Результати пошуку “газ” – Збірник науково-технічних статей

12.1.2024 ЗМІЦНЕННЯ СТАЛЕЙ ШЛЯХОМ МОДИФІКАЦІЇ ЇХНЬОЇ ПОВЕРХНІ ІОННО-ПЛАЗМОВИМ АЗОТУВАННЯМ У ЖЕВРІЮЧОМУ РОЗРЯДІ

Дмитрий Макренко — Mon, 17 Jun 2024 11:36:02 +0000

12. Зміцнення сталей шляхом модифікації їхньої поверхні іонно-плазмовим азотуванням у жевріючому розряді

Автори:

Надтока В. М.¹, Штапенко Е. П.², Краєва В. С.¹, Краєв М. В.¹

Організація:

ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна¹; Український державний університет науки та технологій²

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2024, (1); 102-113

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2024.01.102

Мова: Українська

Анотація: Розглянуто технологію зміцнення сталей шляхом модифікації їхньої поверхні методом іонно-плазмового азотування у жевріючому розряді. Іонно-плазмове азотування є багатофакторним процесом, що вимагає вивчення впливу умов процесу азотування на структуру модифікованих шарів, яка, у свою чергу, визначає їхні механічні властивості. Об’єктами досліджень були: аустенітна сталь 12Х18Н10Т, вуглецева сталь Ст3 та конструкційна сталь 45. Дослідження проводили для двох умов створення плазми: вільного розташування зразків на поверхні катода (конфігурація І) та всередині порожнистого катода (конфігурація ІІ). Втановлено оптимальні параметри процесу іонно-плазмового азотування, що забезпечують стабільність процесу та створюють умови для інтенсивної дифузії азоту в поверхню сталі. Для інтенсифікації процесу азотування у газове середовище аргон-азот додавали водень. Робочий тиск у камері підтримувався в діапазоні 250-300 Па, тривалість процесу становила 120 хв. Наведено порівняльні характеристики структури та мікротвердості модифікованих поверхонь досліджуваних сталей для двох технологій іонно-плазмового азотування. Металографічне дослідження структури поверхневих модифікованих шарів у поперечному перерізі показало наявність шаруватого азотованого шару, що складається з різних фаз і має різну глибину залежно від матеріалу зразка та режиму оброблення. Азотований шар сталі 12Х18Н10Т складався з чотирьох підшарів: верхнього «білого» нітридного шару, подвійного дифузійного шару та нижнього перехідного шару. Загальна глибина азотованого шару при зазначеному часі оброблення досягла 23 мкм, застосування порожнистого катода збільшило її на 26% до 29 мкм. Азотовані шари сталі Ст3 і сталі 45 складалися з двох підшарів – товстого “білого” нітридного шару і загальної дифузійного товщиною порядку 18 мкм. Мікротвердість азотованого шару сталі Ст3 становила 480 HV, збільшившись у 2,5 рази, а сталі 45 – 440 HV, збільшившись в 1,7 рази. Застосування порожнистого катода для цих сталей зменшує глибину азотованого шару, але при цьому мікротвердість збільшується за рахунок утворення товстішого та щільнішого нітридного шару на поверхні. Результати проведених досліджень можуть бути використані для зміцнення поверхонь сталевих деталей ракетно-космічної техніки, нанесення високоміцних покриттів.

Ключові слова: іонне азотування, жевріючий розряд, структура шару в поперечному перерізі, зміцнення, мікротвердість.

Список використаної літератури:

