ОБЗОР РАЗРАБОТОК ПО ИСПЫТАНИЮ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА ВОДОРОДНОМ ТОПЛИВЕ И ПРОБЛЕМАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ БЕЗОПАСНОСТИ
https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.12.002
Аннотация
В настоящем обзоре представлены работы автора по особенностям экспериментальной отработки (ЭО) кислородно-водородных жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) 11Д56, 11Д57, РД0120, КВД1 и ряда двигательных и энергетических установок, а также сравнение их отработки с зарубежными данными. Показана роль модельных исследований, автономных испытаний агрегатов, систем и двигателя, в том числе с имитацией полетных условий эксплуатации, и комплексных испытаний при ЭО перспективных двигателей и двигательных установок (ДУ) разгонных блоков. Приведены способы и устройства для обеспечения безопасности наземных испытаний ракетных двигателей и энергетических установок с применением эффективных систем диагностики и аварийной защиты испытаний.
Ключевые слова
ракетный двигатель,
энергетическая установка,
испытание,
безопасность,
имитация,
водород,
диагностика,
аварийная защита испытаний
Об авторе
А. Г. Галеев
ФКП «Научно-испытательный центр ракетно-космической промышленности»
Россия
д-р техн. наук, профессор, лауреат премии Совета Министров СССР в области науки и техники; действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского; главный научный сотрудник ФКП «НИЦ РКП»; профессор кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» Московского авиационного института (национального исследовательского университета)
Россия
д-р техн. наук, профессор, лауреат премии Совета Министров СССР в области науки и техники; действительный член Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского; главный научный сотрудник ФКП «НИЦ РКП»; профессор кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем» Московского авиационного института (национального исследовательского университета)
Список литературы
1. Галеев А.Г. Исследование безопасных условий воспламенения и дожигания выбросов водорода при испытаниях ЖРД. Кандидатская диссертация. МАИ. НИИХМ. М.: МАИ. 1974.
2. Галеев А.Г. Проектирование систем и оборудования стендов для испытаний двигательных установок летательных аппаратов. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ. 1990.
3. Барсуков В.С., Бершадский В.А., Галеев А.Г. Экспериментальные установки и системы стендов для испытаний пневмогидросистем ДУ ЛА на криогенных компонентах. М.: Изд-во МАИ. 1992.
4. Бублик А.Д., Галеев А.Г., Попов Б.Б., Писарев А.П. Транспортирование криогенных продуктов в системах заправки энергоустановок // Сборник до-кладов Международной конференции «Криогеника-91». Москва, 1991.
5. Бершадский В.А., Галеев А.Г. К вопросу об определении пожаро- и взрывобезопасной массы водорода при дренировании емкости с жидким водородом // Сборник докладов XI Всесоюзной конференции «Проблемы предотвращения и тушения пожаров на объектах». Москва, 1992.
6. Бершадский В.А., Галеев А.Г. Обеспечение безопасности при испытании криогенных двигателей // Сборник докладов Семинара по проблеме применения криогенных топлив в авиации. М.: ВВИА им. Жуковского, 1994.
7. Galeev A.G. On Safety Assurance in Captive Testing of Oxygen-Hydrogen of Aerospace Systems // Proceedings of Third China-Russia-Ukraine Symposium on Astronautical Science and Technology. Xian, China, 1994.
8. Галеев А.Г. Исследование проблем обеспечения безопасности испытаний кислородно-водородных двигателей и ДУ // Научно-технический сборник ЦНТИ «Поиск». 1994. Сер. IY, вып. 1.
9. Галеев А.Г. К вопросу наземной отработки кислородно-водородных двигателей замкнутых схем // Научно-технический сборник ЦНТИ «Поиск». 1994. Сер. IY, вып. 1.
10. Галеев А.Г., Санатуллов Р.С., Сухов. В.Н. Исследование режимов заправки и захолаживания стендовых систем подачи водорода // Сборник до-кладов семинара по «Системам питания двигателей». М.: ИЦ им. Келдыша, 1996.
11. Галеев А.Г. Обеспечение безопасности запуска двигателей и энергетических установок на кислородно-водородном топливе // X Международный симпозиум «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред». Москва, 2004.
12. Галеев А.Г. Методы повышения безопасности испытаний ракетных двигателей, связанные с выбросами водорода // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2005. № 2 (22). С. 9 – 14.
