RU2418972C1 - Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек - Google Patents

Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек Download PDF

Info

Publication number
RU2418972C1
RU2418972C1 RU2009145455/06A RU2009145455A RU2418972C1 RU 2418972 C1 RU2418972 C1 RU 2418972C1 RU 2009145455/06 A RU2009145455/06 A RU 2009145455/06A RU 2009145455 A RU2009145455 A RU 2009145455A RU 2418972 C1 RU2418972 C1 RU 2418972C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
flange
axis
undercut
plug
Prior art date
Application number
RU2009145455/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Иванович Петрусев (RU)
Виктор Иванович Петрусев
Алексей Майевич Евгеньев (RU)
Алексей Майевич Евгеньев
Евгений Леонидович Валуев (RU)
Евгений Леонидович Валуев
Михаил Григорьевич Смирнов (RU)
Михаил Григорьевич Смирнов
Валентин Сергеевич Скотников (RU)
Валентин Сергеевич Скотников
Александр Алексеевич Нестеров (RU)
Александр Алексеевич Нестеров
Людмила Владимировна Власова (RU)
Людмила Владимировна Власова
Денис Игоревич Сидоров (RU)
Денис Игоревич Сидоров
Вера Ивановна Белова (RU)
Вера Ивановна Белова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ") filed Critical Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (ОАО "Корпорация "МИТ")
Priority to RU2009145455/06A priority Critical patent/RU2418972C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2418972C1 publication Critical patent/RU2418972C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек. Стендовая установка содержит ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло и датчики измерения давления. С внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение и сквозные лучевые каналы. Сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси. Поднутрение втулки выполнено в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла. Сквозные лучевые каналы втулки выходят в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем. Площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии, а ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения. Изобретение позволяет приблизить условия испытания заглушки к натурным условиям, а также снизить эксплуатационные затраты. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области ракетной техники и может быть использовано при разработке конструкций стендов для наземной отработки герметизирующих сопловых заглушек (СЗ) и других элементов ракетных двигателей, работающих в динамическом режиме нагружения пневматическим давлением.
Известна установка для испытания герметизирующих сопловых заглушек (см. книгу И.М.Гладков, B.C.Мухамедов и др. Экспериментальные методы определения параметров двигателей специального назначения. Москва, 1993, стр.87, рис.38). Она имеет емкость, имитирующую предсопловой объем. На емкости смонтировано приспособление для установки испытуемой СЗ. Емкость соединена с камерой сгорания, в которой размещена пороховая навеска, воспламеняемая от пиропатрона. Давление в емкости измеряется датчиком. Недостатком этой установки является ее громоздкость, требуется большой секундный расход газа, наличие пиропатрона, наличие ракетного топлива. Поэтому испытания на данной установке сложны и требуют больших материальных затрат. При этом в связи с кратковременностью процесса влияние температуры и состава рабочей среды на давление вскрытия СЗ пренебрежимо мало. Учитывая, что в момент запуска двигателя холодный воздух из камеры сгорания вытесняется продуктами сгорания в сторону сопловой заглушки и она разрушается в основном от воздействия холодного газа, предложено агрегатные испытания сопловой заглушки проводить нагружением сжатым воздухом.
Указанное решение реализовано в установке для испытания СЗ на сжатом воздухе (см. ту же книгу, стр.88, рис.39), оно и было взято за прототип.
Данная стендовая установка для испытаний сопловой заглушки на сжатом воздухе содержит ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, регулируемую линзу, выполняющую роль сменного дроссельного сопла, имитатор сопла для крепления испытываемой заглушки, датчики измерения давления.
В ресивер установки подается воздух под высоким давлением. При достижении заданного уровня давления открывается электропневмоклапан и воздух через регулируемую линзу поступает в полость переходника, на котором установлен имитатор сопла с испытуемой сопловой заглушкой. Величина скорости нарастания давления обеспечивается площадью проходного сечения линзы и величиной давления воздуха в ресивере. При достижении давления вскрытия СЗ происходит нарушение ее целостности. Эта установка предназначена для испытаний заглушек небольшого размера. Недостатком этой установки является то, что на ней даже при увеличении ее размеров невозможно проводить динамические испытания с большой скоростью нарастания давления. Для проведения испытаний требуется крупногабаритный быстродействующий электропневмоклапан, но крупногабаритный быстродействующий электропневмоклапан обладает большой инерцией, что не дает возможности создать требуемую скорость нарастания давления в полости сопловой заглушки. Кроме этого необходим большой расход воздуха, что увеличивает эксплуатационные затраты на проведение испытаний.