1. Loskutova T. V., Pogrebova I. S., Kotlyar S. M., Bobina M. M., Kapliy D. A., Kharchenko N. A., Govorun T. P. Physichni ta tekhnologichni parametry azotuvannya stali Х28 v seredovyschi amiaku. Journal nano-elektronnoi physiki. 2023. №1(15). s. 1-4.
2. Al-Rekaby D. W., Kostyk V., Glotka A., Chechel M. The choice of the optimal temperature and time parameters of gas nitriding of steel. Eastern-European journal of Enterprise Technologies. 2016. V. 3/5(81). P.44-49.
3. Yunusov A. I., Yesipov R. S. Vliyanie sostava gazovoy sredy na process ionnogo azotirovaniya martensitnoy stali 15Х16К5НР2МВФАБ-Ш. Vestnik nauki. 2023. №5(62). s. 854-863.
4. Zakalov O. V. Osnovy tertya i znoshuvannya u mashinah: navch. posibnik, vydavnytstvo TNTU im. I. Pulyuya, Ternopil. 2011. 332 s.
5. Kindrachuk M. V., Zagrebelniy V. V., Khizhnyak V. G., Kharchenko N. A. Technologichni aspeckty zabespechennya pratsezdatnosti instrument z shvydkorizalnykh staley. Problemy tertya ta znoshuvannya. 2016. №1 (70). S. 67-78.
6. Skiba M. Ye., Stechishyna N. M., Medvechku N. K., Stechishyn M. S., Lyukhovets’ V. V. Bezvodneve azotuvannya u tliyuchomu rozryadi, yak metod pidvyschennya znosostiykisti konstruktsiynykh staley. Visn. Khmelnitskogo natsionalnogo universitetu. 2019. №5. S. 7-12.
7. Axenov I. I. Vakkumno-dugovye pokrytiya. Technologiya, materialy, struktura i svoistva. Kharkov, 2015. 379 s.
8. Pastukh I. M., Sokolova G. N., Lukyanyuk N. V. Azotirovanie v tleyuschem razryade: sostoyanie i perspektyvy. Problemy trybologii. 2013. №3. S. 18-22.
9. Pastukh I. M. Teoriya i praktika bezvodorodnogo azotirovanniya v tleuschem razryade: izdatelstvo NNTs KhFTI. Kharkov, 2006. 364 s.
10. Sagalovich O. V., Popov V. V., Sagalovich V. V. Plasmove pretsenziyne azotuvannya AVINIT N detaley iz staley i splaviv. Technologicheskie systemy. 2019. №4. S. 50-56.
11. Kozlov A. A. Nitrogen potential during ion nitriding process in glow-discharge plasma. Science and Technique. 2015. Vol. 1. P. 79-90.
12. Nadtoka V., Kraiev M., Borisenko А., Kraieva V. Multi-component nitrated ion-plasma Ni-Cr coating. Journal of Physics and Electronics. 2021. №29(1). Р. 61–64. DOI 10.15421/332108.
13. Nadtoka V., Kraiev M., Borisenko A., Bondar D., Gusarova I. Heat-resistant MoSi2–NbSi2 and Cr–Ni coatings for rocket engine combustion chambers and respective vacuum-arc deposition technology/ 74th International Astronautical Congress (IAC-23-C2.4.2), Baku, Azerbaijan, 2-6 October 2023.
14. Kostik K. O., Kostik V. O. Porivnyalniy analiz vplyvu gazovogo ta ionno-plazmovogo azotuvannya na zminu struktury i vlastyvostey legovannoi stali 30Х3ВА. Visnik NTU «KhPI». 2014. №48(1090). S. 21-41.
15. Axenov I. I., Axenov D. S., Andreev A. A., Belous V. A., Sobol’ O.V. Vakuumno-dugovye pokrytiya: technologia, materialy, struktura, svoistva: VANT NNTs KhFTI, Kharkov. 2015. 380 s.
16. Pidkova V. Ya. Modyfikuvannya poverkhni stali 12Х18Н10Т ionnoyu implantatsieyu azotom. Technology audit and production reserves. 2012. Vol. 3/2(5). P. 51-52.
17. Kosarchuk V. V., Kulbovsliy I. I., Agarkov O. V. Suchasni metody zmitsnennya i pidvyschennya znosostiykosti par tertya. Ch. 2. Visn. Natsionalnogo transportnogo universytetu. 2016. Vyp. 1(34). S. 202-210.
18. Budilov V. V., Agzamov R. D., Ramzanov K. N. Issledovanie i razrabotka metodov khimiko-termicheskoy obrabotki na osnove strukturno-fasovogo modifitsirovaniya poverkhnisti detaley silnotochnymi razryadami v vakuume. Vestnik UGATU. Mashinostroenie. 2007. T. 9, №1(19). S. 140-149.
19. Abrorov A., Kuvoncheva M., Mukhammadov M. Ion-plasma nitriding of disc saws of the fiber-extracting machine. Modern Innovation, Systems and Technologies. 2021. Vol. 1(3). P. 30-35.
20. Smolyakova M. Yu., Vershinin D. S., Tregubov I. M. Issledovaniya vliyaniya nizkotemperaturnogo azotirovanniya na strukturno-fasoviy sostav i svoistva austenitnoy stali. Vzaimodeystvie izlecheniy s tverdym telom: materialy 9-oi Mezhdunarodnoy konferentsii (Minsk, 20-22 sentyabrya 2011 g.). Minsk, 2011. S. 80-82.
21. Adhajani H., Behrangi S. Plasma Nitriding of Steel: Topics in Mining, Metallurgy and Material Engineering by series editor Bergmann C.P. 2017. 186 p.
22. Fernandes B.B. Mechanical properties of nitrogen-rich surface layers on SS304 treated by plasma immersion ion implantation. Applied Surface Science. 2014. Vol. 310. P. 278-283.
23. Khusainov Yu. G., Ramazanov K. N., Yesipov R. S., Issyandavletova G. B. Vliyanie vodoroda na process ionnogo azotirovanniya austenitnoy stali 12Х18Н10Т. Vestnik UGATU. 2017. №2(76). S. 24-29.
24. Sobol’ O. V., Andreev A. A., Stolbovoy V. A., Knyazev S. A., Barmin A. Ye., Krivobok N. A. Issledovanie vliyaniya rezhimov ionnogo azotirovanniya na strukturu i tverdost’ stali. Vostochno-Yevropeyskiy journal peredovykh tekhnologiy. 2015. №2(80). S. 63-68.
25. Kaplun V. G. Osobennosti formirovanniya diffusionnogo sloya pri ionnom azotirovannii v bezvodorodnykh sredakh. FIP. 2003. T1, №2. S. 145.

