Горіння й детонація пастоподібного палива ракетних двигунів
- Деталі
- Категорія: Зміст №5 2023
- Останнє оновлення: 27 жовтня 2023
- Опубліковано: 30 листопада -0001
- Перегляди: 1620
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.
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.
Наступні статті з поточного розділу:
- Оцінка мінеральних ресурсів за допомогою геостатистичного аналізу на фосфатному родовищі - 27/10/2023 20:21
- Контролінг як інструмент управління підприємством в умовах цифрової економіки - 27/10/2023 20:21
- Дослідження екобезпечної фільтрувальної установки очищення стічних вод із природної сировини - 27/10/2023 20:21
- Проблемні питання притягнення до відповідальності за злочини проти екологічної безпеки в умовах воєнного стану - 27/10/2023 20:21
- Правовий механізм забезпечення охорони навколишнього природного середовища в Україні - 27/10/2023 20:21
- Вміст радіонуклідів у рослинності та ґрунтах у зоні впливу залізничного транспортного шляху - 27/10/2023 20:21
- Створення концептуальних рішень із виготовлення складових вантажних вагонів із композитів - 27/10/2023 20:21
- Розрідження промислової зони від сейсмічних навантажень із використанням лабораторних і польових вимірювань - 27/10/2023 20:21
- Оптимізаційна математична модель контактного повітроохолоджувача шахтного турбокомпресора - 27/10/2023 20:21
- Принципи оптимізації технічного обслуговування засобів транспорту: визначення вартості обладнання - 27/10/2023 20:21
Попередні статті з поточного розділу:
- Альтернативне застосування щебеню для виготовлення асфальтобетонних сумішей в Угорщині - 27/10/2023 20:21
- Оцінка газопроникності породних масивів вугільних шахт у полі еквівалентних напружень - 27/10/2023 20:21
- Геометричне моделювання поверхонь обробки вибою планетарними виконавчими органами гірничопрохідницьких машин - 27/10/2023 20:21
- Вплив пульсацій промивальної рідини на ефективність очищення свердловин - 27/10/2023 20:21
- Зниження утворення асфальто-смолистих відкладень і підвищення дебітів нафтових свердловин - 27/10/2023 20:21
- Геофізичні ознаки рідкометалевої рудоносності Акмая-Катпарської рудної зони (Центральний Казахстан) - 27/10/2023 20:21
- Перспективи виявлення структур із вуглеводневими покладами вздовж геотраверсу в Шу-Сарисуйському осадовому басейні - 27/10/2023 20:21
- Оцінка прогнозних ресурсів рудних районів Центрального Казахстану на основі аерогеофізичних методів - 27/10/2023 20:21
- Вплив геотектонічного режиму на формування властивостей вугілля північних окраїн Донецького басейну - 27/10/2023 20:21
- Структура та інтерпретація аномального геомагнітного поля Південно-Торгайської нафтогазоносної області - 27/10/2023 20:21