Анотація: Під час експериментального дослідження динамічних характеристик пневматичного стенда для випробувань високовитратних агрегатів автоматики рідинних ракетних двигунів було виявлено ефект збільшення на 20 – 35 % швидкості звуку в потоці газу, що рухається по каналу з гофрованою стінкою (металорукаву), який є частиною дренажної системи стенда. У статті наведено результати експериментів і вирішено завдання теоретичного обґрунтування ефекту. Зазначено, що його причинами можуть бути два взаємодоповнювані фактори – зниження стисливості газу під час завихреності та коливання стінки металорукава. Розглянуто фізичну модель, що описує зміну пружності і густини газу в умовах високої завихреності потоку. Передбачається, що в пристінковому шарі каналу утворюються тороїдні вихри (вихрові кільця), які переміщаються в турбулентне ядро потоку, де зменшують свій розмір і збільшують швидкість обертання навколо кільцевої осі тора. Гвинтова форма гофра забезпечує й осьове обертання, що підвищує стійкість вихрів. Інтенсивне обертання навколо кільцевої осі створює значні відцентрові сили, в результаті залежність тиску від густини газу і швидкість звуку збільшуються. Розроблено математичну модель, що описує зв’язані поздовжньо-поперечні коливання газу і гофрованої оболонки каналу. Зазначено, що в досліджуваній системі є два взаємовпливаючі типи хвиль – поздовжні, які, в основному, переносять уздовж каналу імпульси тиску газу, і поперечні, що переносять імпульси радіальної деформації оболонки. У результаті моделювання з’ясовано, що через поперечні коливання стінки швидкості поширення поздовжніх хвиль тиску газу (що мають ту ж довжину хвилі, що і в експериментах на стенді) виявляються вище адіабатичної швидкості звуку.

Анотація: Запропоновано ефективний підхід у технології відпрацювання ракетних конструкцій, який ґрунтується на методі числового моделювання, що дозволяє до початку експериментального відпрацювання проводити віртуальні експлуатаційні випробування для перевірки працездатності штатних конструкцій і прогнозувати проблемні питання. Метод реалізовано на базі комп’ютерних моделей, розроблених у середовищі програмного комплексу ANSYS Workbench. На основі запропонованого методу проведено віртуальні випробування складної механічної системи кріплення кидкових елементів касетної головної частини в умовах температурних і циклічних впливів, що виникають під час наземного транспортування ракети. Розроблено розрахункові моделі, критерії та практичні технології випробувань, які необхідні для аналізу механічного стану та прогнозу працездатності реальної конструкції головної частини. При цьому розрахункові моделі враховують усі конструктивні і технологічні особливості конструкції: компонування кріплення кидкових елементів, початковий напружено-деформований стан системи після затягування нарізних з`єднань, тертя між складовими елементами системи та їх взаємне зміщення, залежність від температури фізикомеханічних характеристик і граничних напруг матеріалів. Для заданих режимів навантаження під час наземної експлуатації головної частини визначено найнебезпечніші розрахункові випадки, які реалізовано під час проведення віртуальних випробувань. За результатами випробувань проведено статичний аналіз механічного стану, міцності й умов, що забезпечують працездатність реальної конструкції кріплення на експлуатаційних рівнях температурних і циклічних впливів. Результати віртуальних випробувань підтверджують працездатність системи кріплення кидкових елементів касетної головної частини. Їх упроваджено у практику підприємства на етапі конструкторського розроблення.