Повний текст (PDF) || Зміст 2024 (1)

Завантажень статті: 13

Переглядів анотації:

888

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Буфало; Чикаго; Ешберн; Даллас; Сіетл; Портленд	6
Німеччина	Фалькенштайн; Фалькенштайн	2
Франція		1
Unknown		1
Китай	Шеньчжень	1
Україна	Кременчук	1
Словаччина		1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

8.1.2024 ТЕОРЕТИКО-ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ОЦІНЮВАННЯ ЕРОЗІЙНОГО ГОРІННЯ ЗАРЯДУ ТВЕРДОГО РАКЕТНОГО ПАЛИВА

manager — Mon, 17 Jun 2024 08:41:58 +0000

8. Теоретико-експериментальне оцінювання ерозійного горіння заряду твердого ракетного палива

Автори: Таран М. В., Мороз В. Г.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2024, (1); 72-77

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2024.01.072

Мова: Українська

Анотація: Високі вимоги до рівня витратно-тягових характеристик, що ставлять до сучасних твердопаливних двигунів в умовах жорстких масово-габаритних обмежень, потребують високого рівня заповнення камери згоряння твердим паливом. При цьому в процесі горіння заряду часто реалізується режим «ерозійного» горіння (збільшення швидкості горіння зі зростанням швидкості потоку продуктів згоряння твердого палива в каналі заряду). Зазначений режим може відігравати як негативну (нерозрахункове підвищення тиску в камері), так і позитивну роль (наприклад, збільшення тягоозброєності під час старту ракети). Це явище характерне для маршових двигунів ракет різного призначення (ракетні системи залпового вогню, зенітні керовані ракети, тактичні й авіаційні, стартово-розгінні ступені). Запропоновано методику розрахунку внутрішньобалістичних характеристик твердопаливного двигуна за наявності ерозійного горіння, яка потребує відносно незначних затрат часу та ресурсів. Методика базується на еквідистантній моделі горіння заряду з розбиванням його по довжині на ряд ділянок. Для кожного моменту часу роботи двигуна проводять розрахунок поверхні горіння та площі прохідного перерізу каналу кожної окремої ділянки з урахуванням впливу ерозійного ефекту, загальну поверхню горіння обчислюють як суму поверхонь горіння всіх ділянок. Швидкість газового потоку в каналі заряду на кожній ділянці визначають за допомогою газодинамічних функцій. Масова витрата двигуна є сумою масоприходів від усіх ділянок, при цьому швидкість горіння на кожній ділянці обчислюють з відповідним коефіцієнтом ерозії. Проведено розрахунки тиску в камері згоряння з використанням чотирьох варіантів моделей ерозійного горіння, запропонованих різними авторами. Усі моделі показали достатню для проєктної оцінки збіжність з результатами випробувань експериментального РДТП (зокрема, за рівнем максимального тиску та часу роботи). Обрана за результатами модель ерозійного горіння може бути використана під час проєктування нових двигунів на подібному за хімічним складом твердому паливі з подальшим уточненням параметрів цієї моделі на тестових зразках.

Ключові слова: ракетний двигун, тверде паливо, ерозійне горіння, внутрішньобалістичні характеристики

Список використаної літератури:

Arkhipov V. Erosionnoe gorenie condensirovannykh system. Sb. tr. ІХ Vserossiyskoy nauch. conf. 2016 g. (FPPSM-2016). Tomsk, 2016.
Mukunda S., Paul P. J. Universal behaviour in erosive burning of solid propellants. Combustion and flame, 1997.
Sabdenov K. , Erzda M., Zarko V. Ye. Priroda i raschet skorosti erozionnogo goreniya tverdogo raketnogo topliva. Inzhenerniy journal: nauka i innovatsii, 2013. Vyp. 4.
Evlanova A., Evlanov A. A., Nikolaeva Ye. V. Identifikatsiya parametrov erozionnogo goreniya topliva po dannym ognevykh stendovykh ispytaniy. Izvestiya TulGU. Tekhn. nauki. 2014. Vyp. 12, ch. 1.
Yanjie Ma, Futing Bao, Lin Sun, Yang Liu, and Weihua Hui. A New Erosive Burning Model of Solid Propellant Based on Heat Transfer Equilibrium at Propellant Surface. Hindawi International Journal of Aerospace Engineering, Vol. 2020, Article ID 8889333.
Williams, Forman A., Combustion Theory. The Benjamin/Cummings Publishing , Menlo Park, 1985.
Irov Yu. D., Keil E. V., Maslov B.N., Pavlukhin Yu. A., Porodenko V. V.,
Stepanov Ye. A. Gasodynamicheskie funktsii. Mashinostroenie, Moskva, 1965.
William Orvis. EXCEL dlya uchenykh, inzhenerov i studentov. Kiev: «Junior», 1999.

