RU2574778C2 - Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench - Google Patents

Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench Download PDF

Info

Publication number
RU2574778C2
RU2574778C2 RU2014106469/06A RU2014106469A RU2574778C2 RU 2574778 C2 RU2574778 C2 RU 2574778C2 RU 2014106469/06 A RU2014106469/06 A RU 2014106469/06A RU 2014106469 A RU2014106469 A RU 2014106469A RU 2574778 C2 RU2574778 C2 RU 2574778C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axis
charge
swing plate
vertical
ramp
Prior art date
Application number
RU2014106469/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2014106469A (en
Inventor
Виталий Георгиевич Кобцев
Виктор Николаевич Борисов
Сергей Алексеевич Калашников
Сергей Евгеньевич Губин
Альберт Алексеевич Шишков
Виктор Иванович Петрусев
Виктор Сатарович Мухамедов
Александр Борисович Бобович
Михаил Александрович Багдасарьян
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации
Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ")
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации, Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство Российской Федерации
Priority to RU2014106469/06A priority Critical patent/RU2574778C2/en
Publication of RU2014106469A publication Critical patent/RU2014106469A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2574778C2 publication Critical patent/RU2574778C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: engines and pumps.
SUBSTANCE: at demonstration of said characteristics, the run of charges with different combustion rate are fired in simulator chamber with round discharge opening of critical throat and pressure is measured therein. Before firing, said charge is thermostated to the temperature that ensures the charge firing rate and pressure with minimum departure from their ratings and defined by the formula protected by this invention. Test bench comprises metallic ramp with horizontal swing plate for attachment of simulator chamber with discharge round opening of critical throat, pressure transducer and meter of the force between swing plate and the ramp. Said ramp has vertical thrust wall for bracket with bearing assembly to be secured thereat to support the swing plate vertical shaft. Force meter is secured at said ramp vertical thrust wall to contact with swing plate side surface. Swing plate and ramp vertical thrust wall are coupled in horizontal plane by coiled spring for initial pressing of the ramp swing plate to said force meter. Swing plate under simulator chamber has vertical posts to contact with the test bench floor via end bearings their axes being perpendicular to force meter axis. Simulator chamber is enclosed in heat-insulated jacket and pipe with nozzle, its axis being parallel with force meter axis. Axes of pipe with nozzle and force meter are perpendicular to the ramp vertical thrust wall.
EFFECT: decreased error of demonstration.
4 cl, 6 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к ракетной технике и может быть использовано при отработке твердотопливного заряда для двигателя, в конструкции которого предусмотрен предельный клапан, гарантирующий сброс давления в камере сгорания сверх допустимого.The present invention relates to rocket technology and can be used in the development of a solid fuel charge for an engine in the design of which a limit valve is provided to ensure that the pressure in the combustion chamber is over pressure.

Твердое топливо таких двигателей характерно высокой чувствительностью скорости горения "u" к давлению pк в камере сгорания (u=u1·pν, где u1 - коэффициент, соответствующий определенному топливу, ν - показатель степени в законе скорости горения, ν~0,6…0,7) и большим разбросом скорости горения "Δu" от номинала Δu~10…15% для зарядов в разных партиях изготовления, что создает значительные трудности в подтверждении требуемых расходных характеристик газа "Gτ" и внутрибаллистических характеристик (ВБХ) в целом.The solid fuel of such engines is characterized by a high sensitivity of the burning rate "u" to the pressure p k in the combustion chamber (u = u 1 · p ν , where u 1 is the coefficient corresponding to a specific fuel, ν is the exponent in the law of the burning rate, ν ~ 0 , 6 ... 0.7) and a large spread of the burning rate "Δu" from the nominal Δu ~ 10 ... 15% for charges in different batches of manufacture, which creates significant difficulties in confirming the required flow characteristics of the gas "G τ " and ballistic characteristics (VBH) generally.

