Mobile 5-UA

Mobile 5-UA

Головне меню

logo_ua
Desktop UA 2023
logo_ua
logo_ua

3. Експериментальне дослідження працездатності роздільних діафрагм для систем зберігання та подавання палива в паливних баках РРД

ISSN: 2617-5525

e-ISSN: 2617-5533

Автори: Шульга В. А., Підгайний А. І., Мудров Д. С.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна; НТУ «Дніпровська політехніка»

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2025, (1); 19-27

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2025.01.019

Мова: Українська

Анотація: Подано результати комплексних досліджень працездатності роздільних діафрагм для систем зберігання та подавання палива в паливних баках РРД. Актуальність теми обумовлено необхідністюзабезпечення надійного розділення газової та рідинної фаз під часексплуатації виробів у змінних робочих умовах. З огляду на це особливу увагу приділено автономним стендовим випробуванням, які дають змогу оцінити основні експлуатаційні характеристики діафрагм до їх інтеграції у серійні вироби. Розглянуто процес формозміни сферичних діафрагм під дією зовнішнього навантаження, проведено аналітичний розрахунок початкового радіуса вивертання діафрагми та визначено критичні тиски, що викликають втрату стійкості. Розрахункові дані показали задовільну збіжність з експериментальними результатами, отриманими в ході випробувань. Описано методику проведення довідних випробувань, під час яких було випробувано п’ять варіантів діафрагм. З метою підвищення якості виробів реалізовано комплекс технологічних і конструктивних заходів: збільшення кількості переходів під час витягування з проміжним відпалом, зменшення товщини заготовки, збільшення нерозкочуваної полюсної зони. Доведено, що основним фактором, який впливає на бездефектне вивернення діафрагми, є зменшення кількості проходів обкатним роликом, що дає змогу уникнути надривів поверхневого шару металу. Результати випробувань діафрагм показали задовільні результати. Аналіз змін перепадів тиску на діафрагмах під час перекладання підтвердив відповідність отриманих значень вимогам технічного завдання. Зроблено висновок, що конструкція діафрагми, у якій враховано всі коригувальні заходи, забезпечує бездефектне вивертання за умови дотримання заданих характеристик перепаду тиску та рекомендована для подальших випробувань у складі штатних баків.

Ключові слова: Міцнісні характеристики, авіаційна та ракетно-космічна техніка, проєктні параметри, математичне моделювання, паливний бак, роздільна діафрагма, автономні стендові випробування, критичний тиск

Список використаної літератури:

1. Ballinger I. A., Lay W. D., Tam W. H. Review and History of PSI Elastomeric Diaphragm Tanks. 31st AIAA/ASME/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference & Exhibit. 10–12 July 1995, San Diego, CA, USA. DOI:https://doi.org/10.2514/6.1995-2534.
2. Hartwig J. W. A detailed historical review of propellant management devices for low gravity propellant acquisition. 52nd AIAA/SAE/ASEE Joint Propulsion Conference, 25–27 July 2016, Salt Lake City, USA. Reston: American Institute of Aeronautics and Astronautics. DOI:https://doi.org/10.2514/6.2016-4772.
3. Lenahen B., Gangadharan S., Desai M.A Computational and Experimental Analysis of Spacecraft Propellant Tanks Implemented with Flexible Diaphragms. Proceedings of the 54th AIAA/ASME/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference. Boston, Massachusetts, USA: American Institute of Aeronautics and Astronautics. DOI:https://doi.org/10.2514/6.2013-1886.
4. Sabaghzadeh H., Shafaee M. Reversal modeling and optimal design of hyper-elastic diaphragm in space fuel tanks. SN Applied Sciences. 2021. Vol. 3, Article number:792.DOI: https://doi.org/10.1007/s42452-021-04785-0.
5. Conomos H. A., Alongi C. G., Moore J., Yager J., Goddard R., Salzler T., Fetes J., Burch K. Development of 10 inch Diameter Titanium Rolling Metal Diaphragm Tank for Green Propellant. AIAA Propellant Storage and Management II. DOI: https://doi.org/10.2514/6.2017-4915.
6. Jøraholmen T., Korsvold S., Sandvold P., Luktvasslimo Ø., Snilsberg K. E. Roadmap towards a qualifi ed aluminium green propellant diaphragm tank. Aerospace Europe Conference 2023 – 10ᵀᴴ EUCASS – 9ᵀᴴ CEAS, 9–13 July 2023, Lausanne, Switzerland. Lausanne:EUCASS. DOI: https://doi.org/10.13009/EUCASS2023-093.
7. Shen Y. A computational analysis of reversal behaviors of a spacecraft propellant management device. International Conference Optoelectronic Information and Optical Engineering (OIOE 2024), 2024, Wuhan, China. Bellingham: SPIE, 2025. (Proceedings of SPIE; Vol. 13513). DOI: https://doi.org/10.1117/12.3045569.
8. Windisch M., Beck R. Numerical Simulation and Optimisation of a Hemisсherical Metallic Membrane Designed for Positive Expulsion of a Propellant Tank (for Replacement of Conventional PMD). Spacecraft Structures, Materials and Mechanical Testing: Proceedings of a European Conference, 4–6 November 1998, Braunschweig, Germany. Paris: European Space Agency (ESA), 1999. Vol. 428. P. 45. ISBN 9290927127.
9. Мудров Д. С., Зіль В. В. Дослідження напружено-деформованого стану витискних діафрагм. Геотехнічна механіка: зб. наук. праць. / Ін-т геотехн. мех. ім. М.С. Полякова НАН України. Дніпро, 2016. Вип. 131. С. 173–182.
10. Можаровський М. С. Теорія пружності, пластичності і повзучості: підруч ник / М. С. Можаровський. К. : Вища школа, 2002. 308 с.
11. Libai A., Simmonds J.G. The Nonlinear Theory of Elastic Shells. 2nd ed. Cambridge:Cambridge University Press, 1998. 564 p. ISBN 978-0-521-01976-7.