Повний текст (PDF) || Зміст 2024 (1)

Завантажень статті: 12

Переглядів анотації:

380

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Лас-Вегас; Колумбус; Ешберн; Портленд	4
Німеччина	Фалькенштайн; Лімбург-ан-дер-Лан; Фалькенштайн	3
Франція		1
Unknown		1
Китай	Шеньчжень	1
Росія	Санкт-Петербург	1
Україна	Кременчук	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

7.1.2024 ВИБІР ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ЕЛЕМЕНТІВ СИСТЕМИ РОЗДІЛЕННЯ СТУПЕНІВ РКП «ЦИКЛОН-4М»

manager — Fri, 14 Jun 2024 11:36:31 +0000

7. Вибір функціональних елементів системи розділення ступенів РКП «Циклон-4М»

Автори: Логвиненко А. І., Макаренко А. О., Хомяк В. О., Олесіюк А. А.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2024, (1); 61-71

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2024.01.061

Мова: Українська

Анотація: Розділення відпрацьованих ступенів ракет-носіїв – одне з важливих завдань у ракетній техніці та потребує проведення всебічного аналізу різних типів систем, оцінки їхніх параметрів і конструктивних схем. Наведено основні вимоги, які необхідно враховувати під час проєктування систем розділення: надійне та безпечне розділення, мінімальні втрати енергетики ракети, забезпечення достатньої відстані між ступенями на момент запуску рушійної установки. Надано детальну класифікацію типів систем («холодне», «тепле», «гаряче», «мінометне» розділення) та описано технічну суть з перевагами та недоліками. Розглянуто деякі види «холодного» та «теплого» розділення відпрацьованих ступенів ракет-носіїв, таких як «Дніпро», «Зеніт», «Antares», «Falcon-9», з різним принципом дії – гальмування відпрацьованим ступенем та розштовхуванням двох ступенів. Наведено короткі характеристики систем на основі тяги газореактивних сопел, гальмування ракетними твердопаливними двигунами, розштовхуванням пружинними та пневматичними штовхачами. На прикладі розроблення систем розділення перспективної ракети космічного призначення«Циклон-4М» запропоновано порядок проєктування систем розділення: визначення потрібної швидкості відділення й енергетики засобів розділення, визначення кількості активних елементів, розрахунок конструктивних та енергетичних параметрів засобів відділення, аналіз отриманих результатів з наступним вибором системи розділення. Показано використання емпіричних залежностей, які основані на досвіді проведення великого обсягу експериментально-теоретичних робіт у ході проєктування, функціонального відпрацювання та льотної експлуатації подібних систем таких ракет-носіїв, як «Циклон», «Дніпро», «Зеніт». За результатами порівняльного аналізу вибрано пневмосистему розділення першого та другого ступенів ракети космічного призначення «Циклон-4М» на основі пневмоштовхачів як найбільш ефективну. Наведено її основні характеристики, склад, загальний вигляд і компонування. Викладені матеріали носять методичний характер і можуть бути використані під час розробляння систем розділення ступенів ракет-носіїв, головних обтічників, космічних апаратів і т.п.

Ключові слова: системи розділення ступенів, функціональні елементи відділення, «холодне розділення», «тепле розділення», пневматичні штовхачі, пружинні штовхачі, РДТП, сопла ГРС, РН «Зеніт», РН «Дніпро», РН «Falcon 9», РН «Циклон-4М».

Список використаної літератури:

1. Панкратов Ю. П., Новиков А. В., Татаревский К. Э., Азанов И. Б. Динамика переходных процессов. 2014.
2. Синюков А. М., Морозов Н. И. Конструкция управляемых баллистических ракет. 1969.
3. Кабакова Ж. В., Куда С. А., Логвиненко А. И., Хомяк В. А. Опыт разработки пневмосистемы для отделения головного аэродинамического обтекателя. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2017. Вып. 2 (114).
4. Колесников К. С., Козлов В. В., Кокушкин В. В. Динамика разделения ступеней летательных аппаратов. 1977.
5. Antares – Spaceflight Insider: вебсайт. URL: https://www. Spaceflightinsider.com/missions/iss/ng-18-cygnus-cargo-ship-tolaunch-new-science-to-iss/Antares (дата звернення 30.10.2023).
6. Falcon 9 – pexels: вебсайт. URL: https://www. pexels.com/Falcon 9 (дата звернення 31.10.2023).
7. Колесников К. С., Кокушкин В. В., Борзых С. В., Панкова Н. В. Расчет и проектирование систем разделения ступеней ракет. 2006.
8. Cyclone-4M – вебсайт URL: https://www.yuzhnote.com (дата звернення 31.10.2023).
9. Логвиненко А. И. Создание газореактивных систем отделения и увода отработавших ступеней – новый шаг в РКТ. Космическая техника. Ракетное вооружение, КБЮ, НКАУ, вып. 1, 2001.
10. Логвиненко А. И., Порубаймех В. И., Дуплищева О. М. Современные методы испытаний систем и элементов конструкций летательных аппара