В настоящее время при отработке таких зарядов используется камера-имитатор с разными критическими сечениями выходного отверстия в зависимости от скорости горения заряда, определенной в приборе постоянного давления (ППД) для каждой партии зарядов. Например, используется ряд из 10 сопел, каждое из которых соответствует определенному интервалу скоростей горения и служит для непревышения предельного давления и обеспечения минимальных отклонений давления от номинального значения. При этом для точного определения характеристик камера-имитатор не содержит регулятор давления.Currently, when developing such charges, a simulator chamber is used with different critical sections of the outlet depending on the rate of burning of the charge determined in the constant pressure device (PPD) for each batch of charges. For example, a series of 10 nozzles is used, each of which corresponds to a certain range of combustion speeds and serves to not exceed the maximum pressure and ensure minimum pressure deviations from the nominal value. Moreover, to accurately determine the characteristics of the camera-simulator does not contain a pressure regulator.

Принцип применения различных критических сечений выходных сопел (регулирование сопел) в зависимости от температуры заряда для обеспечения не превышения давления в камере сгорания приведен, например, в кн. "Теория ракетного двигателя на твердом топливе", авт.Шапиро Я.М., Мазинг Г.Ю., Прудников Н.Е., М. 1966 г., Военное издательство МО СССР, с. 172…177.The principle of using different critical sections of the outlet nozzles (nozzle regulation) depending on the charge temperature to ensure that the pressure in the combustion chamber is not exceeded is given, for example, in book. "The theory of a solid propellant rocket engine", authored by Shapiro Ya.M., Masing G.Yu., Prudnikov N.E., M. 1966, Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, p. 172 ... 177.

При использовании набора сопел для испытаний зарядов двигателя создается дополнительная погрешность в определении разбросов внутрибаллистических характеристик, в том числе при анализе аномальных огневых стендовых испытаний (ОСИ), т.к. изменяется полный импульс давления (J) в камере сгорания, что не дает возможность точно оценить изменение внутрибаллистических и энергетических характеристик (ВБХ и ЭХ) двигателя.When using a set of nozzles for testing engine charges, an additional error is created in determining the scatter of ballistic characteristics, including in the analysis of abnormal fire bench tests (AIS), because the total pressure impulse (J ) in the combustion chamber changes, which makes it impossible to accurately assess the change in the ballistic and energy characteristics (VBH and EC) of the engine.

Задачей изобретения является создание способа испытаний, позволяющего существенно уменьшить погрешность в определении ВБХ и ЭХ ракетного двигателя.The objective of the invention is to provide a test method that can significantly reduce the error in determining the VBH and SEC of a rocket engine.

Указанная задача выполняется за счет того, что в известном способе подтверждения внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя, заключающемся в сжигании серии зарядов с различной скоростью горения в камере-имитаторе, заряды испытываются с одинаковым расходным круглым отверстием критического сечения с замером давления в камере-имитаторе, каждый заряд термостатируется до температуры, обеспечивающей скорость горения заряда и давление в двигателе с минимальными отклонениями от их номинальных значений и определяемой по формуле:This task is carried out due to the fact that in the known method of confirming the ballistic and energy characteristics of the solid propellant charge of a rocket engine, which consists in burning a series of charges with different burning speeds in the simulator chamber, the charges are tested with the same round discharge port of critical section with pressure measurement in the chamber simulator, each charge is thermostated to a temperature that ensures the burning rate of the charge and pressure in the engine with minimal deviations from their nominal onal values and determined by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где tтерм - температура термостатирования заряда перед огневым стендовым испытанием (ОСИ);where t term is the temperature of temperature control of the charge before the fire bench test (AIS);

tmax - максимальная температура в диапазоне эксплуатации;t max - maximum temperature in the operating range;

tmin - минимальная температура в диапазоне эксплуатации;t min - the minimum temperature in the range of operation;

u П П Д i

Figure 00000002
- скорость горения заряда в конкретной партии, определенная в приборе постоянного давления (ППД); u P P D i
Figure 00000002
- the rate of combustion of a charge in a particular batch, determined in a constant pressure device (PPD);

umax - максимальная скорость горения заряда при максимальной температуре в диапазоне эксплуатации;u max - the maximum burning rate of the charge at the maximum temperature in the operating range;

umin - минимальная скорость горения заряда при минимальной температуре в диапазоне эксплуатации.u min - the minimum burning rate of the charge at the minimum temperature in the operating range.

Предложенный способ подтверждения ВБХ и ЭХ (как пример для конкретного заряда при ОСИ) иллюстрируется диаграммами.The proposed method for confirming the VBH and SEC (as an example for a specific charge in the case of AID) is illustrated by diagrams.

