Науковий вісник НГУ

Горіння й детонація пастоподібного палива ракетних двигунів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2023

Останнє оновлення: 27 жовтня 2023

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 1872

Authors:

С. С. Василів, orcid.org/0009-0000-0815-6323, Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Н. С. Прядко*, orcid.org/0000-0003-1656-1681, Інститут технічної механіки НАН України і ДКА України, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С. Г. Бондаренко, orcid.org/0000-0001-9590-4747, Дніпровський національний університет імені О. Гончара, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (5): 072 - 076

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-5/072

Abstract:

Мета. Підтвердження можливості застосування пастоподібного палива на основі перхлорату амонію в ракетному двигуні та виявлення особливостей горіння його при цьому.

Методика. Попередніми експериментальними дослідженнями горіння пастоподібного палива в бомбі постійного тиску визначена швидкість горіння за різних тисків. Була підтверджена стабільність дефлаграційного горіння без переходу в детонаційний режим. При вогневому випробуванні моделі двигуна на пастоподібному паливі стався вибух. Аналіз причин вибуху дозволив висунути гіпотезу щодо збагачення пастоподібного палива перхлоратом амонію, що створило передумови для його детонації. Проведені додаткові експерименти показали зміну режиму горіння при збагаченні пастоподібного палива перхлоратом амонію.

Результати. Теоретичними та експериментальними дослідженнями показана можливість одержання детонаційного палива на основі збагачення пастоподібного палива перхлоратом амонію. Доведено, що за певних умов виробництва пастоподібні палива можуть детонувати, що відкриває новий шлях використання таких палив для ракетних двигунів. Визначені умови переходу режиму горіння пастоподібного палива з дефлаграційного горіння на детонаційне. Проведена оцінка швидкості елементу двигуна при вибуху й показано, що при вибуховому горінні через велику площу і, відповідно, масову витрату не можливо отримати значення тиску, яке могло би забезпечити параметри руху, що зареєстровані в даній конструкції двигуна.

Наукова новизна. Полягає у встановленні ще одного критерію працездатності двигуна при проектуванні його на пастоподібному паливі. Виявлено ефект збагачення пастоподібного палива перхлоратом амонію при його протіканні через систему постачання в момент запуску.

Практична значимість. Наведена інформація дозволяє вдосконалювати конструкцію двигуна на пастоподібному паливі й модернізувати стенд для його випробувань.

Ключові слова: критичний діаметр детонації, концентрація зв’язуючого філь’єра, пастоподібне ракетне паливо, перхлорат амонію

References.

1. Marchenko, V. T., Sazina, N. P., Khorolsky, P. P., & Voznenko, A. A. (2018). A model for calculating the expected costs for the creation of new rocket and space technology, taking into account uncertainty factors. Technical mechanics, (2), 30-43. https://doi.org/10.15407/itm2018.02.030.

2. Syutkina-Doronina, S. V. (2017). On the issue of optimization of design parameters and control programs for a rocket object with a solid rocket engine. Aerospace engineering and technology, 2(137), 44-59.

3. Meng, Z. (2023). A prescribed time attitude control method based on thrust vector control (TVC) nozzle for solid propulsion satellite. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 237(8), 1930-1942. https://doi.org/10.1177/09544100221140446.

4. Strelnikov, G. O., Ignatiev, O. D., Pryadko, N. S., Ternova, K. V., & Vasiliv, S. S. (2021). Thoroughly curing by gas flows in rocket engines. Technical Mechanics, (2), 60-77. https://doi.org/10.15407/itm2021.02.0608.

5. Ivanchenko, A. M., Bondarenko, S. G., Protsan, Y. V., & Wilson, Sh. A. (2012). Deep Regulation and Reusable Rocket Propulsion Using Premixed Slurry Propellant. Journal of Propulsion and Power, 28(5), 869-875. https://doi.org/10.2514/1.B34280.

6. Bulat, P. V. (2014). About the detonation engine. American Journal of Applied Sciences, 11(8), 1357-1364. https://doi.org/10.3844/ajassp.2014.1357.1364.

7. Katrenko, M. O., Bondarenko, S. G., Sosnovska, O. V., Zolotko, O. Y., Marchenko, O. L., & Podolchak, S. M. (2018). Prospective directing of scientific achievements at the department of motion production. Bulletin of the Dniprovsky University. Series: Rocket and space technology, 26(21), 45-54.

8. Zolotko, O. Y., Zolotko, O. V., Sosnovska, O. V., Aksionov, O. S., & Savchenko, I. S. (2020). Features of the design schemes of engines with pulsed detonation chambers. Aviation and space engineering and technology, 2(162), 4-10.

9. Surovtsev, A. B., Kovalenko, K. I., Kuzmenko, N. Ya., & Bondarenko, S.G. (2014). Influence of the nature of surfactants on the rheological characteristics of highly filled pasty compositions based on oligomeric rubber and a dispersed filler. Bulletin of Dnipropetrovsk University, Series: Chemistry, 4(22), 76-81. https://doi.org/10.15421/081415.

• < Попередня
• Наступна >