Повний текст (PDF) || Зміст 2024 (1)

Завантажень статті: 14

Переглядів анотації:

652

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Чикаго; Чикаго; Буфало; Буфало; Ешберн; Сан-Франциско; Лос Анджелес; Портленд	8
Німеччина	Фалькенштайн; Фалькенштайн	2
Франція		1
Unknown		1
Китай	Шеньчжень	1
Україна	Кременчук	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

10.2.2019 Динамічні характеристики газового приводу зі струминним двигуном

manager — Tue, 03 Oct 2023 11:52:15 +0000

10. Динамічні характеристики газового приводу зі струминним двигуном

Автори: Олійник В. П., Калугер Л. Г.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2019 (2); 71-79

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2019.02.071

Мова: Російська

Анотація: Застосування сервоприводів на літальних апаратах зумовлює вимоги до їх динамічних характеристик. Питання динаміки приводу зі струминним двигуном у пресі майже не висвітлено. Постає завдання вибору структури та параметрів пристроїв, що складаються з декількох підсистем, динамічні характеристики яких мають бути узгоджені між собою оптимально. Метою роботи є розроблення математичних залежностей для розрахунку динамічних характеристик. Розглянуто функціональну схему приводу, що складається зі струминного двигуна на базі сегнерівського колеса з соплом Лаваля, механічної передачі та пневматичного розподільного пристрою – струминної трубки, керованої електромеханічним перетворювачем. Наведено схему механічної частини пневмоприводу зі струминним двигуном з передачею гвинт-гайка. Подано динамічну модель і наведено алгебраїчні співвідношення визначення власних частот приводу. Подано рівняння руху вихідного штока для повного складу навантаження. За допомогою перетворення Лагранжа щодо кулькогвинтової передачі виведено вираз для зведеної маси вихідної ланки. Зведена маса навантаження залежить від конструкції струминного двигуна і справляє основний вплив на власні частоти приводу. Оцінено змінення зведеної маси від моменту інерції струминного двигуна і коефіцієнта передачі редуктора. На основі запропонованих алгоритмів побудовано динамічні характеристики сервопривода: перехідний процес і амплітудно-частотну характеристику. Привід має відносно низьку смугу пропускання, що пояснюється значенням зведеної маси навантаження.

Ключові слова: пневмопривід, функціональна схема, гідродинамічна сила, зведена маса, перетворення Лагранжа, кулько-гвинтова передача, перехідний процес, частотна характеристика

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2019 (2)

Завантажень статті: 42

Переглядів анотації:

661

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Матаван; Балтімор; Бойдтон; Плейно; Майамі; Детроїт; Фінікс; Фінікс;; Монро; Ашберн; Ашберн; Сіетл; Сіетл; Сіетл; Ашберн; Сіетл; Сіетл; Портленд; Сан-Матео; Де-Мойн; Де-Мойн; Бордман; Бордман; Ашберн	26
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	8
Фінляндія	Гельсінкі	1
Франція		1
Канада	Монреаль	1
Німеччина	Фалькенштайн	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1
Unknown		1
Україна	Дніпро	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

9.2.2019 Газодинамічне моделювання надзвукового потоку в імпульсній аеродинамічній трубі

manager — Tue, 03 Oct 2023 11:48:27 +0000

9. Газодинамічне моделювання надзвукового потоку в імпульсній аеродинамічній трубі

Автори: Сіренко В. М., Животов О. Ю.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2019 (2); 63-70

