Демонстратор двухступенчатой многоразовой транспортной космической системы с использованием жидкостных ракетных двигателей и гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя

Авиационная и ракетно-космическая техника

Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов


Авторы

Козлов А. А.1*, Аврашков В. Н.1**, Боровик И. Н.1***, Чудина Ю. С.1****, Козлов О. А.2

1. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4
2. Линтех Сервис, Кутузовский проспект, 36, стр.23, оф. 506, Москва, 121170, Россия

*e-mail: kozlov202@yandex.ru
**e-mail: aerospace@mai.ru
***e-mail: borovik.igor@mai.ru
****e-mail: y.chudina@gmail.com

Аннотация

Представлена концептуальная модель демонстратора транспортной космической системы (ТКС) с двумя типами двигательных установок, в состав которых входят жидкостные ракетные двигатели (ЖРД) с различными уровнями тяг и гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ГПВРД). Приведены сравнительные характеристики экологичных пар топлива, и сделан выбор в пользу использования высококонцентрированной перекиси и керосина в ЖРД. По результатам баллистических расчетов и конструкторских проработок получены массовые характеристики и внешний облик демонстратора ТКС. Разработана концепция системы управления полетом демонстратора с помощью аппаратуры наземного пункта управления и бортовой аппаратуры.

Ключевые слова

демонстратор, двухступенчатая многоразовая транспортная космическая система, гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель, жидкостная ракетная двигательная установка, высококонцентрированная перекись водорода (ВПВ) и керосин, система управления полетом

Библиографический список

  1. Нечаев Ю.Н. Силовые установки гиперзвуковых и воздушно-космических летательных аппаратов. — М.: Изд. Академии космонавтики им. К.Э. Циолковского. 1996. — 214 с.

  2. Макеич Г.С., Тюкаев М.Ю., Чибисов Я.Н. Проект «Молот» гиперзвукового беспилотного самолета-разгонщика с комбинированной экранной турбопрямоточной силовой установкой // Труды МАИ. 2012. № 51. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=29075 (дата обращения 15.01.2016).

  3. Новая технология создания семейства многоразовых ракет-носителей «Ангара-М». URL: http://a402-bgtu.narod.ru/angara.htm (дата обращения: 15.01.2016).

  4. Аврашков В.Н., Метелкина Е.С., Мещеряков Д.В. Исследование высокоскоростных ПВРД // Физика горения и взрыва. 2010. Т.46. № 4. С.36-44.

  5. Метелкина Е.С., Мещеряков Д.В. Огневой подогреватель воздуха для исследований камер сгорания широкодиапазонных ПВРД // Вестник Московского авиационного института. 2008. Т.15. № 5. С.44-52.

  6. Гнесин Е.М., Давиденко Д.М., Мещеряков Д.В., Шаво К. Измерение полей скоростей в недорасширенной затопленной горячей струе газа с помощью лазерного измерителя скорости (PIV-метод) // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т.19. № 1. С.81-90.

  7. Коватева Ю.С., Богачева Д.Ю. Оценка теплового состояния камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя малой тяги, работающего на экологически чистых компонентах топлива // Труды МАИ. 2013. № 65. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=40191 (дата обращения: 15.01.2016).

  8. Чудина Ю.С., Боровик И.Н., Козлов А.А., Богачева Д.Ю., Воробьев А.Г., Заранкевич И.А., Ташев В.П., Казеннов И.С. Экспериментальное исследование характеристик ЖРД тягой 500Н на топливе керосин ВПВ // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2014. № 4. С.83-98.

  9. Воробьев А.Г., Боровик И.Н., Ха С. Разработка ЖРД малой тяги на компонентах перекись водорода и керосин // Вестник СибГАУ им. М.Ф.Решетнева. 2011. № 4(37). С.121-126.

  10. Бачев Н.Л., Матюнин О.О., Козлов А.А., Бачева Н.Ю. Численное моделирование рабочего процесса в камере сгорания жидкостных ракетных двигателей с дожиганием генераторного газа при сверхкритических параметрах // Вестник Московского авиационного института. 2011. Т.18. № 2. С.108-116.

  11. Воробьев А.Г., Боровик И.Н., Казеннов И.С., Лахин А.В., Богачев Е.А., Тимофеев А.Н. Разработка жидкостных ракетных двигателей малой тяги с камерой сгорания из углерод-керамического композиционного материала // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т.17. № 3. С.135-142.

  12. Козлов А.А., Аврашков В.Н., Боровик И.Н., Тимушев С.Ф. Транспортная космическая система с двумя двигательными контурами (ЖРД + ГПВРД) // Актуальные проблемы российской космонавтики: Материалы 39-х академических чтений по космонавтике. Секция 15. — М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2015. С.381-382.

  13. Шустов И.Г. Двигатели 1944-2000: авиационные, ракетные, морские, промышленные. — М.: ООО «АКС-Конверсалт», 2000. — 434 с.



Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2024