13. Велихов Е.П., Галеев А.Г., Дегтев Ю.Г., Панченко В.П., Селезнев Е.П. Исследования электрофизических свойств продуктов сгорания водорода в кислороде с присадками щелочных метал¬лов // Теплофизика высоких температур: Доклады РАН. 2004. Т. 397, № 6. С. 1–5.
14. Велихов Е.П., Галеев А.Г., Дегтев Ю.Г., Панченко В.П., Селезнев Е.П. Экспериментальное и численное исследования электрофизических свойств продуктов сгорания водорода в кислороде с присадками щелочных металлов // Теплофизика высоких температур: Доклады РАН. 2005. Т. 403, № 7. С. 1–5.
15. Галеев А.Г., Киллих В.Е., Полежаев Ю.В. Промышленная установка на базе кислородно-во-дородной камеры для отработки материалов и кон-струкций в высокотемпературной струе газа // Науч-но-технический сборник ЦНТИ «Поиск». 1996. Сер. II, Вып. 1.
16. Галеев А.Г. Установка стенда В1а для исследований теплозащитных материалов возвращаемых космических аппаратов в высокотемпературном по-токе газа ЖРД // Семинар по аэротермодинамике входа в атмосферу, W1, «Roscosmoc-EC». г. Королев, 18–20.02.2009.
17. Галеев А.Г. К проблеме стендовой отработки кислородно-водородных двигателей разгонных блоков с имитацией условий эксплуатации // Тезисы докладов Всероссийской научно-технической кон-ференции, посвященной 70-летию основания кафедры ракетных двигателей Казанского авиационного института. Казань, 2015.
18. Галеев А.Г. Разработка методов и средств обеспечения безопасных условий испытаний кислородно-водородных ДУ и ЭУ. Докторская диссертация. Загорск: НИИХМ, 1989.
19. Галеев А.Г. К вопросу наземной отработки кислородно-водородных ЖРД и двигательных установок // Международная конференция «Космос без оружия – арена мирного сотрудничества в XXI веке». Москва, 2001.
20. Galeev A.G., Makarov A.A. On Experience in De-velopment Testing of Current Cryogenic-Propel¬lant En-gines // 4-th International Conference on Launcher Tech-nology “Space Launcher Liquid Propul¬sion”. Liege, 2002.
21. Галеев А.Г. Обеспечение экологической без-опасности при испытаниях ракетных двигатель¬ных установок на криогенных компонентах топлива // Международная конференция и выставка «Авиация и космонавтика–2003». Москва, 2003.
22. Галеев А.Г., Афанасьев, Н.А., Макаров А.А. Развитие испытательной базы для отработки ракетных двигателей, ступеней ракет и энергетических установок с использованием водородного топлива // Международный форум «Водородные технологии для производства энергии». Москва, 2006.
23. Галеев А.Г. Проблемы обеспечения безопасности стендовых испытаний двигательных и энергетических установок на водородном топливе / I Все-мирный конгресс «Альтернативная энергетика и экология»: WCAEE-2006, Волга, 2006 // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2006. № 5. C. 55 – 57.
24. Галеев А.Г. Об опыте отработки ракетных двигателей и энергетических установок на водо-родном топливе и проблемы обеспечения их без-опасности // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2007. № 7. С. 8–14.
25. Галеев А.Г. К проблеме безопасности стендовых испытаний двигательных и энергетических установок на водородном топливе // Научно-технический журнал Тяжелое машиностроение. 2007. № 7.
26. Галеев А.Г. Создание в НИИХМ комплекса испытательных стендов для отработки ракетно-космической техники с использованием водородного топлива // I форум татарских ученых. Казань, АН Республики Татарстан, 2007.
27. Галеев А.Г. Отработка ракетных двигателей и энергетических установок на водородном топливе и проблемы обеспечения их безопасности // Журнал «Вестник МАИ». 2008. Т. 15, № 1.
28. Галеев А.Г., Афанасьев Н.А., Сайдов Г.Г. Развитие испытательной базы для отработки двигательных и энергетических установок транспортных и энергетических систем на водородном топ¬ливе и проблемы обеспечения безопасности // II Международный Форум «Водородные технологии для развивающегося мира». Москва, 2008.