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2019.02.063

Мова: Російська

Анотація: На ДП “КБ “Південне” було введено в експлуатацію перспективну експериментальну установку  імпульсну аеродинамічну трубу. Її призначено для моделювання потоку, що набігає, під час польоту ракети на великих надзвукових і гіперзвукових швидкостях. Для вирішення актуальних проектних завдань, що стоять перед ДП “КБ “Південне”, треба було розширити діапазон досліджуваних в імпульсній трубі швидкостей на малі надзвукові числа Маха (Ма=1,5; 2; 3). У результаті проведених робіт було створено модернізовану конфігурацію імпульсної труби, яка дозволяє моделювати параметри потоку на малих надзвукових швидкостях. Близькі до натурних результати аеродинамічного експерименту, виконаного в модернізованій імпульсній трубі, можуть бути отримані, якщо є найбільш повна інформація про особливості формування в ній надзвукового потоку. Тому як основний напрям досліджень було вибрано вивчення розподілу полів чисел Маха в робочій частині модернізованої імпульсної труби на малих і великих надзвукових швидкостях. Наведені у статті результати досліджень ґрунтуються на застосуванні числових методів моделювання, а також даних, отриманих експериментальним шляхом. У результаті газодинамічного моделювання надзвукового потоку, виконаного для сопел Ма=4 і Ма=2, отримано розрахункові й експериментальні дані про характер розподілу і значення полів чисел Маха в робочій частині труби. Проведено їх порівняльний аналіз. Визначено межі області однакових швидкостей, у якій виконується умова квазістатичного надзвукового потоку, та час існування робочого режиму для вибраного типу сопла. Під час витікання потоку із сопла Ма=2 виявлено особливість у характері розподілу полів чисел Маха, пов’язану з виникненням ефекту “запирання” надзвукового потоку. Запропоновано способи усунення ефекту “запирання” потоку на малих надзвукових швидкостях.

Ключові слова: моделювання потоку, що набігає, поля швидкостей у робочій частині труби, аеродинамічний експеримент

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2019 (2)

Завантажень статті: 41

Переглядів анотації:

503

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Матаван; Балтімор; Плейно; Колумбус; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Монро; Ашберн; Колумбус; Ашберн; Сіетл; Сіетл; Таппаханок; Портленд; Сан-Матео; Де-Мойн; Де-Мойн; Бордман; Бордман; Ашберн; Ашберн	22
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	7
Unknown	Падстоу;	2
Великобританія	Лондон; Лондон	2
Німеччина	Лімбург-ан-дер-Лан; Фалькенштайн	2
Фінляндія	Гельсінкі	1
Іран		1
Канада	Монреаль	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1
Україна	Дніпро	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

12.1.2017 Розрахунок статистичних характеристик приводу сопло-заслінка на гарячому газі

Виктория Лемех — Fri, 22 Sep 2023 15:14:35 +0000

12. Розрахунок статистичних характеристик приводу сопло-заслінка на гарячому газі

Автори: Циганов В. М.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2017 (1); 78-83

Мова: Російська

Анотація: Розглянуто основнi математичнi спiввiдношення для побудови статичних характеристик поршневого двокаскадного пневмоприводу сопло-заслiнка з робочим тiлом – продуктами згоряння пороху.

Ключові слова:

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2017 (1)

Завантажень статті: 33

Переглядів анотації:

158

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Балтімор; Дублін; Ашберн; Колумбус; Детроїт; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Монро; Ашберн; Сіетл; Ашберн; Сіетл; Таппаханок; Портленд; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Де-Мойн; Бордман; Ашберн; Бордман	23
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	6
Україна	Дніпро; Дніпро	2
Німеччина	Фалькенштайн	1
Румунія	Волонтарі	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

19.1.2020 Піроболти: типи, конструкції, особливості розроблення. Піроболт зрізного типу, розроблений у КБ «Південне»

Вацлав Самусевич — Wed, 13 Sep 2023 12:02:02 +0000

19. Піроболти: типи, конструкції, особливості розроблення. Піроболт зрізного типу, розроблений у КБ «Південне»

Автори: Самойленко І. Д., Волошин В. В., Онофрієнко В. І., Безкорсий Д. М.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2020, (1); 170-176

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2020.01.170

Мова: Російська

Анотація: Піроболти, або розривні болти, належать до піротехнічних пристроїв з монолітним корпусом, що складаються з оголовка, як правило з шестигранною поверхнею, і циліндричної частини з різзю. Піроболти розділяються на частини за допомогою піротехнічного заряду, розміщеного всередині корпусу. Завдяки простоті конструкції, надійності і малому часу спрацьовування піроболти широко застосовують в аерокосмічній техніці для відокремлення вузлів і відсіків, зокрема ступенів, головних частин, стартових прискорювачів тощо. Так, наприклад, у ракеті-носії «Протон» використано близько 400 піроболтів. Конструкції піроболтів досить різноманітні. За способом впливу вибухової речовини на елементи конструкції корпусу піроболти поділяють на два типи: піроболти, що використовують для руйнування стінки корпусу ударну хвилю, яка утворюється внаслідок детонації бризантної вибухової речовини, і піроболти, що використовують тиск газів, які виникають унаслідок підриву піротехнічного заряду. За способом розділення на частини їх поділяють на осколкові, зі зрізною перемичкою, з поршнем, зрізні. Розглянуто конструкції різних видів піроболтів, зазначено їх недоліки. Подано розроблений у КБ «Південне» піроболт зрізного типу з сегментами, що використовує для розділення частин корпусу радіальні різальні зусилля сегментів, розміщених в отворі циліндричної частини. Зазначені сегменти приводяться у дію за допомогою штока з ущільнювальними кільцями та зв’язаного з ним через гумову прокладку поршня, що рухається під тиском газів, які утворюються внаслідок спрацьовування піропатрона. Наведено такі розрахунки: міцнісні з визначенням несучої здатності корпусу; енергетичні з обґрунтуванням вибору піропатрона, який використовується для задіювання піроболта. У розробленому піроболті зрізного типу з сегментами частини корпусу роз’єднуються без значних ударних навантажень і виділення в оточуючий простір високотемпературних газів та осколків, забезпечуючи надійне відокремлення відсіків і вузлів без пошкодження чутливого устаткування.