На фиг. 1 изображена диаграмма tтерм (вертикальная ось) от " u П П Д i

Figure 00000002
" (горизонтальная ось), как иллюстрация предложенной в формуле математической зависимости t т е р м ( u П П Д i )
Figure 00000003
. Точка пересечения с наклонной линией зависимости перпендикуляра от конкретного значения " u П П Д i
Figure 00000002
" и определяет конкретную температуру t т е р м i
Figure 00000004
.In FIG. 1 shows a diagram t term (vertical axis) from " u P P D i
Figure 00000002
"(horizontal axis), as an illustration of the mathematical dependence proposed in the formula t t e R m ( u P P D i )
Figure 00000003
. The intersection point with the inclined line of the dependence of the perpendicular on a specific value " u P P D i
Figure 00000002
"and determines the specific temperature t t e R m i
Figure 00000004
.

На фиг. 2 изображены номинальная и предельные зависимости давления в камере p(τ) с применением одного расходного отверстия с одинаковым dкр и термостатированием предложенным способом.In FIG. 2 shows the nominal and limiting dependences of the pressure in the chamber p (τ) using a single supply opening with the same d cr and thermostating by the proposed method.

На фиг. 3 изображены номинальная и предельные зависимости давления в камере p(τ) с одинаковым dкр, но без предложенного термостатирования.In FIG. 3 shows the nominal and limiting dependences of the pressure in the chamber p (τ) with the same d cr , but without the proposed temperature control.

График фиг. 2 имеет узкий разброс давлений в камере p(τ) с малым разбросом полного времени работы заряда (τп) по сравнению с графиками фиг. 3, где предельные скорости горения и предельная температура заряда вызывают запредельное давление в камере или запредельное время работы двигателя, что может привести к прогару ТЗП камеры.The graph of FIG. 2 has a narrow pressure spread in the chamber p (τ) with a small spread in the total charge operating time (τ p ) in comparison with the graphs of FIG. 3, where the limiting burning rate and the limiting temperature of the charge cause an out-of-order pressure in the chamber or an out-of-time operation of the engine, which can lead to a burnout of the thermal current loss chamber.

Для осуществления указанного способа подтверждения ВБХ и ЭХ твердотопливного заряда предложено стендовое устройство, показанное на фиг. 4, 5 и 6. На фиг. 4 изображен фронтальный вид предложенного стендового устройства, на фиг. 5 изображен вид сверху стендового устройства, на фиг. 6 изображен вид сбоку стендового устройства.To implement the indicated method for confirming the VBH and SEC of a solid fuel charge, the bench device shown in FIG. 4, 5 and 6. In FIG. 4 shows a front view of the proposed bench device, in FIG. 5 shows a top view of a bench device, FIG. 6 is a side view of a bench device.

Проведенные стендовые сжигания штатных твердотопливных зарядов (с различной скоростью горения) по предложенному способу подтверждения ВБХ и ЭХ (с предварительным термостатированием) иллюстрируются диаграммами (см. фиг. 2), которыми подтверждаются предельные зависимости p(τ) и номинальная зависимость pnom(τ).Conducted bench burning of solid solid fuel charges (with different burning rates) according to the proposed method for confirming the VBH and EC (with preliminary temperature control) are illustrated by diagrams (see Fig. 2), which confirm the limiting dependences p (τ) and the nominal dependence p nom (τ) .

Предложенный способ подтверждения ВБХ и ЭХ заряда в камере-имитаторе позволяет сократить количество комплектующих элементов, необходимых для проведения ОСИ при отработке заряда, а также существенно уменьшить разбросы замеренных параметров, тем самым повысить надежность конструкции двигателя в целом.The proposed method for confirming the VBH and SEC charge in the simulator chamber allows to reduce the number of components necessary for carrying out the AIS during charge development, as well as significantly reduce the scatter of the measured parameters, thereby increasing the reliability of the engine design as a whole.

Для реализации предложенного способа подтверждения ВБХ и ЭХ твердотопливного заряда ракетного двигателя используется стендовое устройство.To implement the proposed method for confirming the VBH and SEC solid propellant charge of a rocket engine, a bench device is used.

