мат. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
СТАЦИОНАРНОЕ ТЕЧЕНИЕ С ГОРЕНИЕМ
В ГАЗОГЕНЕРАТОРЕ
Проведены расчёты течений с горением керосина с
кислородом в смесительном элементе газогенератора в
стационарном
приближении
с
использованием
осредненных по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса.
Представлена картина течения для штатной геометрии
газогенератора на номинальном режиме работы
двигателя. Показано влияние уступа на выходе сквозных
камер в огневом днище.
Ключевые слова: газогенератор, форсунки, тангенциальные отверстия,
стационарное горение, кислород, керосин, сверхкритическое
состояние, турбулентность, уравнения Рейнольдса, флеймлет-модель.
Литература
1. Adzhian A.P., Bogushev V.J., Samsonov A.M., Tjurin J.A. Gas
generator module. United States Patent No. US 6212878 B1. 2001.
2. Adzhian A.P., Bogushev V.J., Kolesnikova V.D., Samsonov A.M.,
Tjurin J.A., Katorgin B.I. Gas generator for liquid propellant rockets. United
States Patent No. US 6244040 B1. 2001.
3. Киселев А.С. Диффузионное турбулентное горение // Труды
НПО Энергомаш. М., 2010. № 27. С. 4-64.
4. Дубовкин Н.Ф., Маланичева В.Г., Массур Ю.П., Федоров Е.П.
Физико-химические и эксплуатационные свойства реактивных топлив.
М.: Химия, 1985.
5. Глушко В.П., Гурвич Л.В., Бергман Г.А., Вейц И.В., Медведев
В.А., Хачкурузов Г.А., Юнгман В.С. Термодинамические свойства
индивидуальных веществ. Справочник. М. Наука. Т. 1. Кн. 1. 1978;
Т. 1. Кн. 2. 1978; Т. 2. Кн. 1. 1979; Т. 2. Кн. 2. 1979; Т. 3. Кн. 1. 1981; Т.
3. Кн. 2. 1981; Т. 4. Кн. 1. 1982; Т. 4. Кн. 2. 1982.
3
6. Reid R.C., Prausnitz J.M., Poling B.E. The properties of gases and
liquids. McGraw-Hill. 1987.
7. Yaws C.L. Thermophysical Properties of Chemicals and
Hydrocarbons. William Andrew. 2008.
8. Peters N. Turbulent combustion. Cambridge University Press. 2000.
9. Аджян А.П. Особенности разработки окислительного
газогенератора для многорежимного однокамерного двигателя //
Труды НПО Энергомаш М., 2010. № 27. С. 200-216.
4
УДК 530.083
Александров Борис Петрович, канд. физ.-мат. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
МОДЕЛЬ РАВНОВЕСНОГО СОСТОЯНИЯ
ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СМЕСЕЙ
Создана численная модель расчёта равновесного
состояния химически реагирующих газоконденсатных
смесей для различных условий перехода к равновесию.
Представлены результаты тестовых расчетов для камер
сгорания и газогенератора. Проведено сравнение с
результатами расчётов по коммерческой компьютерной
программе СЕА.
Ключевые слова: термодинамическое равновесие, газоконденсатная
смесь, численная модель.
Литература
1. Gibbs J.W. On the Equilibrium of Heterogeneous Substances.
Trans. Connect. Acad., 1876, No.3, pp. 108–248; 1878, No.3, pp. 343-524.
2. White W.B., Johnson S.M., Dantzig G.B. Chemical Equilibrium in
Complex Mixtures. J. Chem. Phys. 1958, v.28, No.5, pp.751-755.
3. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Крюков В.Г., Наумов В.И.
Математическое моделирование высокотемпературных процессов в
энергосиловых установках. М.: Наука, 1989.
4. Zeleznik F.J., Gordon S., 1968, "Calculation of Complex Chemical
Equilibria", Industrial and Engineering Chemistry, v.60, no.6, pp.27-57.
5. White W.B., Johnson S.M., Dantzig G.B. Chemical Equilibrium in
Complex Mixtures. J. Chem. Phys. 1958, v.28, No.5, pp.751-755.
6. Gordon S., McBride B.J. Computer Program for Calculation of
Complex Chemical Equilibrium Compositions and Applications, NASA
Reference Publication No.1311, 1994.
5
7. Федоровский А.М. Вариант методики решения уравнений
равновесия химической газоконденсатной смеси // Труды НПО
Энергомаш. М., 2003. Т.21. С.353–367.
8. More J., Burton G., Hillstrom (1980), User guide for MINPACK-1,
Argonne National Labs Report ANL-80-74, Argonne, Illinois.
9. Термодинамические свойства индивидуальных веществ.
Справочник под редакцией В.П. Глушко. М.: Наука, 1982.
10. Гордон Е.Б., Дубовицкий В.А., Колесников Ю.А. и др.
"Механизм восстановления шестифторидного урана атомами
водорода". VII Всероссийская (международная) научная конференция
"Физико-химические процессы при селекции атомов и молекул". г.
Звенигород. 2002. C. 100–105.
11. Безноздрев В.Н.,
Федоровский А.М.,
Колесников Ю.А.,
Малюта Д.Д. О возможности восстановления UF6 до UF4 в исходной
смеси H2, F2 и UF6 при установлении в ней термодинамического
равновесия // Труды НПО Энергомаш. М., 2005. Т.23. С.382–393.
12. Загорученко В.А., Журавлев А.М. Теплофизические свойства
газообразного и жидкого метана. Из-во Комитета стандартов, мер и
измерительных приборов, М.: 1969.
13. Сычёв В.В. и др. Термодинамические свойства кислорода: ГСССД.
Серия: монографии. Изд-во стандартов, М.: 1981.
6
УДК 621.45:665.753.2
Гапонов Валерий Дмитриевич, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Прокопенко Олег Анатольевич, канд. техн. наук.
Россия, г. Москва, 25 ГосНИИХ МО РФ
ОСНОВНЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
РАКЕТНОГО ГОРЮЧЕГО РГ-1 С ДОБАВКОЙ
ПОЛИИЗОБУТИЛЕНА
Представлены материалы исследований по основным
характеристикам ракетного горючего РГ-1 с добавкой
полиизобутилена в различных концентрациях и
проведено их сравнение с характеристиками «чистого»
РГ-1.
Ключевые слова: жидкостные ракетные
полиизобутилен, физико-химические свойства.
двигатели,
нафтил,
Литература
1. Технический отчет № 275-5/560 «Подготовка к проведению
испытаний, анализ полученных результатов огневых испытаний
двигателя 11Д58М и выдача рекомендаций по применению керосина с
присадкой полиизобутилена для двигателей РКТ. Выдача
рекомендаций по применению керосина с присадкой полиизобутилена
для двигателей РКТ», РКК «Энергия», НПО Энергомаш, 2007. 43 с.
2. Технический отчет № РЭО 2009 – 1884 «Проверка при СПИ
двигателя 14Д22 влияния на энергомассовые характеристики
двигателей модифицированного горючего Т-1 с присадкой
полиизобутилена», ПФ НПО «Энергомаш», 2009. 77 с.
3. Чванов В.К., Фатуев И.Ю., Гапонов В.Д., Стернин Л.Е.
Улучшение характеристик ракет-носителей при добавлении к топливу
высокомолекулярных присадок // Двигатель. Научно-технический
журнал. Изд-во ЦИАМ. М.: 2005. №6. С. 44-46.
