Гидроиспытания на прочность Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2017. Том 1

УДК 62-1/9

ГИДРОИСПЫТАНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ

Е. В. Карпенко, А. C. Торгашин, А. Ю. Леонгард Научный руководитель - В. Ю. Журавлев

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail : Anton.Leongard@yandex.ru

Исследуется способ проведения гидродинамических испытаний.

Ключевые слова: Гидроиспытания; броневанна; мультипликтор; испытание.

HYDRODYNAMIC TEST OF STRENGHT

E. V. Karpenko, A. S. Torgashin, A. Ju. Leongard Scientific Supervisor - V. Yu. Zhuravlyov

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail : Anton.Leongard@yandex.ru

In this work, we investigate the method of conducting hydrodynamic tests.

Keywords: Hydrotesting; armored; multiplier; test.

При производстве ракетных двигателей, контролю качества изготавливаемой продукции отводится особое значение. Большинство узлов и агрегатов ЖРД (элементы систем питания, управления и регулирования) работают в условиях, не связанных непосредственно с процессом горения топлива. Отработка их может быть проведена с помощью автономных холодных испытаний, которые позволяют: уменьшить объем испытаний полноразмерных двигателей, сделать процесс отработки и контроля качества элементов более безопасным; заменять уникальное оборудование более простым и надежным.

К основным видам холодных испытаний относятся: гидравлические проливки (в основном водой с последующим перерасчетом на натурное топливо) трубопроводов, клапанов, регуляторов, форсунок, трактов охлаждения камер сгорания и газогенераторов, позволяющие определить фактическое сопротивление отдельных элементов конструкции учесть его при расчете параметров настройки двигателя, оценить равномерность зон распыления топлива через отдельные форсунки и его качество; испытания насосов - для определения напорных, мощностных и кавитаци-онных характеристик; испытания турбин (воздухом или фреоном) для определения их фактических характеристик; испытания агрегатов систем управления и регулирования (жидким азотом -для упрощения технологии испытаний и безопасности) - с целью проверки их функционирования в пределах заданного ресурса или числа включений, определения и отладки регулировочных характеристик; прочностные статические испытания узлов и агрегатов - для замкнутых объемов (корпусных деталей и турбин, трактов охлаждения камер сгорания) методом гидроопрессовок; прочностные динамические испытания (крыльчаток насосов и дисков турбин), проводимые на стендах, позволяющих длительно нагружать проверяемую конструкцию и изменять характер нагрузки (например, топливные магистрали, корпуса насосов и полости форсуночных головок проверяют на воздействие гидравлических ударов); вибрационные испытания, проводимые на вибростендах для определения частоты и формы собственных колебаний методом установления резонансных частот [1].

Секция «Двигателии энергетические установки летательньш и космических аппаратов»

Отдельное внимание уделяется испытаниям на прочность. Гидроиспытания на прочность проводятся практически для всех деталей двигателя. Гидроиспытания проводятся при помощи специального стенда. В стенд входят: броневанна (специальное защитное устройство в которое помещено изделие, проходящее проверку, вмещающее также жидкость для испытания и позволяющая проводить испытания безопасно для человека), мультипликатор (устройство, предназначенное для подачи и повышения давления в полости тестируемого изделия), насос (необходим для подачи воды из бака в мультипликатор), манометр (необходим для контроля давления во время испытания) [2].

Порядок проведения испытаний следующий: установка на испытуемое изделие заглушек и переходников (свободные концы испытательных линий должны быть заглушены), помещение испытуемого изделия в броневанну, заполнение испытуемой полости изделия дистиллированной водой (заполнение производить до появления сплошной струи жидкости из свободного штуцера находящегося в крайнем верхнем положении, затем к нему подсоединяется шланг контрольного манометра), проведение испытаний под давлением в течении определенного времени, проверка и извлечение из кабины. Стоит отметить, что давление необходимо поднимать плавно без рывков. При обнаружении в ходе испытаний негерметичности (теки) это отмечается в журнале, и изделие считается не прошедшим проверку. Также не допускается деформация изделия и запотевание изделия. После испытаний обязательна продувка горячим воздухом [3].

Также зачастую одно или несколько изделий из партии подвергаются испытаниям до разрушения. Отличается от обычного испытания тем, что испытывается изделие относительно давления разрушения и в дальнейшем не используется. Перед испытанием на прочность до разрушения сборочной единицы проводят испытание на прочность десятикратно. Допускается не продолжать испытание, если узел не разрушился при давлении, превышающим заданное на определенное значение (данный пункт не всегда указывается в техническом процессе).

Библиографические ссылки

1. Воробей В. В., Логинов В. Е. Технология производства жидкостных ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1986. 381 с.

2. Гахун Г. Г. Конструкция и проектирование жидкостных ракетных двигателей. М. : Машиностроение, 1989. 424 с

3. Клюев В. В.Неразрушающий контроль. В 7 т. Т. 4. М. : Машиностроение, 2004. 679 с.

© Карпенко Е. В, Торгашин А. С., Леонгард А. Ю., 2017