Предложенное стендовое устройство использует известный принцип "Статического стенда вращения" для определения импульса тяги специального двигателя типа "сегнерово колесо" (см., например, кн. "Экспериментальные методы определения параметров двигателей специального назначения", авт.И.М. Гладков, B.C. Мухамедов, Е.Л. Валуев, В.И. Черепов, М. 1993 г., МИТ).The proposed bench device uses the well-known principle of "Static rotation bench" to determine the thrust momentum of a special engine of the "Segner wheel" type (see, for example, the book "Experimental methods for determining the parameters of special-purpose engines", author IM Gladkov, BC Mukhamedov , E.L. Valuev, V.I. Cherepov, M. 1993, MIT).

Задача изобретения - упростить конструкцию стендового устройства с возможностью использовать силоизмеритель с широким диапазоном измерений для двигателей с разной тягой с одним соплом (например, в диапазоне Rтяги=1-50 кгс) с сохранением требуемой погрешности определения зависимости Rтяги(τ).The objective of the invention is to simplify the design of the bench device with the ability to use a power meter with a wide range of measurements for engines with different thrusts with one nozzle (for example, in the range of thrust R = 1-50 kgf) while maintaining the required error in determining the dependence of R thrust (τ).

Поставленная задача выполнена в стендовом устройстве, содержащем металлический стапель с горизонтальной поворотной плитой для крепления камеры-имитатора с расходным круглым отверстием критического сечения, датчик замера давления в камере-имитаторе, силоизмеритель между поворотной плитой и стапелем, стапель имеет вертикальную упорную стенку, к которой крепится кронштейн с подшипниковым узлом для вертикального вала поворотной плиты, силоизмеритель закреплен на вертикальной упорной стенке стапеля и соприкасается с боковой поверхностью поворотной плиты, которая под камерой-имитатором имеет вертикальные стойки, соприкасающиеся с полом испытательного стенда через концевые подшипники, оси которых параллельны вертикальной упорной стенке стапеля, поворотная плита и вертикальная упорная стенка стапеля связаны в горизонтальной плоскости витой пружиной для начального поджатия поворотной плиты к силоизмерителю, камера-имитатор заключена в теплоизолирующий кожух, камера-имитатор имеет трубопровод с соплом, ось которого параллельна оси силоизмерителя, при этом оси трубопровода с соплом и силоизмерителя перпендикулярны вертикальной упорной стенке стапеля, расстояния от оси вертикального вала поворотной плиты до оси силоизмерителя "l" и до оси сопла трубопровода "L" связаны соотношением:The task was performed in a bench device containing a metal slipway with a horizontal rotary plate for attaching a simulator chamber with a round consumable critical hole, a pressure measuring sensor in the simulator chamber, a force meter between the rotary plate and the slipway, the slipway has a vertical contact wall to which it is attached bracket with bearing assembly for the vertical shaft of the turntable, the load meter is mounted on the vertical thrust wall of the slipway and is in contact with the side surface a rotary plate, which has vertical racks under the simulator chamber, in contact with the floor of the test bench through end bearings whose axes are parallel to the vertical contact wall of the slip, the rotary plate and the vertical contact wall of the slip are connected in a horizontal plane by a coiled spring for the initial compression of the rotary plate to the load cell , the simulator chamber is enclosed in a heat-insulating casing, the simulator chamber has a pipeline with a nozzle, the axis of which is parallel to the axis of the force meter, while the axis of the pipe the wires with the nozzle and the load meter are perpendicular to the vertical contact wall of the slipway, the distances from the axis of the vertical shaft of the turntable to the axis of the load meter "l" and to the axis of the pipe nozzle "L" are connected by the ratio:

Figure 00000005
Figure 00000005

где Fсил - показания силоизмерителя,where F forces - load meter readings,

Rсоп - сила реактивной тяги сопла камеры-имитатора.R sop - reactive thrust of the nozzle of the camera simulator.