7
4. Научно-технический отчет «Исследования возможности
использования различных нефтяных месторождений для производства
горючего Т-1ПП. Обзор современного состояния отечественного и
зарубежного производства и использования компонентов жидких
ракетных топлив. Разработка проекта методических рекомендаций по
созданию комплекса квалификационных испытаний КЖРТ», ЦЭНКИ,
2009. 185 с.
5. Научно-технический отчет № 769-116-2013 «Исследование
физико-химических свойств растворов ПИБ в керосине», НПО
«Энергомаш», 2013. 33 с.
6. Методика определения углеводородных горючих методом
газовой хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием.
М.: ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», 2012.
7. Боровицкий А.Б., Боровский Б.И., Гапонов В.Д., Катков В.М.,
Сердюк А.Н. Теплообмен в жидкости с полимерной добавкой при
высокой температуре стенки // Изв. Вузов. Авиационная техника. 1989.
№ 2. С. 94–95.
8. Методика прогнозирования сохраняемости топлив в составе
изделий вооружения и военно-специальной техники и в войсковых
условиях хранения. М.: ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны
России», 2009.
9. Rozhkov A., Prunet-Foch B., Vignes-Adler M. Dynamics and
disintegration of drops of polymeric liquids // J. Non-Newtonian Fluid
Mech. 134 (2006) 44-55.
8
УДК 621.45
Старков Владимир Кириллович, канд. техн. наук.
Томалинцева Татьяна Николаевна.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
ОЦЕНКА ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПО ВРЕМЕНИ
ПАРАМЕТРОВ ИМПУЛЬСНОГО ЖРД
Представлены результаты расчетов характеристик
импульсного ЖРД, в котором сгорание компонентов
топлива происходит при постоянном объеме (изохорный
процесс). Проведено сравнение с характеристиками
обычного ЖРД, в котором горение компонентов топлива
происходит непрерывно, при постоянном давлении
(изобарный процесс).
Ключевые слова: Импульсные реактивные двигатели, ЖРД, изохорный
и изобарный процессы горения, удельный импульс.
Литература
1. Орлов А.С. Секретное оружие Третьего рейха. М.: Наука. 1975.
158 с.
2. Стернин Л.Е. Основы газовой динамики. М.: Изд-во МАИ.
1995. 332 с.
3. Чванов В.К., Стернин Л.Е., Томалинцева Т.Н. О предельных
возможностях изобарного и изохорного процессов при их реализации
в ЖРД // Труды НПО Энергомаш. М., 2013. №30. С.18-29.
9
УДК 621.455:532.525
Чванов Владимир Константинович, докт. техн. наук.
Лёвочкин Пётр Сергеевич, канд. техн. наук.
Старков Владимир Кириллович, канд. техн. наук.
Стернин Леонид Евгеньевич, докт. физ.-мат. наук.
Россия, Московская обл., г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Денисов Алексей Эмильевич.
Ширшов Вячеслав Евгеньевич, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл., г. Юбилейный, ОАО «ЭКА».
Юрьев Василий Юрьевич.
Россия, г. Москва, ФГУП «ГКНПЦ имени М.В. Хруничева».
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОПЕЛ С ЦЕНТРАЛЬНЫМ
ТЕЛОМ В КОМПОНОВОЧНЫХ СХЕМАХ
МНОГОКАМЕРНЫХ ДВИГАТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВОК РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ
Рассмотрены вопросы проектирования конструкций
многокамерных двигательных установок (ДУ) с круглым
или плоским штыревым соплом для ДУ ракет-носителей
(РН) тяжелого и сверхтяжелого классов. Представлены
разработанные новые конструктивно-компоновочные
схемы одновременно начинающих работать с места
старта ДУ первой и второй ступеней РН со штыревым
соплом у ДУ первой ступени РН и тарельчатыми или
обычными круглыми соплами у ДУ второй ступени,
расположенной в укороченном центральном теле
штыревого сопла ДУ первой ступени. Приведены также
результаты ранее выполненных работ по штыревым и
тарельчатым соплам.
10
Ключевые слова: Ракеты-носители, двигательные установки,
жидкостные ракетные двигатели, сопла с центральным телом,
компоновочные схемы.
Литература
1. Pao Г. Исследование новых типов ракетных сопл //
Исследование ракетных двигателей на жидком топливе: Пер. с англ. /
Под ред. В.А. Ильинского. М.: Мир, 1964, с. 440-449.
2. Каторгин Б.И., Стернин Л.Е., Агафонов С.П. и др.
Исследование характеристик различных типов камер сгорания для
ЖРД большой тяги. Технический отчет ОКБ-456, №527-11, 1961.
3. Каторгин Б.И., Стернин Л.Е., Агафонов С.П. и др. Расчетноконструкторский анализ ЖРД большой тяги. Технический отчет ОКБ456, №527-13, 1962.
4. Huang D.R Aerspike Engine Technology Demonstration for Space
Propulsion, AIAA Paper No. 74 – 1080, presented at AIAA/SAE 10 th
Propulsion Conference, October 1974.
5. Beichel R. Nozzle Concepts for Single-Stage Shuttle. Aeronautics
and Astronautics. June 1975. pp. 16-27.
6. Sobin A.Y. and Martinez A. Linear rocket engines for advanced
Space Transportation systems. AIAA paper No. 75-1251, presented at
AIAA/SAE 11 th Propulsion Conference, September 29 – October 1, 1975.
7. Афанасьев И. Воронеж удивляет // Новости космонавтики.
1999. № 8. Изд. РАКА. С. 34-35.
8. H. Immich, F. Nasuti, M. Onofry, M. Caporicci. Experimental and
numerical analysis of linear plug nozzles. AIAA Paper 98-1603.
9. T. Tomita, M. Takahashi, T. Onodera, H. Tamura. Thrust loss due
to design of linear aerospike nozzles. AIAA Paper 2000-3290.
10. Weegar R. Rocketdyne Aerospike Key to SSTO Missions/
Launchspace. The Magazine of the Space industry. March 15, 1997. pp. 3133.
11. Каторгин Б.И., Стернин Л.Е., Старков В.К. и др.
Исследование характеристик многокамерного ракетного двигателя с
общим плоским штыревым соплом на топливах кислород-водород и
11
кислород-керосин. Технический отчет №769-79-97 НПО Энергомаш.
1997.
12. Каторгин Б.И., Чванов В.К., Киселев А.С., Клепиков И.А.,
Стернин Л.Е. Тяговые характеристики ЖРД со штырьевыми соплами //
Труды НПО Энергомаш. М., № 19, 2001. С. 18 – 37.
13. Бафталовский
С.В.,
Крайко
А.Н.,
Тилляева
Н.И.
Профилирование авторегулируемых сопел с центральным телом,
оптимальных при работе в пустоте, и определение их тяги на старте с
Земли, Избранные труды XXII научных чтений по космонавтике,
посвященных памяти академика С.П.Королева и других ученых-пионеров
освоения космического пространства, «Война и мир», М., 1998.
14. Крайко А.Н., Тилляева Н.И. Профилирование сопел с
центральным телом и определение оптимального направления их
первичных потоков // Изв. РАН. МЖГ. 2007. № 2, с. 194-203.
15. Ширшов В.Е., Власкин А.М. Двигательная установка.
Авторское свидетельство на изобретение № 169899 от 01.03.1982 г.
16. Стернин Л.Е., Ширшов В.Е., Денисов А.Е. Способ создания
аэродинамического сопла многокамерной двигательной установки и
составной сопловой блок для осуществления способа. Патент РФ
№ 2511800 от 19.10.2012.