Завантажень статті: 155
Переглядів анотації: 
2083
1 цитувань у базі джерел OpenAlex (станом на 20.10.2026 02:00)
Статті, які цитують цю роботу в OpenAlex:
0 цитувань у базі джерел OpenCitations (станом на 20.10.2026 01:48)
1 цитувань у базі джерел Crossref (станом на 20.10.2026 01:36)
0 цитувань у базі джерел Google Scholar (станом на 26.07.2026 15:38)
Динаміка завантажень статті
Динаміка переглядів анотації
Географія завантаженнь статті
КраїнаМістоКількість завантажень
США Маунтін-В'ю;; Клівленд; Сан-Хосе; Індіанаполіс; Олександрівське місто; Ашберн; Чикаго; Сан-Хосе;; Ешберн; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс;; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Ель Монте; Фінікс; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Ашберн;;; Маунтін-В'ю; Маунтін-В'ю; Ашберн; Каунсіл-Блафс; Сан-Хосе; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Чикаго; Ашберн; Ашберн; Помпано-Біч; Маунтін-В'ю; Хефзіба; Рочестер; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Приозерний; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Сан-Франциско; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Олбані; Ньюарк; Сіетл84
Китай Пекін; Нанкін; Нанкін; Пекін; Ханчжоу; Пекін; Гуанчжоу;;; Пекін10
Сінгапур Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур;; Сінгапур; Сінгапур8
Україна Київ; Мелітополь; Київ; Київ; Київ; Київ; Кременчук7
Unknown Ньюнем;; Гонконг; Гонконг;;6
Франція; Париж; Париж; Париж; Ангулем; Велізі-Вілакубле6
Німеччина Фалькенштайн; Фалькенштайн;; Тірхауптен4
Бразилія Брасополіс; Монте Мор; Ріо Кларо3
В'єтнам Нячанг; Ханой; Бакзянг3
Аргентина Мендоса; Ла-Плата2
Великобританія; Лестер2
ПАР; Йоганнесбург2
Японія Токіо; Кобе2
Іран Тегеран; Тегеран2
Нідерланди Делфт; Зволле2
Ірландія Дублін; Дублін2
Камбоджа Пномпень1
Канада1
Нова Зеландія Окленд1
Італія1
Латвія Рига1
Росія Москва1
Еквадор Гуаякіль1
Казахстан Нур-Султан1
Індія Насік1
Бангладеш1
Збірник науково-технічних статей


Збірник науково-технічних статей


Збірник науково-технічних статей


Збірник науково-технічних статей


Google Scholar - Yuzhnoye State Design Office publications


OpenAlex - Yuzhnoye State Design Office publications


Zenodo - Yuzhnoye State Design Office publications


ROAR - Yuzhnoye State Design Office repository record


ROR - Yuzhnoye State Design Office organization ID


Open Archives - Validate Site


Хмара тегів

Visits:2083

© Державне підприємство
«Конструкторське бюро «Південне» ім. М.К. Янгеля»
2016-2026. All rights reserved.
Використання матеріалів збірника доступно на умовах
ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International

Creative Commons License

Відповідальний секретар редколегії:  Віолетта КРАЄВА
Тел.: +38 (0562) 38-47-21,
Email: StMa@yuzhnoye.com