Целью настоящего изобретения являются расширение возможностей установки по обеспечению испытаний заглушек крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки и снижение эксплуатационных затрат.
Поставленная цель достигается тем, что в стендовой установке для испытаний сопловых заглушек сжатым воздухом, содержащей ресивер, электропнемоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло, датчики измерения давления, с внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла, и сквозные лучевые каналы, выходящие в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем, при этом сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения.
На фиг.1 показана стендовая установка для испытания сопловых заглушек.
На фиг.2 показана втулка, имеющая сквозные лучевые каналы.
Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек на сжатом воздухе содержит ресивер (1), электропневмоклапан (2), газовод (3) с фланцем (4), имитатор сопла (5) для крепления испытываемой сопловой заглушки (9), сменное дроссельное сопло (6), датчики измерения давления (7). С внешней стороны фланца (4) газовода (3) соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой (8), имеющей поднутрение (12) в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла (6), и сквозные лучевые каналы (13), выходящие в полость, образованную имитатором сопла (5), поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой (9) и фланцем (4), при этом сменное дроссельное сопло (6) установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала (13) увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения (12).
Имитатор сопла (5) для крепления испытываемой сопловой заглушки (9) имеет такой же внутренний профиль и материал изготовления, как натурное сопло. К нему крепится испытываемая заглушка (9), например, с помощью клея. Имитатор сопла (5) поджат между фланцем (4) газовода (3) и пластиной (10) с помощью болтов (11) таким образом, чтобы не было помех для разрушения заглушки (9).
Втулка (8) имеет поднутрение в виде сферического сегмента (12), диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения дроссельного сопла, это приводит к созданию сверхзвуковой скорости газового потока и обеспечивает более равномерное распределение газового потока в сквозные лучевые каналы (13), ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения. Сквозные лучевые каналы (13) предназначены для равномерного распределения газового потока в полости перед заглушкой, имитируя тем самым натурное нагружение. Площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии для выравнивания скорости газового потока. На фиг.2 изображена втулка, видно, что лучевые каналы имеют разную форму. Центральные каналы выполнены отверстиями меньшего размера.
Принцип работы стендовой установки.
В ресивер (1) установки закачивается сжатый воздух под высоким давлением. Достигаемое давление контролируется датчиком (7), установленным перед электропневмоклапаном (2). После достижения заданного давления открывается электропневмоклапан (2) и воздух, проходя через сменное дроссельное сопло (6), установленное в дополнительной проточке во фланце (4) газовода (3), поступает через втулку (8) и лучевые каналы в полость перед испытываемой заглушкой (9).
При этом газовый поток, достигая центра втулки, больше распределяется в отверстия большего размера, тем самым создается выравнивание давления по сечению газового потока в полости имитатора сопла и происходит равномерное нагружение заглушки (9) давлением воздуха.
Скорость нарастания давления в полости перед заглушкой (9) зависит от величины давления в ресивере (1), площади дроссельного сопла (6), площади и формы лучевых каналов (13), объема полости имитатора сопла перед испытываемой заглушкой, а также зависит от газодинамических потерь проточного тракта. Группа датчиков (7), стоящих в полости перед заглушкой (9), информирует о скорости нарастания давления и о величине давлении вскрытия. Комбинированием указанными параметрами достигается требуемый градиент нарастания давления в полости имитатора сопла перед заглушкой (9).
При достижении давления вскрытия заглушки происходит нарушение ее целостности, давление в полости имитатора сопла перед заглушкой падает. По величине давления в момент перед его падением судят о вскрытии (разрушении) заглушки.
Таким образом обеспечивается проведение испытаний крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки. При этом обеспечивается снижение эксплуатационных затрат, так как уменьшается необходимый расход воздуха для испытаний за счет уменьшения габаритов установки, в том числе свободного объема полости перед заглушкой.
Положительный эффект от использования стенда по сравнению с прототипом заключается в расширении возможностей установки по обеспечению испытаний крупногабаритных сопел без увеличения размеров установки и снижении эксплуатационных затрат.