17. Чванов В.К., Стернин Л.Е., Ширшов В.Е., Денисов А.Е.,
Юрьев В.Ю. Компоновка многоступенчатой ракеты-носителя. Патент
РФ № 2532445 от 13.03.2013.
18. Чванов В.К., Стернин Л.Е., Ширшов В.Е., Денисов А.Е Cпособ
создания аэродинамического сопла многокамерных двигательных
установок
ракет-носителей сверхтяжелого класса. Труды
Всероссийской научно-практической конференции «Современные
проблемы улучшения тактико-технических характеристик ракетнокосмической техники, ее создания, испытаний и эксплуатации». Том 2,
стр. 160-163, ВКА им Можайского. 2014.
19. Мигдал,
Хорган,
Чемей.
Экспериментальная
оценка
характеристик многосопельной компоновки с общим центральным
телом. Доклад на конференции ARS по реактивным двигателям. 1 3
февраля 1961. Пер. с англ. Ракетная техника. 1964.
12
УДК 621.45:621.675
Каналин Юрий Иванович.
Чернышева Ирина Алексеевна.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
ПРОГНОЗ ВЕЛИЧИНЫ ОСЕВОЙ СИЛЫ
ТУРБИНЫ ТНА ЖРД БОЛЬШОЙ ТЯГИ
Разработаны методика и алгоритм расчета величины
осевой силы на рабочем колесе турбины при ее работе в
составе ЖРД на любом установившемся режиме работы
двигателя.
Используются
результаты
модельных
испытаний турбин на воздухе. Отработка и эксплуатация
ЖРД
конструкции
НПО
Энергомаш
показали
целесообразность использования предлагаемой методики,
в том числе и для новых перспективных ЖРД.
Ключевые слова: турбина, ЖРД, осевая сила, модельные испытания.
Литература
1. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов
питания ЖРД. М.: Машиностроение, 1979. с.344.
2. Белоусов А.И., Иванов А.И. Расчет осевых сил, действующих в
турбомашинах. Куйбышев, КуАИ, 1981. с.84.
3. Фокина М.Д., Дождев В.Г., Каналин Ю.И. Программа
проектного расчета и расчета характеристик осевой низкоперепадной
турбины. Алгоритм расчета. Научно-технический отчет НПО
Энергомаш №769 – 211 – 87.
4. ОСТ92 – 1618 – 74. Турбины ТНА. Методы испытаний на
модельном газе.
5. Фатуев И.Ю., Худяков В.Н., Скибин С.А., Мордашов В.В. и др.
Определение характеристик турбины ТНА РД191 с оценками влияния
на осевую силу и кпд. Технический отчет №753 – 12 – 2007.
6. Каторгин Б.И., Чванов В.К., Клепиков И.А. и др. Двигатель
РД191. Расчет влияния внешних и внутренних факторов на параметры
двигателя. 2001, с.181.
13
7. Петров
В.И.,
Корвяков
В.М.
Расчетный
анализ
нестационарного теплового состояния рабочего колеса и соплового
аппарата турбины… Технический отчет по договору №Д6 – 04 –
05/980 – 05 – 187. ЦВНТ ЦИАМ. 2006.
8. Радовский В.П., Каналин Ю.И., Фокина М.Д. и др. Проектный
расчет и расчет характеристик осевой низкоперепадной турбины –
TON. РИГС.69710 – 01.13.01ЛУ. 1989.
14
УДК 621.45:043
Казеннов Иван Сергеевич.
Каналин Юрий Иванович.
Полетаев Николай Павлович.
Чернышева Ирина Алексеевна.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
МОДЕЛИРОВАНИЕ СРЫВНОЙ КАВИТАЦИОННОЙ
КРИВОЙ НАПОРА В БУСТЕРНОМ
ТУРБОНАСОСНОМ АГРЕГАТЕ ЖРД
Представлены результаты расчета течения в шнеке и
лопаточном спрямляющем аппарате осевого шнекового
бустерного турбонасосного агрегата, выполненные с
учетом кавитации при работе насоса на воде. Выполнено
сравнение результатов расчета и модельных испытаний
по напору и критическому кавитационному запасу.
Ключевые слова: шнековый бустерный турбонасосный агрегат,
кавитация, кавитационная модель Рэлея-Плессета, напор.
Литература
1. Валуева О.А., Видишев В.И., Каналин Ю.И., Полетаев Н.П.
Кавитационные характеристики шнековых бустерных насосов ЖРД
конструкции НПО Энергомаш // Труды НПО Энергомаш. М., 2005.
№ 23. С. 306–321.
2. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов
питания ЖРД. М.: Машиностроение, 1979. 344 с.
3. Reynolds O. The causes of racing of the engines of screw
streamers, Investigated theoretically and by experiment, Tr Inst. Naval
Arch. 1873.
4. Пирсол И. Пер. с англ. Ю.Ф.Журавлева. Кавитация. Ред.,
предисл. И дополн. Л.А.Эпштейна. М.: Мир, 1975. 95 с.
5. Кнэпп Р., Дейли Дж., Хэммит Ф. Кавитация. М.: Мир, 1974.
687 с.
15
6. Кулагин В.А., Пьяных Т.А. Исследование кавитационных
течений средствами математического моделирования. Красноярск,
Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies. 2012.
57-62 с.
7. Нигматулин Р.И. Динамика многофазных сред, часть 1. М.:
Наука, 1987. 464 с.
8. ANSYS CFX-Solver Theory Guide. ANSYS CFX Release 11.0. ©
1996-2006 ANSYS Europe, Ltd.
9. Prof. F. Bakir, Prof. R. Rey, Prof. A.G. Gerber, Dr T. Belamri, Dr B.
Hutchinson. Numerical and experimental investigations of the cavitating
behavior of an inducer. Int J Rotating Machinery, Vol. 10, 2004. С. 15-25.
10. Philippe Dupont, Tomoyoshi Okamura. Cavitating Flow
Calculations in Industry. International Journal of Rotating Machinery, 2003.
С. 163-170.
11. Youcef AIT BOUZIAD. Physical modelling of leading edge
cavitation:computational methodologies and application to hydraulic
machinery. EPFL - Laboratoire de Machines Hydrauliques, 2006. 190 с.
12. D Pierrat, L. Gros, A. Couzinet, G. Pintrand, Ph. Gyomlai. On the
Leading Edge Cavitation In a Helico-centifugal pump : Experimental and
Numerical Investigations. IAHR WG Meeting on Cavitation and Dynamic
Problems in Hydraulic Machinery and Systems, 2009. 13 с.
13. Hou-lin LIU, Dong-xi LIU, Yong WANG, Xian-fang WU, Jian
WANG. Application of modified k-ω model to predicting cavitating flow in
centrifugal pump. Water Science and Engineering, July 2013. С. 331-339.
14. Rafael Campos-Amezcua, Sofiane Khelladi, Zdzislaw MazurCzerwiec, Farid Bakir, Alfonso Campos-Amezcua, Robert Rey, Numerical
and Experimental Study of Mass Transfer Through Cavitation in
Turbomachinery. InTech, July 2011. С. 177-206.
15. July Kooran Jose, Modeling Cavitation in a High Intensity
Agitation Cell, Spring 2011. 70 с.
16. Попов Е.Н. Моделирование пространственного течения
жидкости в кислородном насосе ЖРД с учетом кавитации // Труды
НПО Энергомаш. М., №27. 2010. С. 65-94.
