Особенности конструкции системы подачи гранулированного топлива и экспериментальной установки изучения истечения сыпучих материалов


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Проведён анализ особенностей проектирования системы подачи гранулированного топлива в камеру сгорания ракетного двигателя и сформулированы требования к ней. Рассмотрен ближайший аналог – система подачи порошка алюминия реактивного двигателя. Данная система подачи обеспечивает критический режим истечения порошково-газовой среды, при котором процессы, происходящие в камере сгорания, не влияют на подачу гранулированного топлива. Перечислены недостатки данной системы подачи при условии её применения в двигателе на гранулированном топливе. Разработана принципиальная схема двигателя, а также узел регулирования системы подачи топлива в составе двигательной установки, полностью удовлетворяющий сформулированным требованиям. Проведено проектирование экспериментальной установки изучения истечения порошково-газовой среды (гранулы и газ), подробно описана работа установки и приведена схема конструкции, в частности, бак с топливом и узел управления расходом. Некоторые конструктивные решения, применяемые в экспериментальной установке, могут быть в дальнейшем использованы в конструкции реального ракетного двигателя. На основе имеющихся в литературе теоретических и экспериментальных данных сформулированы задачи, решаемые на разработанной установке: получение расходных и скоростных характеристик критического истечения порошково-газовой среды в зависимости давления перед выпускным отверстием.

Об авторах

А. В. Елькин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: elkinav237@gmail.com

аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

В. И. Малинин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: malininvi@mail.ru

доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

Г. А. Доткин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: g.dotkin@gmail.com

аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

М. Д. Зорин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: macy-1998@mail.ru

аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

М. Ю. Храмцов

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: hramtsovm@yandex.ru

аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

Р. Д. Губин

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Email: qwerty.gubin@gmail.com

аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы»

Россия

Список литературы

  1. Елькин А.В. Ракетные двигатели для космических летательных аппаратов на псевдоожиженных твёрдых топливах // Тепловые процессы в технике. 2021. Т. 13, № 11. С. 509-518. doi: 10.34759/tpt-2021-13-11-509-518
  2. Митрович П.А., Малинин В.И. Анализ требований к твёрдотопливным газогенераторам для систем подачи порошкообразного топлива реактивных двигателей // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2021. № 66. С. 39-46. doi: 10.15593/2224-9982/2021.66.04
  3. Митрович П.А., Малинин В.И. Проектирование маршевой ступени комбинированного прямоточного воздушно-реактивного двигателя на порошкообразном боре // Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации. 2019. Т. 2. С. 139-142.
  4. Доткин Г.А., Зорин М.Д., Малинин В.И. Анализ возможности применения различных составов гранулированного твёрдого топлива в ракетно-прямоточных двигателях // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2023. № 74. С. 39-50. doi: 10.15593/2224-9982/2023.74.04
  5. Яновский Л.С., Лемперт Д.Б., Разносчиков В.В., Аверьков И.С. Оценка эффективности твёрдых топлив на основе высокоэнтальпийных диспергаторов для ракетно-прямоточных двигателей // Журнал прикладной химии. 2019. Т. 92, № 3. С. 322-342. doi: 10.1134/S0044461819030071
  6. Nandagopal S., Mehilal M., Tapaswi M.A., Jawalkar S.N., Radhakrishnan K.K., Bhattacharya B. Effect of coating of ammonium perchlorate with fluorocarbon on ballistic and sensitivity properties of AP/Al/HTPB propellant // Propellants, Explosives, Pyrotechnics. 2009. V. 34, Iss. 6. P. 526-531. doi: 10.1002/prep.200800032
  7. Pivkina A., Muravyev N., Monogarov K., Ostrovsky V., Fomenkov I., Milyokhin Y., Shishov N. Synergistic effect of ammonium perchlorate on HMX: From thermal analysis to combustion // In: «Chemical Rocket Propulsion». Cham: Springer, 2017. P. 365-381. doi: 10.1007/978-3-319-27748-6_15
  8. Трахтенберг С.И., Сироткин Л.Б., Стряпунина Т.А., Хименко Л.Л., Ощепкова И.Ф., Бахмутова В.М., Зуев К.В. Способ модификации октогена: патент РФ № 2451650; опубл. 27.05.2012; бюл. № 15.
  9. Ягодников Д.А. Воспламенение и горение порошкообразных металлов. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009. 432 с.
  10. Малинин В.И., Коломин Е.И., Антипин И.С. Воспламенение и горение аэровзвеси алюминия в реакторе высокотемпературного синтеза порошкообразного оксида алюминия // Физика горения и взрыва. 2002. Т. 38, № 5. С. 41-51.
  11. Крюков А.Ю. Адаптация внутрикамерных процессов и элементов конструкции энергоустановок на порошковом горючем к технологиям получения ультра- и нанодисперсных материалов. Пермь: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2012. 236 с.
  12. Казанцев М.Ю., Петренко В.И., Малинин В.И. Регулируемая подача порошка металла в камеру воспламенения // Сборник тезисов докладов Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмическая техника и высокие технологии» (10-12 апреля 2002 г., Пермь). Пермь: Пермский государственный технический университет, 2002. С. 125.
  13. Конструкция и проектирование комбинированных ракетных двигателей на твёрдом топливе: учебник / под ред. В.А. Сорокина. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012. 303 с.
  14. Островский Г.М. Пневматический транспорт сыпучих материалов в химической промышленности. Л.: Химия, 1984. 104 с.
  15. Обросов А.А., Малинин В.И., Земерев Е.С. Исследование истечения порошка алюминия из струйной форсунки установки синтеза нанооксида // Материалы международной научно-практической конференции «Фундаментальная наука и технологии – перспективные разработки» (22-23 мая 2013 г., Москва). Т. 2. М.: Научно-издательский центр «Академический», 2013. С. 117-122.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».