Оборудование для стенда огневых испытаний ЖРД малых тяг
Технологическое и измерительное оборудование позволило модернизировать стенд огневых испытаний жидкостных ракетных двигателей малых тяг и обеспечить возможность измерения на этом стенде характеристик указанных двигателей с высокой, соответствующей лучшему мировому уровню, точностью (0.5%).
Задачи и возможности ДД (датчиков давления). Датчики давления подразделяются на динамические и статические. Динамические предназначены для измерения давления в магистралях или камере сгорания (КС) с высокой частотой опроса (1000 Гц) и точностью. Статические предназначены для измерения давления с низкой частотой опроса, например, для измерения давления наддува бака. Возможна установка такого датчика давления в любой участок магистрали и съем сигнала без специальных преобразователей.
Задачи и возможности газоанализаторов. Газоанализатор предназначен для измерения концентрации определенного газа в боксе и прилегающих территорий. Для огневого испытательного стенда используется газоанализатор для определения концентрации газообразного метана в воздухе во избежание достижения пороговой взрывоопасной концентрации. Возможность объединения с АСУ (автоматической системой управления) для обеспечения безопасности на стенде.
Задачи и возможности расходомеров. Расход – основная характеристика магистрали, поэтому возникает необходимость в точном и быстром измерении расхода компонента. Задачей расходомера является измерение расхода различных жидкостей и газов с высокой точностью и скоростью. Возможно измерения любого компонента, которые используются в качестве топлива (керосин, кислород, метан, спирт, ВПВ).
Задачи и возможности термопар (ТП). Температура стенки является основным параметром работоспособности ЖРД МТ (жидкостного ракетного двигателя малой тяги). Для сохранения материальной части необходимо измерять с достаточной точностью и частотой измерять температуру внешней стенки. На стенде используются хромель-алюмелевые термопары. Возможность составления профиля температуры внешней стенки и сравнения их с расчетными результатами.
Задачи и возможности термосопротивления. Термосопротивление устанавливается в магистраль, непосредственно контактируя с рабочим телом (компонентом). Измерение температуры компонента является необходимостью при проведении испытаний.
Задачи и возможности СИУИ (силоизмерительного устройства импульсного). Основной характеристикой ЖРД МТ является тяга двигателя. Т.к. ЖРД МТ работает в основном в импульсном режиме, то частота измерения – определяющий параметр для тягоизмерительного оборудования. На стенде установлена СИУ, способная измерять тягу двигателя с частотой до 10 кГц. Так же обеспечена высокая точность за счет специально разработанных датчиков.
АЦП и ЦАП на стенде. Автоматизация системы управления стендом и автоматическая обработка сигналов – основная задача при проведении испытаний. На стенде установлена система Contron, способная обрабатывать сигналы с датчиков с частотой до 1 кГц и выдавать управляющие сигналы, с помощью платы ЦАП.
Также на стенде установлена система National Instruments для обработки сигналов с частотой до 3 кГц.
Лаборатория предназначена для полных испытаний ЖРД МТ (жидкостных ракетных двигателей малых тяг) 50-1000 Н как опытных, так и серийных на различных парах топлив (ВПВ 95%+керосин, спирт+ кислород, метан+ кислород, керосин+ кислород). Т.е. начиная от настроечных (проливочные), продолжая испытаниями по многофакторному эксперименту (с использованием методов планирования эксперимент), заканчивая испытаниями на ресурс.
Также проводились и будут проводится исследовательские работы по изучению различных систем зажигания (калильная, каталическая, электроискровая, лазерная); работы по изучению дисперсии капель форсунок; работы по изучению эффективности топлив. Это не полный список. Лаборатория очень функциональна.
Стоимость услуг — по этому поводу можно сказать, что 1 запуск ЖРД МТ по средним расчетам стоит 4500 $. Стоимость варьируется и зависит от пары топлив, сложности работ, времени запуска.
Цена исследовательских работы является договорной.
N | Название | Диапазон измерения | Точность, % | Количество, шт | Частота измерения, Гц |
---|---|---|---|---|---|
1 | ДД Sensys стат. | 0–40 атм | 0,5 | 10 | 100 |
2 | Газоанализатор CH4 ИГС-98 | 0–50% порога | 0,5 | 4 | 1 |
3 | ДД ТДГ дин | 0–40 атм | 0,05 | 3 | 1000 |
4 | ДД ММД дин | 0–20 атм | 0,05 | 1 | 1000 |
5 | ТП ХА | 0–1350 °С | 2 | 40 | 10 |
6 | Расходомеры | ||||
а | IN-FLOW | 0–100 г/с | 0,05 | 1 | 100 |
б | CORL-FLOW | 0–140 г/с | 0,05 | 3 | 100 |
в | Mini CORL-FLOW | 0–2 г/с | 0,05 | 1 | 100 |
г | HOFFER | 1 | 100 | ||
7 | ДД стат. Диф. Sensys стат | 0–5 атм | 0,5 | 1 | 100 |
8 | Датчик температуры Термосопротивление | 0–100 °C | 1 | 3 | 10 |
9 | ДД КРТ СТ | 0–40 атм | 0,05 | 2 | 1000 |
10 | СИУИ | 100–1500 Н | 0,05 | 1 | До 10000 |
Электронная почта: tehnopark@mai.ru
Адрес: г.Москва, Волоколамское шоссе, д.4
Этап контракта «Исследование рабочих процессов в камере сгорания жидкостного ракетного двигателя малой тяги на экологически чистых компонентах топлива»
Заказчик – Чунгнамский национальный университет, Корея, объем финансирования 120 тыс. долларов США.
Впервые в мире удалось получить достоверную картину теплового состояния камеры сгорания жидкостных ракетных двигателей малых тяг.
Этап ОКР «Разработка конструкций, выполнение расчетов и проведение испытаний соединения типа «углерод-керамический композиционный материал – металл» и сборных узлов жидкостного ракетного двигателя малой тяги»
Заказчик – ОАО «Композит», объем финансирования 0,28 млн. руб.
Наличие модернизированного оборудования позволило разработать и испытать конструкции керамических камер сгорания, обеспечивающие работу соединения «углерод-керамический композиционный материал – металл» при температуре до 1000ºС (при существующем мировом уровне – 300ºС).