17. ANSYS ICEM CFD Help Manual. ANSYS CFX Release 11.0. ©
1996-2006
16
УДК 621.45:621.643.44
Гребенюк Алексей Трофимович.
Каналин Юрий Иванович.
Полетаев Николай Павлович.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
РАСЧЁТНО – МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СТОЯНОЧНОГО
УПЛОТНЕНИЯ КИСЛОРОДНОГО НАСОСА ЖРД
Разработана
методика
расчёта
геометрии
и
характеристик стояночного уплотнения (СУ) насоса
окислителя ТНА, позволяющая определить величину
зазора в торцевой паре во всём диапазоне режимов
работы.
Автономные испытания СУ на жидком азоте и его
работа в составе насоса ЖРД подтвердили требуемые
характеристики
и
работоспособность
СУ.
Сформулированные в статье алгоритмы расчёта и
контроля характеристик СУ могут быть применены при
проектировании
новых
и
совершенствовании
существующих конструкций СУ.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, насос, кислород,
стояночное уплотнение.
Литература
1. Стернин Л.Е., Петров В.Н., Полетаев Н.П. и др. Методика и
программа расчёта вспомогательного гидравлического тракта насоса
окислителя ТНА двигателя РД191 с учётом термодинамических
процессов. ТО №769-84-2006. НПО Энергомаш.
2. Скибин С.А., Полетаев Н.П., Каналин Ю.И., Валуева О.А. и др.
Методика расчёта вспомогательного тракта и баланса осевых сил
турбины и насоса окислителя РД191 (дополнение к ТО №769-84-2006).
17
3. Идельчик
И.Е.
Справочник
по
гидравлическим
сопротивлениям, М.: Машиностроение, 1975, 960 с.
4. Каналин Ю.И., Чернышёва И.А. Прогноз величины осевой
силы турбины ТНА ЖРД большой тяги // Труды НПО Энергомаш. М.,
2014. №31. С. 90–109.
18
УДК 621.45:629.7.071
Колбасенков Анатолий Иванович, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
МЕТОДИКА ОЦЕНКИ РАССОГЛАСОВАНИЯ
ХАРАКТЕРИСТИК УПРАВЛЕНИЯ ЖРД
ПО ИЗМЕРЕННЫМ ПАРАМЕТРАМ ПРИ КТИ И ЛИ
Приведена
методика
оценки
рассогласования
характеристик
типичного
кислородно-керосинового
ЖРД, полученных при контрольно-технологических
испытаниях (КТИ) и эксплуатации в составе ракетыносителя (РН). Методика определяет алгоритмы расчета
уровней режима по тяге и расходу компонентов топлива,
расчет расхода компонентов топлива и оценки точности
настройки. Эффективность методики иллюстрируется
результатами конкретных расчетов, использующих
экспериментальные данные, реализованные в процессе
летной эксплуатации двигателей РД 180 в составе РН
Аtlas-V.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, контрольнотехнологические испытания, летные испытания, настройка, оценка
рассогласования.
19
УДК 621.45
Милов Александр Евгеньевич, канд. техн. наук.
Ткач Владимир Владимирович, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
СИСТЕМА СПАСЕНИЯ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Рассмотрены способы спасения ЖРД первой ступени
ракет-носителей космического назначения с целью его
многократного использования.
Предложена схема спасения ЖРД, отличающаяся от
прототипов. Показано, что предлагаемый способ
минимизирует потери массы выводимого полезного
груза.
Приведены схемные решения систем спасения
ракетных двигателей семейства РД170.
Ключевые слова: многоразовый ракетный
спасения; капсула; ракетный двигатель.
ускоритель;
система
Литература
1. Патент РФ №2492123, Многоразовый ускоритель первой
ступени ракеты-носителя на базе унифицированного ракетного блока.
// Мамин В.В., Корнакова Л.В. и др., ФГУП "ГКНПЦ им. М.В.
Хруничева".
2. Патент US 6158693A, Recoverable booster stage and recovery
method. // George E. Mueller, Henry O. Pohl, 1998.
3. Патент РФ №2318704, Ракета космического назначения
тандемной схемы с многоразовой первой ступенью. // Дегтярь В.Г.,
Данилкин В.А. и др., ФГУП "ГРЦ "КБ им. акад. В.П. Макеева".
4. "Байкал", покоривший Париж. Новости космонавтики №8,
2001.
5. Патент US 4830314, Recovery system for rocket engine. // Hujsak
Edward J., 1989.
6. Патент US 4796839A, Space launch vehicle. // Hubert P. Davis,
1989.
20
7. Mari Gravlee, Frank Zegler и др., EELV Partially Reusable
Booster., AIAA 2010-8907.
8. Стасевич Р.А., Основы проектирования и расчёта грузовых
парашютных систем. // Учебное пособие. Ленинград: ЛВИКА им. А.Ф.
Можайского, 1969.
9. Антоненко С.В., Белавский С.А., Комплекс средств обеспечения
многократного использования ускорителей первой ступени семейства
РН "Ангара". // Материалы Научных чтений памяти Циолковского
К.Э., г. Калуга, 2002.
10. Раков Д. Л. LANE 1.17 Beta – программа для расчета
баллистики летательных аппаратов (www.rakov.de).
11. Глазунов А. А., и др. Аэродинамический нагрев топливных
баков космического разгонного блока при спуске в атмосфере.
Вестник Томского государственного университета № 4(16). 2011. С.7995.
12. Ярошевский В. А., Вход в атмосферу космических
летательных аппаратов. М.: Наука, 1988. 336 с.
13. Феодосьев В., Синярев Г., Введение в ракетную технику.
2-изд., перераб. и дополн. М.: Оборонгиз, 1961.
21
УДК 621.45:043
Гребенюк Алексей Трофимович.
Казеннов Иван Сергеевич.
Каналин Юрий Иванович.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Сидоренко Александр Сергеевич.
Филиппов Борис Иванович.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДАЧИ
КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВА ДЛЯ ЖРД
БЕЗ ДОЖИГАНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Часть I. Особенности конструкции двигателя.
Выбор конструкций насосов
В статье представлены результаты расчетных и
проектно-конструкторских работ по выбору и разработке
конструкций турбонасосных агрегатов для ЖРД без
дожигания генераторного газа с использованием
дополнительного компонента топлива для обеспечения
работы турбин.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, система подачи
топлива, насосы, конструкция.
Литература
1. Ившин Н.А., Каналин Ю.И., Королев И.М., Кузьмичев А.Ю.,
Ромасенко Е.Н., Сидоренко А.С., Чернышева И.А. Разработка системы
подачи компонентов топлива для ЖРД без дожигания генераторного
газа. Часть II. Выбор и оптимизация конструкций турбин. Конструкция
ТНА // Труды НПО Энергомаш. М., № 31. 2014. С. 186 - 203.
2. Альбом конструкций ЖРД. Под ред. В.П.Глушко. Ч. 3. М.
Военное изд-во Министерства обороны СССР. 1969 г. 204 с.
22
УДК 621.455
Ившин Николай Александрович.
Каналин Юрий Иванович.
Королев Илья Михайлович.
Кузьмичев Антон Юрьевич.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Сидоренко Александр Сергеевич.
Чернышева Ирина Алексеевна.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ПОДАЧИ
КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВА ДЛЯ ЖРД
БЕЗ ДОЖИГАНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО ГАЗА
Часть II. Выбор и оптимизация конструкций турбин.