Стендовое устройство состоит из металлического стапеля (см. фиг. 4), вертикальная упорная стенка 1 которого закреплена на полу 2 испытательного стенда. Горизонтальная поворотная плита 3 имеет вертикальный вал 4 в подшипниковом узле 5, который с помощью кронштейна 6 (см. фиг. 5) закреплен на вертикальной упорной стенке 1.The bench device consists of a metal slipway (see Fig. 4), the vertical thrust wall 1 of which is mounted on the floor 2 of the test bench. The horizontal rotary plate 3 has a vertical shaft 4 in the bearing assembly 5, which is mounted on the vertical thrust wall 1 using the bracket 6 (see Fig. 5).

На поворотной плите 3 (в противоположной вертикальному валу 4 стороне) установлена камера-имитатор 7 с твердотопливным зарядом и пиропатроном 8 (инициатор поджига заряда). Между вертикальным валом 4 и камерой-имитатором 7 на вертикальной упорной стенке 1 закреплен силоизмеритель 9 (первичный преобразователь), ось которого перпендикулярна поверхности вертикальной упорной стенки 1 и боковой поверхности соприкасающейся поворотной плиты 3 и находится на определенном расстоянии "l" от оси вертикального вала 4 (см. фиг. 5).On the rotary plate 3 (in the opposite side to the vertical shaft 4) there is a camera-simulator 7 with a solid fuel charge and a squib 8 (initiator of ignition charge). A force meter 9 (primary transducer) is fixed on the vertical thrust wall 1 between the vertical shaft 4 and the camera-simulator 7, the axis of which is perpendicular to the surface of the vertical thrust wall 1 and the side surface of the contacting rotary plate 3 and is located at a certain distance “l” from the axis of the vertical shaft 4 (see Fig. 5).

Поворотная плита 3 и вертикальная упорная стенка 1 в горизонтальной плоскости связаны витой пружиной 10 (см. фиг. 5) для начального поджатия поворотной плиты 3 к силоизмерителю 9 (практически с неизменным усилием в процессе работы).The rotary plate 3 and the vertical thrust wall 1 in the horizontal plane are connected by a coil spring 10 (see Fig. 5) for the initial compression of the rotary plate 3 to the load meter 9 (with almost constant force during operation).

Камера-имитатор 7 (см. фиг. 5) имеет трубопровод 11, оканчивающийся соплом 12 (ось сопла параллельна оси силоизмерителя 9 и отстоит от оси вертикального вала 4 на определенном расстоянии "L"). На камере-имитаторе 7 через патрубок установлен датчик замера давления 13 в камере сгорания. К камере-имитатору 7 через газоотвод 14 подсоединена теплоизолированная емкость 15, имитирующая начальный свободный объем камеры сгорания штатного двигателя.The imitation chamber 7 (see Fig. 5) has a pipe 11 ending with a nozzle 12 (the axis of the nozzle is parallel to the axis of the force meter 9 and is spaced from the axis of the vertical shaft 4 at a certain distance "L"). On the camera-simulator 7 through the pipe mounted sensor measuring pressure 13 in the combustion chamber. A thermally insulated tank 15 is connected to the camera-simulator 7 through the gas outlet 14, which simulates the initial free volume of the combustion chamber of a standard engine.

Поворотная плита 3 (см. фиг 6) снизу (под установленной камерой-имитатором 7) имеет вертикальные стойки 16 с концевыми подшипниками 17, контактирующими с полом 2 испытательного стенда, причем оси подшипников параллельны вертикальной упорной стенке 1 стапеля.The rotary plate 3 (see Fig. 6) below (under the installed camera-simulator 7) has vertical racks 16 with end bearings 17 in contact with the floor 2 of the test bench, and the axis of the bearings parallel to the vertical thrust wall 1 of the slipway.

Камера-имитатор 7 окружена теплоизолирующим кожухом 18.The imitation chamber 7 is surrounded by a heat-insulating casing 18.

Ось силоизмерителя 9 и ось сопла 12 находятся в одной горизонтальной плоскости для исключения погрешности в измерении вектора тяги. Ось сопла 12 отстоит от оси вертикального вала 4 на определенном расстоянии "L" (см. фиг. 5), которое определяется габаритами стенда.The axis of the force meter 9 and the axis of the nozzle 12 are in the same horizontal plane to eliminate errors in the measurement of the thrust vector. The axis of the nozzle 12 is spaced from the axis of the vertical shaft 4 at a certain distance "L" (see Fig. 5), which is determined by the dimensions of the stand.

