СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТЕНДОВОЙ ОТРАБОТКИ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА
METHOD AND DEVICE FOR BENCH TESTING SOLID PROPELLANT ROCKET ENGINE

Изобретение относится к области испытаний ракетной техники, в частности к области испытаний ракетных двигателей твердого топлива, имеющих сопла, направленные перпендикулярно оси двигателя.
Ракетные двигатели твердого топлива в процессе создания и серийного производства подвергаются различным испытаниям, целью которых является подтверждение их работоспособности в условиях применения.
Известно устройство - газоотбойник или газоотражатель (интернет, http://ru.wikipedia.org/wiki/%C3%E0%E7%EE%EE%F2%E1%EE%E9%ED%E8%ЕА), предназначенный для защиты персонала и оборудования от струи раскаленных реактивных газов в момент взлета реактивного самолета или пуска ракеты. Данные устройства бывают двух типов: стационарные и поднимающиеся.
Недостатком этих устройств является техническая сложность изготовления и обслуживания, т.к. они содержат гидравлическую систему для установки в рабочее положение, а также систему водяного охлаждения.
Наиболее близкими к предлагаемому техническому решению являются выбранные в качестве прототипа способ и устройство для огневых стендовых испытаний ракетных двигателей твердого топлива в огневом боксе закрытого стенда (книга В.Т. Волкова и Д.А. Ягодникова «Исследование и стендовая отработка ракетных двигателей на твердом топливе». - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007, стр. 53-54). В таких испытаниях ракетный двигатель устанавливают в стапеле на силовой пол стенда. При этом его переднюю часть через силовой упор упирают в опорный бык. Двигатель запускают от наземного источника электрического тока. В процессе его работы измеряют необходимые параметры.
Недостатком способа и устройства для огневых стендовых испытаний ракетного двигателя твердого топлива, имеющего сопла, направленные перпендикулярно оси двигателя, в огневом боксе закрытого стенда является воздействие струй раскаленных газов, отраженных от стен бокса, на стендовое и измерительное оборудование с выводом его из строя и вследствие этого потеря части информации.
Ожидаемый технический результат при применении заявляемых способа и устройства для испытаний и утилизации ракетного двигателя заключается в обеспечении целостности стендового и измерительного оборудования и повышении информативности испытания.
Технический результат достигается за счет испытаний ракетного двигателя твердого топлива по заявляемому способу, включающему установку снаряженного двигателя на основание с упором его передней части в жесткую стенку. В отличие от прототипа перед испытанием напротив каждого сопла на основание стенда устанавливают и закрепляют сваркой газоотражатели так, что их экраны расположены под углом 45° к оси двигателя, затем производят запуск двигателя с измерением всех необходимых параметров работы двигателя.
Оснащение стенда газоотражателями, установленным на основании стенда напротив сопел ракетного двигателя, позволяет отклонять и направлять вдоль оси двигателя струи раскаленных реактивных газов ракетного двигателя. Отклонение струи раскаленных газов вдоль оси двигателя позволяет уберечь стендовое и измерительное оборудование, а также корпус двигателя от механического и теплового воздействия продуктов сгорания топлива.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 приведен общий вид стенда при испытании; на фиг. 2 показан газоотражатель с вырезом части экрана.
Устройство для испытаний ракетного двигателя твердого топлива 1 содержит стапель 2, силовой упор 3, упорный бык 4. Напротив сопел у стен 6 установлены и закреплены газоотражатели 5. Газоотражатель состоит из рамы, сваренной из уголка №7,5 (8) и №6,3 (9), и экрана, выполненного из металлического листа 10 σ=8-10 мм, покрытого огнестойким асбестовым полотном 11 как минимум в один слой.
Заявляемый способ испытания ракетного двигателя твердого топлива осуществляется при использовании заявляемого устройства следующим образом.
Снаряженный ракетный двигатель твердого топлива 1 устанавливают в стапеле 2 на силовой пол с упором его передней части в упорный бык 4. Газоотражатели 5 устанавливают на силовой пол так, чтобы плоскость их экрана и ось стенда составляли 45°. Затем отражатели фиксируют на силовом полу при помощи электросварки. Запускают ракетный двигатель, при этом истекающие из сопел струи раскаленных газов 7, долетая до поверхности газоотражателей 5, ударяются в покрытый огнестойким материалом 11 экран, меняют при этом траекторию своего движения на 90±10° и движутся далее вдоль оси двигателя.
После окончания испытания все оборудование и двигатель демонтируются.
Таким образом, заявляемые способ и устройство для испытания твердотопливного газогенератора позволяют проводить огневые стендовые испытания с замерами его параметров без потери информации и с обеспечением сохранности стендового и измерительного оборудования.