Конструкция ТНА
В статье представлены результаты расчетных и
проектно-конструкторских
работ
по
поиску
и
оптимизации конструкций турбин для привода
турбонасосных агрегатов ЖРД с использованием
дополнительного компонента топлива для обеспечения
работы турбин.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, система подачи
топлива, турбонасосный агрегат, турбина, конструкция.
Литература
1. Гребенюк А.Т., Казеннов И.С., Каналин Ю.И., Ромасенко Е.Н.,
Сидоренко А.С., Филиппов Б.И. Разработка системы подачи
компонентов топлива для ЖРД без дожигания генераторного газа.
Часть I. Особенности конструкции двигателя. Выбор конструкций
насосов // Труды НПО Энергомаш. М., № 31. 2014. С. 172 - 185.
23
2. Альбом конструкций ЖРД. Под ред. В.П.Глушко. Ч. 3. М.
Военное изд-во Министерства обороны СССР. 1969 г. 204 с.
3. Турбины тепловых и атомных электрических станций. Под
ред. Костюка А.Г. и Фролова В.В. 2-е изд. перераб. и доп. М. Изд.
МЭИ. 2001 г. 488 с.
4. Атлас конструкций и характеристик ТНА и БТНА
современных ЖРД. ФКА. 2011 г. 128 с.
5. Венедиктов В.Д., Крупа В.Г., Руденко С.В. и др. Опыт
разработки высокоперепадной одноступенчатой турбины высокого
давления для турбореактивного двухконтурного двигателя // Труды
ЦИАМ. №1342. М. 2010. С. 57 – 64.
6. Абианц В.Х., Венедиктов В.Д., Гольцев В.В. и др. Атлас
экспериментальных характеристик плоских турбинных решеток. М.
ЦИАМ. 1976 г. 189 с.
24
УДК 621.45:519.6
Мачихин Александр Сергеевич, канд. физ.-мат. наук.
Перфилов Алексей Михайлович.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДОВ ТРЕХМЕРНОГО
МАШИННОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИЗУАЛЬНОИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ВНУТРЕННИХ
ПОЛОСТЕЙ ЖРД
Рассмотрена задача модернизации аппаратных и
программных средств для визуально-измерительного
контроля труднодоступных полостей элементов ЖРД с
целью повышения точности геометрических измерений
дефектов. Предложено совместить визуальный и
измерительный контроль в единую процедуру за счет
восстановления трехмерной структуры поверхности
непосредственно во время осмотра. Показано, что такой
подход практически реализуем, а его применение
позволит однозначно связать материалы конструкторской
документации (КД) и регистрируемые данные.
Предложено создать альбом-каталог цветных трехмерных
изображений типовых дефектов узлов ЖРД.
Показано, что использование данных КД о форме
контролируемой поверхности позволяет в ряде случаев
проводить
измерения
классическими
«наблюдательными» эндоскопами, обеспечивая при
выполнении определенных условий точность, сравнимую
с точностью, достигаемой другими методами.
Ключевые слова: неразрушающие методы контроля, визуальноизмерительный контроль, эндоскоп, чистота внутренних полостей,
дефект, цифровая обработка изображений, альбом цветовых отличий.
25
Литература
1. ГОСТ Р 53374-2009. Двигатели ракетные жидкостные. Общие
требования к изготовлению и контролю качества при поставках в
эксплуатацию. М.: ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 2009. 31 с.
2. Клюев В.В., Соснин Ф.Р., Ковалев А.В. Неразрушающий
контроль и техническая диагностика: Справочник. Под ред. Клюева
В.В. М.: Машиностроение, 2003. 656 с.
3. Мачихин А.С.
Современные
технологии
визуальноизмерительного контроля авиационных двигателей // Двигатель, 2009.
№ 1. С. 26-28.
4. Мачихин А.С. Измерительные возможности современных
видеоэндоскопов // Двигатель, 2009. № 3. С. 8-9.
5. A. Schick, F. Forster, M. Stockmann. 3D measuring in the field of
endoscopy. // Proc. SPIE, 2011. V. 8082. P. 808216-808223.
6. Горевой А.В.,
Мачихин А.С.,
Перфилов А.М.
Снижение
погрешности бесконтактного измерения площади дефектов на
поверхностях сложной формы при видеоэндоскопическом контроле //
Вестник ИТМО, 2014. Принято к публикации.
7. Y. Morimoto, M. Fujigaki. Digital Image Processing by Phase
Shifting Method Using Fourier Transform. // Solid Mechanics and its
Applications, 2002. V. 82. P. 349-362.
8. Грузман И.С., Киричук В.С. и др. Цифровая обработка
изображений в информационных системах // Учеб. пособие.
Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002. 352 с.
9. Горевой А.В., Колючкин В.Я. Методы оценки погрешности
измерения координат в комплексированных системах регистрации
трехмерных образов объектов // Инженерный журнал: наука и
инновации.
2013.
В. 9.
URL: http://engjournal.ru/catalog/pribor/optica/923.html
26
УДК 621.455
Аджян Алексей Погосович, канд. техн. наук.
Курков Александр Васильевич.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Самсонов Максим Александрович.
Солнцев Владимир Львович.
Тюрин Юрий Анатольевич.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ НИЗКОПЕРЕПАДНОЙ
ФИЛЬТРАЦИИ КОМПОНЕНТОВ ТОПЛИВА ЖРД
В статье рассмотрены материалы по разработке и
технологическим
аспектам
изготовления
низкоперепадного фильтра для жидкого кислорода с
ячейкой сетки, уменьшенной в два раза по сравнению с
ячейками фильтров для семейства двигателей РД171М,
РД180, РД191.
В отличие от существующих конструкций для
обеспечения прочностных характеристик предложена
подложка из крупноячеестой армирующей сетки.
Новым в технологии закрепления сеток к силовому
каркасу является применение разных видов контактной
сварки и отказ от трудоемкого и дорогостоящего
процесса пайки.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, топливо,
окислитель, фильтрация, ячейка сетки, низкоперепадный фильтр,
контактная сварка.
27
УДК 621.45:621.175
Клюева Ольга Геннадьевна, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ ТРАНШЕЙНЫХ
ЛУНОЧНЫХ РЕЛЬЕФОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ
УНИФИЦИРОВАННЫХ ПЛАСТИНЧАТОРЕБРИСТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ
СОВРЕМЕННЫХ ЖРД
Выполнен краткий обзор результатов теоретического и
экспериментального
исследований
интенсификации
теплообмена
путём
нанесения
искусственной
шероховатости в виде луночных рельефов.
Проведена
оценка
изменения
тепловых
и
гидравлических параметров гелия при использовании
параллельных траншейных лунок на дне каналов стенок
теплообменных аппаратов разрабатываемых двигателей
РД193 и РД175.
Ключевые слова: агрегат наддува баков компонентов, теплообменник,
интенсификация теплообмена, искусственная шероховатость.
Литература
1. Кикнадзе Г.И.,
Гачечиладзе И.А., Алексеев В.В.
Самоорганизация смерчеобразных струй в потоках вязких сплошных
сред и интенсификация теплообмена, сопровождающая это явление.
М.: Изд-во МЭИ, 2005. 84с.
2. Леонтьев А.И., Усачов А.Е., Исаев С.А. Численное
исследование
механизма
вихpевой
интенсификации
тепломассообменных процессов в окрестности поверхности с лункой //
ИФЖ, 1998. Т. 71. № 3. С. 484-490.
3. Леонтьев А.И., Исаев С.А. Численное моделирование вихревой
интенсификации теплообмена при турбулентном обтекании
сферической лунки на стенке узкого канала // Известия РАН, ТВТ,
2003. Т. 41. № 5. С. 755-770.