В соответствии с заявленным способом термостатированный заряд в камере-имитаторе перед огневым стендовым испытанием устанавливают на плите 3 и сохраняют его температуру до окончания ОСИ с помощью теплоизолирующего кожуха 18.In accordance with the claimed method, the thermostatically charged charge in the simulator chamber is installed on the stove 3 before the fire bench test and its temperature is stored until the end of the AIS using a heat-insulating casing 18.

После срабатывания пиропатрона 8 и воспламенения заряда продукты сгорания по газоотводу 14 заполняют теплоизолированную емкость 15, которая демпфирует возможный всплеск давления в камере сгорания в процессе воспламенения заряда.After actuation of the igniter 8 and ignition of the charge, the combustion products through the gas outlet 14 fill a thermally insulated container 15, which dampens a possible pressure surge in the combustion chamber during the ignition of the charge.

Сила реактивной тяги сопла Rсоп 12 поджимает чувствительную головку первичного преобразователя (силоизмерителя) 9 к боковой вертикальной поверхности горизонтальной поворотной плиты 3. Расстояние "l" от горизонтальной оси силоизмерителя 9 до вертикальной оси вала 4 выбирается исходя из условия диапазона измерения конкретного силоизмерителя. При более "грубом" силоизмерителе (с увеличенным диапазоном измерения силы) его устанавливают ближе к оси вала 4 и тем самым точно подтверждают реактивную силу Rсоп от сопла двигателя в соответствии с соотношением

Figure 00000006
(где Fсил - показания силоизмерителя).The jet thrust force of the nozzle R SOP 12 compresses the sensitive head of the primary transducer (force meter) 9 to the lateral vertical surface of the horizontal rotary plate 3. The distance "l" from the horizontal axis of the force meter 9 to the vertical axis of the shaft 4 is selected based on the conditions of the measuring range of the particular force meter. With a more "coarse" force meter (with an increased range of force measurement) it is installed closer to the axis of the shaft 4 and thereby precisely confirm the reactive force R sop from the engine nozzle in accordance with the ratio
Figure 00000006
(where F forces - load meter readings).

Используя при обработке результатов ОСИ массу сгоревшего топлива и интеграл тяги JRсоп(τ), определяют практический удельный импульс заряда для подтверждения энергетических характеристик двигателя и расходные характеристики продуктов сгорания заряда.Using in the processing of the AXI results the mass of burnt fuel and the thrust integral J Rсоп (τ) determine the practical specific charge impulse to confirm the energy characteristics of the engine and the charge characteristics of the products of charge combustion.

Огневые испытания на предложенном стендовом устройстве позволяют рационально использовать имеющиеся силоизмерители для определения энергетических характеристик заряда с минимальной погрешностью при ограниченном количестве опытов.Fire tests on the proposed bench device allow the rational use of available power meters to determine the energy characteristics of the charge with a minimum error with a limited number of experiments.

Claims (4)

1. Способ подтверждения внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя, заключающийся в сжигании серии зарядов с различной скоростью горения в камере-имитаторе с расходным круглым отверстием критического сечения с замером давления в камере-имитаторе, отличающийся тем, что заряд перед сжиганием термостатируется до температуры, обеспечивающей скорость горения заряда и давление в двигателе с минимальными отклонениями от их номинальных значений и определяемой по формуле:
Figure 00000007

где tтерм - температура термостатирования заряда перед огневым стендовым испытанием (ОСИ);
tmax - максимальная температура в диапазоне эксплуатации;
tmin - минимальная температура в диапазоне эксплуатации;
u П П Д i
Figure 00000002
_ скорость горения заряда в конкретной партии, определенная в приборе постоянного давления (ППД);
umax - максимальная скорость горения заряда при максимальной температуре в диапазоне эксплуатации;
umin - минимальная скорость горения заряда при минимальной температуре в диапазоне эксплуатации.
1. A method of confirming the ballistic and energy characteristics of the solid propellant charge of a rocket engine, which consists in burning a series of charges with different burning speeds in a simulator chamber with a round critical flow inlet with measuring pressure in a simulator chamber, characterized in that the charge is thermostated to a temperature before combustion providing the burning rate of the charge and pressure in the engine with minimal deviations from their nominal values and determined by the formula:
Figure 00000007

