§ 2. Стендовые испытания ЖРД |
637 |
этой цели создается специальная лаборатория. Для испытания си
стем подачи взрывоопасных компонентов топлива иногда |
необхо |
димы такие же сложные установки, как и для испытаний |
ЖРД |
в целом. |
|
Проблема охлаждения камеры двигателя также в значительной мере может быть изучена в модельных условиях (особенно при ис
пользовании новых компонентов топлива), |
которые можно проще |
и скорее создать. |
|
Огневым испытаниям всего двигателя |
обычно предшествуют |
испытания его отдельных агрегатов в более тяжелых рабочих ус ловиях сравнительно с режимом работы их на двигателе (напри мер, по их нагрузке, продолжительности работы и т. п.). При этих испытаниях нужно проявлять большую осторожность, чтобы не раз
рушить агрегаты, поскольку они в целях снижения веса всегда проектируются и выполняются для работы с небольшим запасом
прочности. Камера двигателя вначале может быть испытана при
охлаждении водой, а затем одним из выбранных для этой цели
компонентов топлива.
Первые огневые испытания двигателя проводятся непродолжи тельно (несколько секунд) с последующим тщательным осмотром всех его элементов и агрегатов при частичной или полной их раз борке. Конкретные программы этих испытаний зависят от особен ностей и назначения ЖРД. Во время доводочных испытаний дви гателя в собранном виде обычно вносится много изменений на ос новании результатов предыдущих испытаний.
Доведенный конструктором до заданных рабочих параметров двигатель предъявляется на огневые стендовые испытания ведом
ственной комиссии. Основной задачей этих испытаний является проверка соответствия фактических рабочих параметров двигателя техническому заданию на его постройку. При этих испытаниях боль
шое внимание уделяют выявлению эксплуатационных особенностей двигателя.
Если результаты этих испытаний положительны, то двигатель предъявляют специальной комиссии для огневых статических и лет ных испытаний. Во время этих испытаний проверяют основные и эксплуатационные характеристики двигателя и по результатам испытаний делают рекомендацию о целесообразности запуска его
в серийное производство.
Полигонные летные испытания двигателя на соответствующем аппарате проводятся в условиях, отличных от статических испыта ний. Здесь прежде всего на двигатель начинают действовать пере грузки, которые могут нарушить подачу компонентов топлива в ка меру сгорания и работу клапанов системы топливоподачи и регу лирования.
Летные испытания производятся не только с целью определе ния характеристик двигателя в условиях его эксплуатации, но и
■640 Гл. 13. Этапы проектирования и доводочных испытаний ЖРД
исследования в направлении постройки многокамерного двигателя
с тягой в 700 т.
Во время заводского серийного производства каждый изготов ленный двигатель проходит по особым программам кратковремен ные.гидравлические, пневматические и технологические огневые испытания на стенде. Последние испытания проводятся для опреде ления или уточнения основных паспортных характеристик двига теля.
В случае качественного изготовления камер двигателя техноло гические огневые испытания могут проходить около 5—10% от изго товленной партии. При хорошо налаженном производстве двигате лей этот вид испытаний камер должен совсем отпасть. К тому же затраты на эти испытания камер больших тяг весьма значительны.
Поэтому стендовые испытания особенно конструктивно простых двигателей с малым одноразовым ресурсом работы целесообразно ограничивать проверкой действия только их электрической и пнев матической систем.
Самолетные ЖРД проходят почти такие же испытания, как и обычные турбореактивные. Каждый агрегат испытывают во всем
диапазоне тяги, проверяют зажигание топлива, его сгорание и рабо
чие характеристики, чтобы убедиться, что они удовлетворяют техни
ческим условиям. Производят испытания и в особых условиях, на пример, испытание системы зажигания в высотных условиях полета.
При испытании самолета Me-163 немцы наполняли топливные баки водой, а пар для турбонасосного агрегата брали из внешнего источ ника. Таким образом, можно было проверить работу клапанов без дорогого топлива.
Огневые стендовые испытания двигателя также можно прово дить с чисто исследовательскими целями по весьма разнообразным программам (для изучения процессов сгорания топлива, определе ния зависимости Р7Л от а, экономичности работы при соответствую щих режимах работы, проверки эффективности способов распыла компонентов топлива и др.).
Для опытной проверки теоретических расчетов удельной тяги,
развиваемой двигателем при работе на различных топливах, обычно создают особые экспериментальные установки.
Учитывая трудности приготовления исследуемых топлив в боль ших количествах и в целях минимальных затрат на эксперименты, эти установки выполняют на малую тягу (порядка 100—250 кг). Чтобы результаты испытаний использовать для объективной оценки эффективности различных исследуемых топлив, камеры экспери ментальных установок выполняют на высокие давления (в пределах 20—60 ала), так как чем больше давление в камере сгорания, тем больше полнота сгорания топлива. Применение высоких давлений
сгорания топлива вызывает весьма жесткие требования к охлажде нию камеры. В этих случаях в качестве охлаждающего агента часто ■ служит вода, обладающая хорошими охлаждающими свойствами.