28
4. Усачов А.Е., Исаев С.А., Баранов П.А., Кудрявцев Н.А. Анализ
вихревого теплообмена при обтекании траншеи на плоскости с
помощью многоблочных вычислительных технологий и различных
полуэмпирических моделей турбулентности // ИФЖ, 2004. Т. 77. №. 6.
С. 152-161.
5. Леонтьев А.И., Исаев С.А. Численное моделирование
гидродинамики и теплообмена при турбулентном поперечном
обтекании траншеи на плоской стенке // Известия РАН, ТВТ, 2005. Т.
43.
№
1.
С. 86-99.
6. Исаев С.А., Леонтьев А.И. Интенсификация вихревого
теплообмена лунками в каналах и трубах. Состояние и перспективы //
Сборник тезисов докладов и сообщений XIV Минского
международного форума по тепло- и массообмену, 2012. Т. 1. Ч. 1. С.
111-113.
7. Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен внешних и свободноконвективных
вертикальных
течений
с
интенсификацией.
Интенсификация теплообмена: монография // Под ред. Ю.Ф.
Гортышова. Казань: Центр инновационных технологий, 2007. 326 с.
8. Горташов Ю.Ф., Попов И.А., Рыжков Д.В., Щелчков А.В. //
Сборник тезисов докладов и сообщений XIV Минского
международного форума по тепло- и массообмену, 2012. Т. 1. Ч. 1. С.
71-75.
9. Бедов Ю. А., Белов Е.А., Богушев В.Ю., Клюева О.Г.,
Тарасов В.В. Создание усовершенствованного пластинчатого агрегата
наддува // Труды НПО Энергомаш. М., 2004. № 22. С. 132-146.
10. Клюева О.Г., Колымагин А.Н. Оценка эффективности работы
усовершенствованного агрегата наддува в составе ЖРД // Труды НПО
Энергомаш. М., 2013. № 30. С. 227-243.
29
УДК 621.45:621.791.3
Дубровский Константин Евгеньевич, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
К ВОПРОСУ О ЗАМЕНЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО
МЕДНО-СЕРЕБРЯНОГО ПРИПОЯ ЛИСТОВЫМ
ПРИПОЕМ В ПАЯНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ ЖРД
Обсуждаются проблемы, связанные с применением
гальванического медно-серебряного припоя при пайке
конструкций ЖРД. Рассматривается возможность замены
медно-серебряного припоя листовым припоем с
креплением его к бронзовой стенке с помощью точечной
электросварки.
Ключевые слова: гальванический медно-серебряный припой, листовой
припой, точечная электросварка, теплопередача.
Литература
1. Авиационные материалы. Справочник. Под ред. Туманова А.Т.
М.: ОНТИ, 1975. Т.2. 372 с.
2. Авиационные материалы. Справочник. Под ред. Туманова А.Т.
М.: ОНТИ, 1974. Т.6. 284с.
3. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое
сопротивление. М:. Энергоиздат, 1990. 368 с.
30
УДК 621.793:620.198
Атланова Аза Федоровна, канд. техн. наук.
Ившин Николай Александрович.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Семенов Вадим Ильич, докт. техн. наук
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ
МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ ПК21М
В ПЛАНЕ ОТРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ ЕГО
ПОЛУЧЕНИЯ НА СПЛАВЕ ЭК61
Исследованы
физико-химические
процессы
в
металлокерамическом покрытии ПК21М, его свойства и
состояние в зависимости от состава, толщины, условий
нагрева.
Ключевые слова: металлокерамическое
сцепления, толщина.
покрытие,
прочность
Литература
1. Петцольд Ф., Пешман Г. Эмаль и эмалирование. Справочник.
М.: Металлургия, 1990. С.75-90.
2. Белоусов В.В., Федоров С.В., Климашин А.А. и др. Исследование
металлокерамического покрытия ПК21М на образцах из сплава ЭК61.
Отчет ИМЕТ РАН о работе по договору 2-31/10.12-024/980-11-009,
2011.
31
УДК 621.45:621.793
Атланова Аза Федоровна, канд. техн. наук.
Ившин Николай Александрович.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Семенов Вадим Ильич, докт. техн. наук
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ
ПОКРЫТИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТНА ЖРД
Разработан способ нанесения металлокерамических
покрытий на корпус статора турбины ЖРД. Исследованы
параметры шликеров покрытий, зависимости свойств
композиций: сплав ЭК61 – покрытие от температурновременных условий нагрева и ряда других факторов.
Ключевые слова: металлокерамическое покрытие, корпус статора,
свойства покрытия.
Литература
1. Атланова А.Ф., Лозино-Лозинская И.Г., Челькис Ф.Ю. и др.
Поршковая шихта и способ получения из нее металлокерамического
покрытия на изделиях из дисперсионно-твердеющих никелевых
сплавов. Пат. 2078849 РФ, 10.05.1997.
2. Петцольд А., Пешман Г. Эмаль и Эмалирование. Справочник.
М.: Металлургия, 1990. С.192-195.
3. Казанов Ю.К. Физико-химическая механика эмалевых
шликеров и управление их свойствами в условиях индустриальной
технологии нанесения стеклоэмалевых покрытий, диссертация на
соиск. ученой степени доктора технических наук, Новочеркасск, 1995.
4. Атланова А.Ф., Бабаева Г.А., Юдина М.Е. Способ нанесения
шликера металлокерамического покрытия на внутреннюю поверхность
статора турбины. Пат. 2433208 РФ, 10.11.2011; Пат.102991 Украины,
10.09.2013.
32
УДК 621.45:621.791
Полянский Александр Михайлович, канд. техн. наук.
Милов Александр Евгеньевич, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Полянский Владислав Михайлович, докт. техн.наук.
Россия, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.
ХАРАКТЕР И ПРИЧИНЫ ОБРАЗОВАНИЯ
ДЕФЕКТОВ В ПАЯНЫХ СОЕДИНЕНИЯХ
СРЕДНЕЙ ЧАСТИ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ПРИ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ГИДРОИСПЫТАНИЯХ
Методами
фрактографии
и
микрорентгеноспектрального
анализа
проведены
исследования и идентификация дефектов в паяных швах,
выходящих в канавку коллектора средней части камеры
сгорания. Методом конечных элементов выполнены
расчеты
термонапряженного
состояния
паяных
соединений в области коллектора охлаждения и
деформации внутренней стенки средней части КС в
зависимости от размеров дефектов в паяных швах при
гидроиспытаниях.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, камера сгорания,
паяные
соединения,
дефекты
пайки,
гидроиспытания,
фрактографические исследования.
Литература
1. Авиационные материалы. Справочник. Под ред. Туманова А.Т.
М.: ОНТИ, 1975. Т.2. 372 с.
2. Авиационные материалы. Справочник. Под ред. Туманова А.Т.
М.: ОНТИ, 1974. Т.6. 284с.
3. Бабичев А.П., Бабушкина Н.А., Братковский А.М. и др.
Физические величины: Справочник. Под ред. Григорьева И.С.,
Михайлова Е.З. М.: Энергоатомиздат, 1991.
33
УДК 621.45:620.49
Полянский Александр Михайлович, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Полянский Владислав Михайлович, докт. техн.наук.
Россия, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.
ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА ДАТИРОВАННОГО
ОКИСЛЕНИЯ ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ
МЕХАНИЗМА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО
РАЗРУШЕНИЯ
На примерах высокотемпературных разрушений
лабораторных
образцов
и
узлов
ЖРД
продемонстрировано применение метода датированного
окисления для определения механизма разрушения.
Проведены исследования закономерностей окисления
поверхностей трещин при разрушениях, образовавшихся
при воздействии статической и циклической нагрузок.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, статические и
циклические
нагрузки,
механизмы
разрушения,
трещины,
фрактографические исследования.
Литература
1. Энгель Л., Клингеле Г. Растровая электронная микроскопия.
Разрушение. М.: Металлургия, 1986. 232 с.
2. Пино А. Микроструктурные аспекты высокотемпературной
усталости конструкционных материалов. В кн. Усталость материалов
при высокой температуре. Под ред. Скелтона Р.П. М.: Металлургия,
1988. С. 233 – 273.
3. Скелтон Р. Зарождение и рост трещин термической усталости
в элементах конструкций. В кн. Усталость материалов при высокой
температуре / Под ред. Скелтона Р.П. М.: Металлургия, 1988. С. 12 – 54.
34
УДК 621.45:621.822:620.49
Полянский Александр Михайлович, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Полянский Владислав Михайлович, докт. техн.наук.
Россия, Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.
СПЕЦИФИКА РОСТА ТРЕЩИН В ЛОПАТКАХ
СОПЛОВОГО АППАРАТА ТУРБИНЫ ЖРД
Фрактографическими исследованиями и применением
положений механики разрушения установлен механизм и
получены уравнения роста трещин в лопатках турбины
соплового аппарата (СА) ЖРД. Проведена оценка
остаточного ресурса и критической длины трещины у
лопатки с трещиной.
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, турбонасосный
агрегат,
сопловые
лопатки,
трещины,
фрактографические
исследования.
Литература
1. Полянский А.М., Полянский В.М. О повышении предела
выносливости сплава ЭК-61 в условиях работы сопловых лопаток ЖРД
// Труды НПО Энергомаш. М., №27. 2010. С.223 – 243.
2. Полянский А.М., Полянский В.М. Оценка ресурса лопатки
соплового аппарата двигателя РД 180, имеющей трещину // Труды
НПО Энергомаш. М., 2011. №28. С.79-93.
3. Броек Д. Основы механики разрушения. М.: Высшая школа,
1980. 368 с.
4. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений.
Под ред. Ю. Мураками. т.2. М.: Мир, 1990. 1013 с.
5. Технический отчет. Разработка рекомендаций по снижению
максимальных напряжений в сопловом аппарате и рабочем колесе
турбины двигателя РД 180. «ЦВНТ ЦИАМ», 2006. 99 с.
35
УДК 621.45
Аджян Алексей Погосович, канд. техн. наук.
Буканов Владислав Тимофеевич, канд. техн. наук.
Лихванцев Анатолий Алексеевич.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ЖРД, ВЫПОЛНЕННЫХ
ПО СХЕМЕ БЕЗ ДОЖИГАНИЯ ГЕНЕРАТОРНОГО
ГАЗА ПОСЛЕ ТУРБИНЫ
В планах создания ЖРД для перспективных
одноразовых и многоразовых систем в последнее время
рассматриваются двигатели с умеренно высокими
параметрами камер сгорания.
Эти задачи предлагается решать с помощью
двигателей, выполненных по схеме без дожигания
генераторного газа после турбины, но с газификацией
одного из компонентов топлива до подачи его в камеру
сгорания.
Ключевые слова: камера сгорания, смесительная
газогенератор, ракетный двигатель, система подачи.
головка,
Литература
1. TRW LCPE 650 Klbf LOX/LH2 Test Results K. Gavitt,
T. Mueller, T. Wang, H. Thorn, C. Murphy and J. Weede TRW
Space&Technology Division, Redondo Beach, California 90278.
2. Кузин А.Н. Лозин С.Н. и др. Исследования ГКНПЦ им
М.В. Хруничева по обеспечению требуемой размерности маршевых
ЖРД многоразовой первой ступени МРКС-1// Авиакосмическая
техника и технология. 2010. №1. С.13-18.
3. Ефимочкин А.Ф., Рачук В.С., Шостак А.В. Жидкостный
ракетный двигатель для многоразовой ракетно-космической системы //
Авиакосмическая техника и технология. 2010. №4. С.26-36.
36
4. Неустойчивость горения в ЖРД. Под ред. Д.Т. Харрье и
Ф.Г. Рирдона. Пер. с английского. М.: Мир, 1973. 809 с.
5. Аджян А.П.,
Рахманин В.Ф.
Эволюция
развития
газогенераторов жидкостных ракетных двигателей. Научно-техн.
журнал Двигатель №2(68). 2010 г.
6. Аджян А.П., Асташенков Н.Н. и др. Газификатор для
жидкостного ракетного двигателя открытой схемы. Патент на
полезную модель. F02K9/48 (2006/01)/ RU. 126376.U1.
7. Аджян А.П.,
Буканов В.Т.,
Асташенков Н.Н.
и
др.
Жидкостный ракетный двигатель открытой схемы. Патент на
изобретение №2459970.
37
УДК 621.45:621:018
Камель Олег Олегович.
Кашапов Марат Ахмадеевич.
Колымагин Александр Николаевич, канд. техн. наук.
Лёвочкин Пётр Сергеевич, канд. техн. наук.
Медведев Виктор Константинович.
Ромасенко Евгений Николаевич, канд. техн. наук.
Суворов Александр Павлович.
Фёдоров Владимир Владимирович, канд. техн. наук.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им.
академика В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
Омигов Борис Иванович, канд. техн. наук.
Россия, г. Воронеж, «ВМЗ» – филилал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.
Хруничева»
ЗАВЕРШЕНИЕ КВАЛИФИКАЦИОННЫХ
ИСПЫТАНИЙ КАМЕР ИЗГОТОВЛЕНИЯ «ВМЗ» В
СОСТАВЕ ДВИГАТЕЛЕЙ РД191
Изложены особенности конструкции и технологии
изготовления камер производства «ВМЗ», а также
представлены результаты их квалификационных огневых
испытаний в составе двигателей РД191, проведенных в
НПО Энергомаш.
Показано, что по основным параметрам камеры
производства «ВМЗ» практически ничем не отличаются
от камер производства ОАО «Металлист-Самара».
Ключевые слова: камера ЖРД, конструкция, технология, испытания,
работоспособность, удельный импульс.
Литература
1. Чванов В.К., Фатуев И.Ю., Аксентьев Е.Ю., Иванов Н.Г.,
Кашапов М.А., Лозино-Лозинская И.Г., Федоров В.В. Отработка
унифицированной камеры семейства двигателей РД171М (РД170) и
38
РД180 в составе двигателя РД191 // Труды НПО Энергомаш. М., 2011.
№ 28. С. 94−110.
2. Способ изготовления сварно-паяной конструкции крупногабаритного сопла камеры жидкостного ракетного двигателя. Патент
на изобретение № 2323363. 2007.
3. Колымагин А.Н., Медведев В.К. Опытная оценка эффекта «парусности» при огневых испытаниях двигателей РД191 на стенде НПО
Энергомаш // Труды НПО Энергомаш. М., 2012. № 29. С. 300−310.
4. Н.В. Смирнов и И.В. Дунин-Барковский. Курс теории
вероятностей и математической статистики для технических
приложений.
Второе
издание.
Главная
редакция
физикоматематической литературы. М.: Наука, 1965. 512 с.