where t term is the temperature of temperature control of the charge before the fire bench test (AIS);
t max - maximum temperature in the operating range;
t min - the minimum temperature in the range of operation;
u P P D i
Figure 00000002
_ the rate of combustion of a charge in a particular batch, determined in a constant pressure device (PPD);
u max - the maximum burning rate of the charge at the maximum temperature in the operating range;
u min - the minimum burning rate of the charge at the minimum temperature in the operating range.
2. Стендовое устройство для подтверждения внутрибаллистических и энергетических характеристик твердотопливного заряда ракетного двигателя, содержащее металлический стапель с горизонтальной поворотной плитой для крепления камеры-имитатора с расходным круглым отверстием критического сечения, датчик замера давления в камере-имитаторе, силоизмеритель между поворотной плитой и стапелем, отличающееся тем, что стапель имеет вертикальную упорную стенку, к которой крепится кронштейн с подшипниковым узлом для вертикального вала поворотной плиты, силоизмеритель закреплен на вертикальной упорной стенке стапеля и соприкасается с боковой поверхностью поворотной плиты, поворотная плита и вертикальная упорная стенка стапеля связаны в горизонтальной плоскости витой пружиной для начального поджатия поворотной плиты стапеля к силоизмерителю, поворотная плита под камерой-имитатором имеет вертикальные стойки, соприкасающиеся с полом стенда через концевые подшипники, оси которых перпендикулярны оси силоизмерителя, камера-имитатор заключена в теплоизолирующий кожух, камера-имитатор имеет трубопровод с соплом, ось которого параллельна оси силоизмерителя, при этом оси трубопровода с соплом и силоизмерителя перпендикулярны вертикальной упорной стенке стапеля, расстояния от оси вертикального вала поворотной плиты до оси силоизмерителя "l" и до оси сопла трубопровода "L" связаны соотношением:
Figure 00000008

где Fсил - показания силоизмерителя,
Rсоп - сила реактивной тяги сопла камеры-имитатора.
2. A bench device for confirming the ballistic and energy characteristics of the solid propellant charge of a rocket engine, containing a metal slipway with a horizontal rotary plate for mounting a simulator chamber with a round critical hole, a pressure measuring sensor in the simulator chamber, a force meter between the rotary plate and the slipway the fact that the slipway has a vertical thrust wall to which a bracket with a bearing assembly for the rotary vertical shaft is mounted plates, the load meter is mounted on the vertical contact wall of the slipway and is in contact with the side surface of the swing plate, the swing plate and the vertical contact wall of the slipway are connected in a horizontal plane by a coil spring for the initial compression of the rotation plate of the slipway to the load meter, the swing plate under the simulator camera has vertical racks in contact with the stand floor through end bearings, the axes of which are perpendicular to the axis of the load cell, the simulator chamber is enclosed in a heat-insulating casing, the chamber Tatorey has a conduit with a nozzle, which is parallel to the axis siloizmeritelej axis, the axis of the conduit with the nozzle and siloizmeritelej perpendicular vertical abutment wall of the pile, the distance from the axis of the vertical shaft of the rotary plate to siloizmeritelej axis "l" and to pipe nozzle axis "L" are related by:
Figure 00000008

where F forces - load meter readings,
R sop - reactive thrust of the nozzle of the camera simulator.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что оси силоизмерителя и сопла трубопровода находятся в общей горизонтальной плоскости.3. The device according to p. 2, characterized in that the axis of the load meter and the nozzle of the pipeline are in a common horizontal plane. 4. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что камера-имитатор снабжена теплоизолированной емкостью, имитирующей начальный свободный объем камеры сгорания штатного двигателя. 4. The device according to p. 2, characterized in that the simulator chamber is equipped with a thermally insulated tank that simulates the initial free volume of the combustion chamber of a standard engine.
RU2014106469/06A 2014-02-21 Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench RU2574778C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106469/06A RU2574778C2 (en) 2014-02-21 Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014106469/06A RU2574778C2 (en) 2014-02-21 Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014106469A RU2014106469A (en) 2015-08-27
RU2574778C2 true RU2574778C2 (en) 2016-02-10

