II международный авиационно-космический форум в Самаре, 28-30.06.2011 г.
Авторы: В. К. Чванов, И. Ю. Фатуев, В. Д. Гапонов
В НПО Энергомаш продолжаются экспериментальные исследования в области повышения энергетических характеристик эксплуатируемых ЖРД и ракет-носителей с помощью микродобавки высокомолекулярных полимеров в компоненты ракетного топлива. Положительный эффект заключается в том, что при течении компонента топлива с полимерной присадкой величина гидродинамических потерь из-за трения во всем гидравлическом тракте ЖРД, особенно в агрегатах подачи и в трактах регенеративного охлаждения камеры, становится значительно меньше, чем в случае течения чистого компонента. Для кислородно-керосиновых ЖРД такой присадкой к керосину является высокомолекулярный полиизобутилен (ПИБ). К настоящему времени работоспособность ЖРД с полимерной присадкой ПИБ и эффективность ее применения подтверждена огневыми испытаниями трех типов ЖРД мощностью от 8 до 800 тс по тяге, а также многочисленными лабораторными исследованиями и стендовыми испытаниями агрегатов ЖРД и их имитаторов.
В графическом виде представлены данные, показывающие значительное улучшение гидравлических характеристик насосов горючего и трактов регенеративного охлаждения камер испытанных двигателей при переходе на работу с ПИБ в керосине. Полученный эффект уменьшает потребную мощность насосов горючего на 20-25%. При этом суммарная мощность ТНА снижается на 7-8%. Рассмотрены основные свойства разбавленных полимерных растворов с точки зрения применения их в качестве компонентов жидких ракетных видов топлива (ЖРТ). Отмечается, что по результатам огневых испытаний указанных двигателей проявления наиболее негативных свойств растворов - ухудшения конвективного теплообмена и подавления распыления жидкости в форсунках не обнаружено. С помощью измерений молекулярно-массового распределения при прохождении раствора ПИБ в керосине в каналах модельного тракта регенеративного охлаждения камер ЖРД делается вывод, что отсутствие отрицательного влияния ПИБ на работу камер ЖРД объясняется разрушением (деструкцией) макромолекул полимера из-за гидродинамического и теплового воздействия со стороны потока. Выдвинут и обоснован тезис о возможности применения полимерных присадок в других компонентах ЖРТ для повышения энергетической эффективности ЖРД.