Ключові слова: розривний болт, ударна хвиля, бризантна вибухова речовина, піропатрон, електрозапал, високотемпературні гази

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2020 (1)

Завантажень статті: 44

Переглядів анотації:

786

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Матаван; Балтімор; Плейно; Колумбус; Фінікс; Фінікс; Монро; Ашберн; Сіетл; Сіетл; Ашберн; Сіетл; Таппаханок; Портленд; Сан-Матео; Сан-Матео; Сан-Матео; Де-Мойн; Бордман; Ашберн; Ашберн	22
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	7
Україна	Київ; Київ; Київ; Дніпро	4
Німеччина	Лімбург-ан-дер-Лан; Фалькенштайн	2
Китай	Шанхай	1
Індія		1
Фінляндія	Гельсінкі	1
Unknown		1
Індонезія		1
Канада	Монреаль	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1
Сербія	Белград	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

16.1.2020 Параметри надзвукового струменя блокової рушійної установки, що витікає у газохід, з урахуванням хімічної кінетики газофазних перетворень

Вацлав Самусевич — Wed, 13 Sep 2023 11:18:27 +0000

16. Параметри надзвукового струменя блокової рушійної установки, що витікає у газохід, з урахуванням хімічної кінетики газофазних перетворень

Автори: Фуркало С. О., Стельмах К. Л., Лазарев Т. В.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2020, (1); 149-154

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2020.01.149

Мова: Російська

Анотація: Старт ракет-носіїв − один з найвідповідальніших етапів пуску, що вимагають прийняття особливих технічних рішень щодо забезпечення його безаварійності і надійності. Джерелом підвищеного ризику є інтенсивний тепловий і силовий вплив струменя рушійної установки ракети на елементи стартового комплексу та ракети. Найбільш точні параметри впливу можуть бути отримані під час стендових випробувань, які необхідні для підтвердження працездатності конструкції, а також уточнення параметрів і конфігурації устаткування та систем комплексу. Проте проведення випробувань у повному обсязі є дорогим та істотно збільшує час розроблення комплексу. Тому здійснення чисельного аналізу процесів старту є актуальним у процесі проектування стартових комплексів. У поданій роботі проведено моделювання витікання струменя продуктів згоряння рідинного ракетного двигуна в газохід під час старту ракети з урахуванням параметрів рушійної установки, геометричних параметрів елементів стартового комплексу, сопел рушійних установок і газоходу. Побудовано тривимірну геометричну модель стартового комплексу, що містить ракету і газохід. Термодинамічні параметри газу в соплі двигуна було верифіковано за допомогою коду NASA CEA і ANSYS Fluent. Під час моделювання багатокомпонентного струменя були розв’язані рівняння збереження маси, енергії і руху, враховуючи хімічну кінетику. Тривимірну задачу було розв’язано в ANSYS Fluent у стаціонарній постановці за допомогою розв’язувача Pressure-based і моделі турбулентності RANS типу k-omega SST. Результатами розрахунку є газодинамічні й термодинамічні параметри струменя, а також розподіл його газодинамічних параметрів на зрізі сопла, у потоці та у примежовому шарі біля поверхні газоходу. Методика, яку використали в цій роботі, дозволяє якісно оцінити газодинамічний вплив струменя продуктів згоряння на газохід для подальшого проектування й оптимізації його конструкції.

Ключові слова: рідинний ракетний двигун, продукти згоряння, багатокомпонентна течія, ANSYS Fluent

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2020 (1)

Завантажень статті: 41

Переглядів анотації:

457

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Матаван; Балтімор; Бойдтон; Плейно; Дублін; Дублін; Колумбус; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Монро; Ашберн; Ашберн; Ашберн; Портленд; Сан-Матео; Сан-Матео; Де-Мойн; Бордман; Ашберн; Бордман	22
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	6
Україна	Дніпро; Київ; Дніпро	3
Unknown	;	2
Німеччина	; Фалькенштайн	2
Бельгія	Брюссель	1
Фінляндія	Гельсінкі	1
Франція	Париж	1
Канада	Монреаль	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

10.2.2018 Розрахунок течії газів в соплі висотного дигуна й досвід застосування соплового водоохолоджуваного насадка під час випробувань

Вацлав Самусевич — Thu, 07 Sep 2023 11:29:45 +0000

10. Розрахунок течії газів в соплі висотного дигуна й досвід застосування соплового водоохолоджуваного насадка під час випробувань

Автори: Никитенко К. О.