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756361C1 (en) * 2021-02-15 2021-09-29 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Bench device for determining the total thrust pulse of a solid-fuel gas-reactive orientation system equipped with a gas storage tank, and a method for determining the total thrust pulse of a solid-fuel gas-reactive orientation system with a gas storage tank

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3122917A (en) * 1964-03-03 figure
RU2217746C1 (en) * 2002-02-26 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Process testing fastened charges of solid-propellant rocket engines
RU2225527C2 (en) * 2002-06-05 2004-03-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Rocket engine thrust test stand
RU2274764C2 (en) * 2003-12-16 2006-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" Stand for testing engines with skewed nozzle
RU55433U1 (en) * 2005-12-15 2006-08-10 Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE OPERATION MODES OF THE ROCKET ENGINE OF THE SOLID FUEL

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3122917A (en) * 1964-03-03 figure
RU2217746C1 (en) * 2002-02-26 2003-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт полимерных материалов" Process testing fastened charges of solid-propellant rocket engines
RU2225527C2 (en) * 2002-06-05 2004-03-10 Государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро приборостроения" Rocket engine thrust test stand
RU2274764C2 (en) * 2003-12-16 2006-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Московский институт теплотехники" Stand for testing engines with skewed nozzle
RU55433U1 (en) * 2005-12-15 2006-08-10 Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) INSTALLATION FOR RESEARCH OF THE OPERATION MODES OF THE ROCKET ENGINE OF THE SOLID FUEL

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2756361C1 (en) * 2021-02-15 2021-09-29 Акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники" (АО "Корпорация "МИТ") Bench device for determining the total thrust pulse of a solid-fuel gas-reactive orientation system equipped with a gas storage tank, and a method for determining the total thrust pulse of a solid-fuel gas-reactive orientation system with a gas storage tank

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103454308B (en) A kind of combustible gas and air pre-mixing gas explosion process Flame Propagation and the experimental rig of suppression
Takeno et al. Dispersion and explosion field tests for 40 MPa pressurized hydrogen
Gupta et al. Various methods for the determination of the burning rates of solid propellants: an overview
RU167873U1 (en) BALLISTIC PENDULUM FOR DEMONSTRATION OF OPERATION MODES OF THE ROCKET ENGINE OF THE FUEL FUEL
Nagata et al. Accuracy and applicable range of a reconstruction technique for hybrid rockets
Dharma Rao et al. Theoretical and experimental studies on blast wave propagation in air
Arkhipov et al. Laboratory method for measurement of the specific impulse of solid propellants
CN109387124A (en) A kind of machinery priming system stab sensitivity test method
RU2399783C1 (en) Bench for simulating pulse gas-thermodynamic impact of high-temperature gas on elements of heat protection of construction
Haghdoost et al. Mitigation of pressure fluctuations from an array of pulse detonation combustors
Cooper et al. Effect of deflagration-to-detonation transition on pulse detonation engine impulse
CN108646110B (en) Method for testing and evaluating safety margin of strong-field electromagnetic radiation of actual electric explosion device
RU2574778C2 (en) Demonstration of intraballistic and power characteristics of solid-propellant rocket engine charge and test bench
RU2569799C2 (en) Experimental gas generator
Tulach et al. CFD simulation of vented explosion and turbulent flame propagation
RU2494394C2 (en) Method of determining unit pulse of solid fuel
RU2718732C1 (en) Method for determining relative detonation capacity of gaseous and dispersed condensed combustible materials and device for implementation thereof
Katselis et al. Estimation of blast overpressure from a cylindrical charge using time of arrival sensors
CN103604324B (en) Rocket firework quality detecting method
RU2586792C1 (en) Method of determining coefficient of gas flow through nozzle assembly of turbine bypass gas turbine engine
RU2757652C1 (en) Installation for determining thrust characteristics of liquid reactive fuels
Pan et al. Measurement and Analysis of the Burning Rate of HAN‐Based Liquid Propellants
RU189795U1 (en) BALLISTIC PENDULUM FOR DEMONSTRATION OF OPERATION MODES OF A LIQUID ROCKET ENGINE
Kolarević et al. Measuring parameters of Phoenix-100 gas-generator
RU2506445C2 (en) Pilot solid-propellant rocket