К вопросу об эффективности гидродинамического торможения при высокоскоростных испытаниях на ракетно-рельсовом треке

Автор: Астахов С.А., Бирюков В.И., Катаев А.В.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau

Рубрика: Авиационная и ракетно-космическая техника

Статья в выпуске: 4 т.23, 2022 года.

Бесплатный доступ

В настоящее время, как в России, так и за рубежом, перспективным направлением в развитии авиации и вооружения является создание высокоскоростных летательных аппаратов. Увеличение скоростных характеристик вновь разрабатываемых образцов предъявляет новые требования к испытательному стендовому оборудованию, в том числе к ракетно-рельсовым трекам. Растут требования как к средствам разгона, так и к средствам торможения, обеспечивающим сохранность испытуемой материальной части. Предлагаемая работа посвящена методу гидродинамического торможения, применяемого при высокоскоростных динамических испытаниях на ракетно-рельсовом треке в ФКП «ГкНИПАС имени Л. К. Сафронова». Приводится описание тормозных устройств, представлены зависимости, определяющие расчетные значения развиваемой ими тормозной силы. Описаны способы управления интенсивностью торможения, повышающие его эффективность и безопасность, а также расширяющие допустимый скоростной диапазон применения гидродинамических тормозных устройств. Представлена методика повышения эффективности функционирования тормозных устройств за счет применения специальной формы профиля его рабочей части. Для сравнительной оценки параметров эффективности торможения при использовании тормозных устройств со специальным и треугольным профилями приведены соответствующие примеры обеспечиваемых ими режимов торможения. Профиль рабочей части гидродинамического тормозного устройства, рассчитанный по предлагаемой методике, обеспечивает более эффективное и безопасное торможение, чем применяемый ранее профиль треугольной формы, за счет поддержания постоянной по величине останавливающей силы в широком скоростном диапазоне.

Еще

Ракетный трек, рельсовая каретка, наземные испытания, динамические испытания, торможение, гидроторможение

Короткий адрес: https://sciup.org/148325797

IDR: 148325797   |   DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-4-641-656

Список литературы К вопросу об эффективности гидродинамического торможения при высокоскоростных испытаниях на ракетно-рельсовом треке

  • Высокоскоростной ракетный трек для испытаний авиационных систем / А. И. Кошелев, В. Я. Ниязов, С. Н. Мансуров, И. В. Воротынцева // Русский инженер. 2011. № 2 (29). С. 40–41.
  • Rocket Sled Based High Speed Rail Track Test Facilities / S. Walia, V. Satya, S. Malik et al. // Defence Science Journal. 2022. Vol. 72, No. 2. P. 182–194. DOI: 10.14429/dsj.72.17014.
  • Astakhov S. A. Biriukov V. I. Problems of ensuring the acceleration dynamics of aircraft during track test at a speed of 1600 m/s // INCAS Bulletin. 2020. Vol. 12. P. 33–42. DOI: 10.13111/2066-8201.2020.12.S.3.
  • Пронин О. Ю. Исследования по разработке перспективного прямоточного воздушно- реактивного двигателя для разгона объектов испытаний при высокоскоростных трековых испытаниях авиационной техники // Русский инженер. 2013. № 4(39). С. 41.
  • Катаев А. В., Астахов С. А., Бирюков В. И. Поиск решений проблемы сохранения материальной части ракетных кареток и средств измерения при трековых испытаниях изделий авиационной и ракетной техники при скорости (1200–1500) м/с на ограниченной длине // Авиация и космонавтика: cб. тезисов 20-й Междунар. конф. (22–26 ноября 2021; МАИ, Москва). М.: Перо, 2021. С. 37–38.
  • Three-Dimensional Two-Phase Flow Simulations of Water Braking Phenomena for High-Speed Test Track Sled / J. Terrazas, A. Rodriguez, V. Kumar et al. // ASME 2021 Fluids Engineering Division Summer Meeting. 2021. Vol. 1: Aerospace Engineering Division Joint Track; Computational Fluid Dynamics (10–12 August 2021; Virtual, Online). DOI: 10.1115/FEDSM2021-65799.
  • Патент RU 136573 U1. Устройство для торможения высокоскоростных монорельсовых ракетных тележек / Мансуров С. Н., Воротынцева И. В., Сысуев А. В. и др. ; Бюл. № 1, 10.01.2014.
  • Патент RU 2741736 С1. Способ торможения объекта, движущегося по рельсовой направляющей / Киняев А. А., Краюхин С. А. ; Бюл. № 4, 28.01.2021.
  • Астахов С. А., Бирюков В. И., Катаев А. В. Оценка эффективности различных методов торможения сохраняемого оборудования на ограниченной длине при высокоскоростных трековых испытаниях изделий авиационной и ракетной техники // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29, № 2. С. 20–34. DOI 10.34759/vst-2022-2-20-34.
  • Research on a new open water-brake method for double-track rocket sled test / H. Xia, B. Hu, J. Tian, S. Lv // 3rd International Conference on Mechanical, Electric and Industrial Engineering (23–25 May 2020; Kunming, China). 2020. Vol. 1633. DOI: 10.1088/1742-6596/1633/1/012077.
  • Derivation of drag calculation model of rocket sled water brake / J. Xiao, W. W. Zhang, Q. Xue et al. // 2nd International Conference on Numerical Modelling in Engineering (19–22 August 2019; Beijing, China). 2019. Vol. 657. DOI: 10.1088/1757-899X/657/1/012029.
  • Развитие динамических испытаний на ракетном треке / Н. М. Ватутин, И. Г. Роберов, В. А. Тарновский, Ю. С. Фурсов // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2021. № 1(116). С. 139–148.
  • Гуревич М. И. Теория струй идеальной жидкости. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. 536 с.
  • Методы торможения разгонной каретки в процессе динамических испытаний на ракетном треке / В. Т. Волков, Н. М. Ватутин, В. В. Колтунов, Ю. С. Фурсов // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук. 2021. № 4 (119). С. 97–104.
  • Астахов С. А., Бирюков В. И., Катаев А. В. Исследование эффективности методов торможения на ограниченной длине при высокоскоростных трековых испытаниях изделий авиационной и ракетной техники // Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред: материалы 28-го Междунар. симпозиума им. А. Г. Горшкова (16–20 мая 2022, Кременки) Т. 2. М.: ТРП, 2022. С. 137–153.
  • Terrazas J. A. Using Computational Fluid Dynamics And Machine Learning To Predict Sled Profile During High Speed Water Braking At Holloman High Speed Test Track. 2020. Open Access Theses & Dissertations. 3126. URL: https://scholarworks.utep.edu/open_etd/3126.
  • Brake Force Calculation for Water-Brake Device in High Speed of Doub1e Track Rocket Sled Test / J. Xiao, X. Y. Li, L. R. Zhang et al. // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. April 2019. Vol. 490. No. 5. P. 052002. DOI:10.1088/1757-899X/490/5/052002
Еще
Статья научная