Організація: ДП "КБ "Південне" ім. М. К. Янгеля", Дніпро, Україна

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2018 (2); 83-93

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2018.02.083

Мова: Російська

Анотація: На ДП «КБ «Південне» розробили та випробовують двигун 3-го ступеня ракети-носія «Циклон-4». Для відпрацювання рушійних систем двигуна та стенда під час перших вогневих випробувань сопловий насадок радіаційного охолодження замінено на сталевий водоохолоджуваний. Двигун з водоохолоджуваним насадком передбачалося вмикати без вакуумування та без газодинамічної труби, що зумовлювало роботу з відривом потоку біля вихідної кромки водоохолоджуваного насадка. Тому розрахунок течії у соплі з водоохолоджуваним насадком, визначення місця відриву потоку і теплового навантаження на водоохолоджуваний насадок під час роботи в наземних умовах є важливими завданнями. Вибір моделі турбулентної течії помітно впливає на прогнозування характеристик потоку. Газодинамічній розрахунок сопла з водоохолоджуваним насадком показав важливість застосування моделі турбулентної течії k-ω SST для течій із внутрішнім відривом примежового шару та з відривом потоку біля зрізу сопла. Застосування моделі течії k-ω SST для розрахунків сопла з відривом потоку або з внутрішнім перехідним шаром дозволяє адекватно описати параметри течії, хоча, як показало порівняння з експериментальними даними, ця модель прогнозує пізніший відрив потоку від стінки, ніж одержаний під час випробувань. Розрахунок дозволяє одержати температурний профіль стінки та дати рекомендації щодо вибору місця вимірювання тиску в насадку з метою зменшення похибки датчиків. З урахуванням специфіки температурного поля стінки насадка підібрано режим охолодження. Випробування сопла двигуна РД861К з водоохолоджуваним насадком свідчать про успішність його застосування як необхідного елемента для відпрацювання запуску та роботи двигуна в наземних умовах без додаткового стендового устаткування.

Ключові слова: турбулентна течія, відрив потоку, охолодження, технологічний насадок

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2018 (2)

Завантажень статті: 38

Переглядів анотації:

370

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Ашберн; Матаван; Балтімор; Північний Берген; Плейно; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Монро; Ашберн; Колумбус; Колумбус; Ашберн; Сіетл; Таппаханок; Сан-Матео; Де-Мойн; Бордман; Бордман; Ашберн; Ашберн	23
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	7
Бельгія	Брюссель	1
Фінляндія	Гельсінкі	1
Unknown		1
Канада	Монреаль	1
Німеччина	Фалькенштайн	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1
Україна	Дніпро	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів

7.2.2018 Теоретичні моделі ефекту збільшення швидкості звуку в газовому каналі з гофрированою стінкою

Вацлав Самусевич — Thu, 07 Sep 2023 11:12:23 +0000

7. Теоретичні моделі ефекту збільшення швидкості звуку в газовому каналі з гофрированою стінкою

Автори:

Конох В. І.¹, Шевченко С. А.¹, Григор’єв О. Л.²

Організація:

ДП “КБ “Південне” ім. М. К. Янгеля”, Дніпро, Україна¹; Харківський політехнічний інститут, Харків, Україна²

Сторінка: Kosm. teh. Raket. vooruž. 2018 (2); 57-67

DOI: https://doi.org/10.33136/stma2018.02.057

Мова: Російська

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.

Ключові слова: агрегати автоматики ракетного двигуна, пневматичний стенд, металорукав, гофрована оболонка, тороїдний вихор, поздовжньо-поперечні коливання

Список використаної літератури:

Повний текст (PDF) || Зміст 2018 (2)

Завантажень статті: 35

Переглядів анотації:

620

Динаміка завантажень статті

Динаміка переглядів анотації

Географія завантаженнь статті

Країна	Місто	Кількість завантажень
США	Бордман; Ашберн; Ашберн; Матаван; Плейно; Колумбус; Фінікс; Фінікс; Фінікс; Лос Анджелес; Монро; Ашберн; Сіетл; Сіетл; Ашберн; Ашберн; Сіетл; Таппаханок; Сан-Матео; Де-Мойн; Бордман; Бордман; Ашберн	23
Сінгапур	Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур; Сінгапур	4
Україна	Дніпро; Дніпро	2
Unknown	Брісбен	1
Фінляндія	Гельсінкі	1
Канада	Монреаль	1
Німеччина	Фалькенштайн	1
Румунія	Волонтарі	1
Нідерланди	Амстердам	1

Завантажень, переглядів по всім статтям

Статей, завантажень, переглядів по всім авторах

Статей, по всім підприємствах

Географія завантаженнь

Хмара тегів