39
УДК 621.45:93
ИЗ ВОСПОМИНАНИЙ
ДОМИНИКА ДОМИНИКОВИЧА СЕВРУКА
Отбор фрагментов текста аудиозаписи произвел В.С. Судаков
Ключевые слова: жидкостные ракетные двигатели, спецтюрьма,
зажигание, огневые испытания, стенды, летные испытания.
Литература
1. Запись воспоминаний Севрука Доминика Доминиковича от 24
июля 1990 года // Архив РГАНТД, ф.№99, опись № ФОНО (ан), ед.хр.
№ 934
40
УДК 621.45:93
Старков Владимир Кириллович, канд. техн. наук.
Стернин Леонид Евгеньевич, докт. физ.-мат. наук.
Судаков Владимир Сергеевич.
Россия, Московская обл. г. Химки, НПО Энергомаш им. академика
В.П. Глушко. Контактный телефон − (495)286-92-54.
РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ЖРД НА
МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩЕМ ГОРЮЧЕМ
Рассмотрены работы, выполнявшиеся ранее в НПО Энергомаш, по
изучению возможности использования металлосодержащих горючих в
ракетных двигателях.
Ключевые слова: ракетный двигатель, металлосодержащее горючее,
перекись водорода, гидрид бериллия, псевдоожижение.
Литература
1. Глушко В.П. Коллоидное топливо для реактивных двигателей.
А. С. № 76950/5177 от 02.10.1930 г.
2. Глушко В.П. Источники энергии и их использование в
реактивных двигателях. М.: Воениздат, 1955. 452 с.
3. Крайко А.Н., Нигматуллин Р.И., Старков В.К., Стернин Л.Е.
Механика многофазных сред. Обзор ВИНИТИ АН СССР, 1972. 83 с.
библ. 340 наименований.
4. Стернин Л.Е. Основы газодинамики двухфазных течений в
соплах. М.: Машиностроение, 1974. 212 с.
5. Стернин Л.Е., Шрайбер А.А. Многофазные течения газа с
частицами. М.: Машиностроение, 1994. 320 с.
41
УДК 621.45
ПЕРВЫЕ ЗАПУСКИ "АНГАРЫ"
С согласия редакции газеты НПО Энергомаш "За Родину" ниже
приведена статья "РД191. Путь наверх",
из газеты № 4(2663)/сентябрь 2014 г.
42
СОДЕРЖАНИЕ
Стационарное течение с горением в газогенераторе.
А.С. Киселев……………………………………………………..…
Модель равновесного состояния газоконденсатных смесей.
Б.П. Александров………………….…………………………………
Основные физико-химические и эксплуатационные
характеристики ракетного горючего РГ-1 с добавкой
полиизобутилена. В.Д. Гапонов, О.А.
Прокопенко………………………….…..……...
4
22
40
Оценка интегральных по времени параметров импульсного
ЖРД. В.К. Старков, Т.Н. Томалинцева.…………………………
55
Использование сопел с центральным телом в компоновочных
схемах многокамерных двигательных установок ракетносителей.
В.К. Чванов,
А.Э. Денисов,
П.С. Левочкин,
В.К. Старков, Л.Е. Стернин, В.Е. Ширшов, В.Ю. Юрьев…….
69
Прогноз величины осевой силы турбины ТНА ЖРД большой
тяги. Ю.И. Каналин, И.А. Чернышева…..……..………………...
90
Моделирование срывной кавитационной кривой в бустерном
турбонасосном агрегате ЖРД. И.С. Казеннов, Ю.И. Каналин,
110
Н.П. Полетаев, И.А. Чернышева ……………………………….
Расчетно-методическое
обеспечение
проектирования
стояночного уплотнения кислородного насоса ЖРД. А.Т.
Гребенюк,
Ю.И.
Каналин,
Н.П.
Полетаев…………….……………….……
131
Методика оценки рассогласования характеристик управления
ЖРД по измеренным параметрам при КТИ и ЛИ.
146
А.И. Колбасенков…………….……………….……………….……
Система спасения ракетных двигателей. А.Е. Милов, В.В. Ткач.. 156
Разработка системы подачи компонентов топлива для ЖРД без
дожигания генераторного газа. Часть I. Особенности
конструкции двигателя. Выбор конструкций насосов. А.Т.
Гребенюк, И.С. Казеннов, Ю.И. Каналин, Е.Н. Ромасенко, А.С.
Сидоренко,
Б.И.
Филиппов…………….….……………………………………...
172
43
Разработка системы подачи компонентов топлива для ЖРД без
дожигания генераторного газа. Часть II. Выбор и оптимизация
конструкций турбин. Конструкция ТНА. Н.А. Ившин,
Ю.И. Каналин, И.М. Королев, А.Ю. Кузьмичев, Е.Н. Ромасенко, 186
А.С. Сидоренко, И.А. Чернышева………………………………...
Применение методов трехмерного машинного зрения для
повышения
эффективности
визуально-измерительного
контроля внутренних полостей ЖРД. А.С. Мачихин,
А.М. Перфилов……………………………………….…… 204
Совершенствование
низкоперепадной
фильтрации
компонентов топлива ЖРД. А.П. Аджян, А.В. Курков, Е.Н.
Ромасенко,
М.А. Самсонов, В.Л. Солнцев, Ю.А. Тюрин……..….……….….. 221
Анализ применения траншейных луночных рельефов при
разработке
унифицированных
пластинчато-ребристых
теплообменников современных ЖРД. О.Г. Клюева……………... 234
К вопросу о замене гальванического медно-серебряного
припоя листовым припоем в паяных конструкциях ЖРД.
К.Е. Дубровский ………………………….………..………………. 246
Исследование свойств металлокерамического покрытия
ПК21М в плане отработки технологии его получения на сплаве
ЭК61. А.Ф. Атланова, Н.А. Ившин, Е.Н. Ромасенко,
В.И. Семенов…………………………………..…………..……….. 254
Исследование металлокерамических покрытий, применяемых в
ТНА ЖРД. А.Ф. Атланова, Н.А. Ившин, Е.Н. Ромасенко, В.И.
Семенов ……………………………………………….……..
268
Характер и причины образования дефектов в паяных
соединениях
средней
части
камеры
сгорания
при
технологических
гидроиспытаниях.
А.М.
Полянский,
А.Е. Милов, В.М. Полянский ………………………….…..….….. 285
Применение
метода
датированного
окисления
для
идентификации механизма высокотемпературного разрушения.
А.М. Полянский, В.М. Полянский………………..………………… 298
Специфика роста трещин в лопатках соплового аппарата
44
310
турбины ЖРД. А.М. Полянский, В.М. Полянский ……………..
Совершенствование ЖРД, выполненных по схеме без
дожигания генераторного газа после турбины. А.П. Аджян,
В.Т. Буканов, А.А. Лихванцев ……………………..……………….. 325
Завершение квалификационных испытаний камер изготовления
«ВМЗ» в составе двигателей РД191. О.О. Камель, М.А.
Кашапов, А.Н. Колымагин, П.С. Левочкин, В.К. Медведев, Б.И.
Омигов,
Е.Н.
Ромасенко,
А.П.
Суворов,В.В.
Федоров………………..
343
Из воспоминаний Доминика Доминиковича Севрука………….. 358
Разработка проекта ЖРД на металлосодержащем горючем.
В.К. Старков, Л.Е. Стернин, В.С. Судаков ……………………. 376
Первые запуски "Ангары".…………………..………...………….. 384
Содержание ..........................................................................................395
45