29. Галеев А.Г., Кучкин В.Н., Сайдов Г.Г. Развитие испытательной базы ФКП «НИЦ РКП» для отработки двигательных и энергетических установок ракетно-космической техники на водородном топливе и проблемы обеспечения безопасности // IX Между-народный Форум «Высокие технологии XXI века». Москва, 2008.
30. Бершадский В.А., Галеев А.Г., Денисов К.П. Интенсивность тепломассообмена в баке системы питания энергоустановки с криогенным компонентом топлива // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2008. № 11. С. 17–24.
31. Галеев А.Г. О проблемах отработки и обеспечения безопасности ракетных двигательных и энергетических установок на водородном топливе // Общероссийский научно-технический журнал «Полет». 2009. Спецвыпуск. С. 7–13.
32. Галеев А.Г. К вопросу обеспечения отработки и безопасности испытаний ракетных двигательных установок на водородном топливе // Сборник докладов Международной научно-технической конференции «Человек-Космос-Земля», посвященной 50-летию полета Ю.А. Гагарина в космос. Калуга, 2011. С. 34–39.
33. Азатян В.В., Галеев А.Г. Эффективные методы химического управления воспламенением и детонацией газовых смесей водорода с воздухом и кислородом // Сборник тезисов докладов Российской научно-технической конференции «Ракетно-космическая техника и технология 2011». Са¬мара: СГАУ, 2011. С. 124–127.
34. Галеев А.Г. К вопросу обеспечения безопасно-сти отработки и эксплуатации двигательных установок РКС на криогенных компонентах топлива // М.: электронный журнал Труды МАИ. 2013. № 1. С. 1–12.
35. Галеев А.Г., Золотов А.А., Родченко В.В., Оделевский В.К. Методы мониторинга сложных технических систем // Международный научный журнал «Альтернативная энергетика и экология» (ISJAEE). 2014. № 4. С. 46–50.
36. Галеев А.Г. Экологическая безопасность при испытаниях и отработке ракетных двигателей. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2006.
37. Галеев А.Г., Золотов А.А., Перминов А.Н., Родченко В.В. Эксплуатация испытательных комплексов ракетно-космических систем. М.: Изд-во МАИ, 2007.
38. Галеев А.Г. Эксплуатация стендов для испытаний ракетных двигательных установок. Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ, 2008.
39. Галеев А.Г. Основы устройства испытательных стендов для отработки жидкостных ракетных двигателей и двигательных установок. Пересвет, Московской обл.: Изд-во ФКП «НИЦ РКП», 2010. 178 с.
40. Галеев А.Г., Денисов К.П., Ищенко В.И., Лисейкин В.А., Сайдов Г.Г., Черкашин Ю.А. Испытательные комплексы и экспериментальная отра-ботка жидкостных ракетных двигателей. М.: Изд-во Машиностроение, 2012. 368 с.
41. Афанасьев Н.А., Галеев А.Г., Домашенко А.М., Сайдов Г.Г. и др. Свод правил. Требования безопасности при производстве, хранении, транспор-тировании и использовании жидкого водорода. От-раслевой руководящий материал. СП 162.1330610. ФКП «НИЦ РКП». 2014.
42. Галеев А.Г., Иванов В.Н., Катенин А.В., Ли-сейкин В.А., Пикалов В.П., Поляхов А.Д., Сайдов Г.Г., Шибанов А.А. Методология экспериментальной отработки ЖРД и ДУ, основы проведения испытаний и устройства испытательных стендов: монография [Электронная монография]. Киров: МЦНИП, 2015. 436 с. http//: nic-rkp.ru-metodologiya-pdv
Рецензия
Для цитирования:
Галеев А.Г. ОБЗОР РАЗРАБОТОК ПО ИСПЫТАНИЮ РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК НА ВОДОРОДНОМ ТОПЛИВЕ И ПРОБЛЕМАМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИХ БЕЗОПАСНОСТИ. Альтернативная энергетика и экология (ISJAEE). 2015;(12):16-27. https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.12.002
For citation:
Galeev A.G. REVIEW OF DEVELOPMENT ON TESTING ROCKET ENGINES AND POWER PLANTS ON HYDROGEN FUEL AND THE PROBLEM OF ENSURING THEIR SAFETY. Alternative Energy and Ecology (ISJAEE). 2015;(12):16-27. (In Russ.) https://doi.org/10.15518/isjaee.2015.12.002
Просмотров:
1201
Послать статью по эл. почте 