Claims (1)

  1. Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек на сжатом воздухе, содержащая ресивер, электропневмоклапан, газовод с фланцем, имитатор сопла для крепления испытываемой сопловой заглушки, сменное дроссельное сопло, датчики измерения давления, отличающаяся тем, что с внешней стороны фланца газовода соосно его оси выполнена цилиндрическая проточка с установленной и зафиксированной в ней втулкой, имеющей поднутрение в виде сферического сегмента, диаметр основания которого больше диаметра минимального сечения сменного дроссельного сопла, и сквозные лучевые каналы, выходящие в полость, образованную имитатором сопла, поджатым к фланцу газовода, испытываемой заглушкой и фланцем, при этом сменное дроссельное сопло установлено в дополнительной проточке фланца газовода по его оси, а площадь проходного сечения каждого лучевого канала увеличивается по сравнению с предыдущим от центра к периферии, и ось каждого лучевого канала проходит через центр сферической поверхности поднутрения.
RU2009145455/06A 2009-12-09 2009-12-09 Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек RU2418972C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) 2009-12-09 2009-12-09 Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) 2009-12-09 2009-12-09 Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2418972C1 true RU2418972C1 (ru) 2011-05-20

Family

ID=44733724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009145455/06A RU2418972C1 (ru) 2009-12-09 2009-12-09 Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2418972C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108426710A (zh) * 2018-05-22 2018-08-21 广州飞机维修工程有限公司 民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法
RU2694472C1 (ru) * 2018-08-29 2019-07-16 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Способ и стенд для испытания герметизирующей заглушки углового сопла
RU2713308C2 (ru) * 2018-02-05 2020-02-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Способ измерения массы газа при работе ракетного двигателя малой тяги в режиме одиночных включений, в импульсных режимах и устройство для его реализации

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2713308C2 (ru) * 2018-02-05 2020-02-04 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Способ измерения массы газа при работе ракетного двигателя малой тяги в режиме одиночных включений, в импульсных режимах и устройство для его реализации
CN108426710A (zh) * 2018-05-22 2018-08-21 广州飞机维修工程有限公司 民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法
CN108426710B (zh) * 2018-05-22 2024-04-30 广州飞机维修工程有限公司 民用飞机辅助动力系统燃油流量调节器测试装置及方法
RU2694472C1 (ru) * 2018-08-29 2019-07-16 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Способ и стенд для испытания герметизирующей заглушки углового сопла

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113588201B (zh) 一种高空高速稀薄环境的热喷流干扰试验装置及试验方法
CN106353098B (zh) 一种用于柴油喷雾与燃烧可视化试验的定容弹体
CN104895699B (zh) 小型气气喷注光学透明燃烧装置
RU2381472C1 (ru) Способ испытаний пульсирующего детонационного двигателя и аэродинамическая установка для его реализации
Falempin et al. Recent experimental results obtained on continuous detonation wave engine
RU2418972C1 (ru) Стендовая установка для испытаний сопловых заглушек
CN106525443B (zh) 一种模拟发动机条件的多功能燃烧测试装置及试验方法
CN112666309A (zh) 高压燃烧器实验系统及可视化高压燃烧器
CN113588200B (zh) 用于高超声速飞行器的大流量反向喷流试验装置及其方法
CN112098100B (zh) 一种固体发动机绝热层烧蚀性能并行考核试验装置
CN109708145B (zh) 用于在多摆放角度下测量推进剂燃速的可视化高压燃烧器
CN114858392B (zh) 用于公路隧道内关键结构抗爆耐高温性测试系统及方法
CN104407013A (zh) 测量气体爆炸对结构影响的实验装置
CN111413102B (zh) 环形燃烧室头部流场试验的模型试验件及测量装置
CN114295382A (zh) 高压涡轮叶片振动应力动测核心机试验器的进气机匣
CN109884267A (zh) 用于过载条件下推进剂多角度燃速测量的实验装置及方法
CN205785823U (zh) 一种空间发动机羽流场测量热流传感器固定装置
Rouser et al. Time-accurate flow field and rotor speed measurements of a pulsed detonation driven turbine
RU2559903C1 (ru) Установка для гашения работающего ракетного двигателя твердого топлива при испытаниях в газодинамической трубе
CN216198530U (zh) 一种考核固体火箭发动机喷管效率的试验装置
CN104913936B (zh) 单进出口微小尺度定容燃烧装置
CN111664450B (zh) 加速火焰与多壁面边界相互作用的可视化系统
CN112557044B (zh) 一种双组元喷嘴液流性能测试装置
CN112444336A (zh) 一种相变发生器推力测试装置及其测试方法
RU2694472C1 (ru) Способ и стенд для испытания герметизирующей заглушки углового сопла