ЦИАМ И РАКЕТНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

 

В числе большого количества изданий, выпущенных к 80-летию головного центра российского авиадвигателестроения, особняком стоит книга "Вклад ЦИАМ в создание ракетных двигателей". Её авторы-составители - крупные специалисты мирового уровня в разработке проблем жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей, хорошо известные специалистам отрасли: д.т.н. В.И. Гуров, к.т.н. А.И. Гулиенко, к.т.н. В.Л. Семенов, д.т.н. В.А. Шерстянников и д.т.н. Л.С. Яновский.

В книге в историческом плане представлен вклад специалистов ЦИАМ в создание ракетных двигателей. Воспоминания ветеранов чередуются со статьями сотрудников ЦИАМ прошлых лет, носящими характер научного обобщения в области виброактивности систем подачи компонентов топлива, совершенствования турбонасосных агрегатов (ТНА), подавления высокочастотных колебаний рабочей среды в камерах сгорания и газогенераторах. Даны аннотации 13-ти книг, выпущенных по этой тематике за более чем тридцатилетний период.

Впервые ЦИАМ начал работу с ОКБ, руководимым С.А. Косбергом, в 1958 году в процессе доводки кислородно-керосинового двигателя третьей ступени (РО-7) для пилотируемой ракеты-носителя "Восток". Заметным результатом того времени стало проведение В.А. Шерстянниковым расчетных исследований и испытаний на установке УВ-21 турбины ТНА, которые показали необходимость замены двухступенчатого варианта лопаточных венцов на одноступенчатый, что и было в сжатые сроки реализовано в ОКБ с достижением повышенной эффективности турбины при уменьшении её массы.

Насущная проблема устранения неустойчивости процесса горения компонентов топлива была успешно решена в середине 60-х годов прошлого столетия группой специалистов под руководством профессора В.Е. Дорошенко. На основании своих разработок начала 50-х годов (Труды ЦИАМ № 204, 1951 г.) он предложил оптимальную акустическую длину газовых каналов форсуночной головки в качестве средства подавления колебаний рабочей среды в камере сгорания (КС). При этом эксперимент (Б.И. Малинин) на модельной КС проводился на воздушно-керосиновой среде с давлением, близким к атмосферному. Перенос результатов полученных экспериментов на прототип мощного ЖРД НК-33 (с давлением в КС 15,0 МПа) явился поистине триумфом научного прогнозирования.

По результатам успешной доводки двигателя НК-33 выпущена монография под редакцией академика АН СССР дважды Героя социалистического труда Н.Д. Кузнецова (авторы В.Р. Левин, В.И. Гуров, А.И. Елизаров, К.Н. Шестаков), в которой впервые обоснована ключевая роль ТНА при создании мощных ЖРД. Показана в результате представительного статистического анализа малая длительность (5…10 мс) протекания разгара агрегата (время от воспламенения металла конструкции до её практически полного выгорания). Это дало основание для формирования системы нового поколения диагностирования технического состояния двигателя с помощью безинерционных средств обнаружения очагов разгара, что впоследствии было учтено при создании самого мощного в мире ЖРД РД-170.

Характерно в этом отношении высказывание академика РАН, руководителя НПО "Энергомаш им. акад. В.П. Глушко" в 1991-2005 годах Бориса Ивановича Каторгина:

"Сотрудничество ЦИАМ и НПО "Энергомаш им. акад. В.П. Глушко" имеет многолетнюю историю и оказалось настолько плодотворным, особенно при создании самого мощного в мире ЖРД РД-170, что и сегодня сотрудники упомянутых предприятий продолжают совместные исследования по совершенствованию жидкостных ракетных двигателей. Следует отметить, что основное внимание (до 80% затраченного времени и усилий) было уделено в те далекие времена доводке турбонасосного агрегата. Перепрофилирование проточной части турбины с целью повышения её эффективности при одновременном улучшении антивибрационных характеристик, оценка всасывающей способности кислородного насоса с учетом особенностей конструктивного выполнения его бустерной ступени, совместный подбор материалов с уменьшенной склонностью к воспламенению, разработка способов раннего обнаружения очагов разгара металла конструкции - вот далеко не полный перечень мероприятий, направленных на улучшение свойств ТНА. В обосновании этих мероприятий значительную роль сыграли сотрудники ЦИАМ, за плечами которых было наиболее полное обобщение экспериментально-теоретических исследований кавитационных течений криогенных жидкостей в различных системах, высокая точность оценки массы ТНА и разработка способа раннего диагностирования воспламенения металла конструкции в жидком кислороде.

Считаю настоящее издание полезным в качестве, прежде всего, убедительного примера плодотворного союза специалистов из смежных высокотехнологических отраслей народного хозяйства".

Помимо высказывания академика в книге приведены отзывы профессоров С.Г. Валюхова, С.Ю. Крашенинникова, Ю.Н. Нечаева, В.К. Чванова, из которых следует мнение, что представляемое издание может вызвать интерес у специалистов и лиц, интересующихся историей развития и совершенствования отечественных жидкостных и твердотопливных ракетных двигателей. Особое место в книге занимает перспективная разработка трехкаскадной системы подачи криогенных компонентов топлива (по аналогии с трехвальной схемой воздушно-реактивного двигателя) с меньшей массой по отношению к известным схемам и с повышенным уровнем надежности.

Книга насчитывает 194 страницы в формате 60х90/16, выпущена тиражом 400 экземпляров и может быть приобретена в редакции журнала "Двигатель" по адресу: Москва 111116, ул. Авиамоторная 2, тел. (8-495) 362-3925. E-mail: Boeff@ciam.ru