Экспериментальный стенд

Экспериментальные исследования проводятся с одной стороны для проверки результатов расчета по тем или иным методикам с последующим их уточнением, а с другой стороны для определения воздействия различных конструктивных факторов на основные параметры и ресурс МКСПП.

Общая схема стенда представлена на рис. 3. На неподвижном испытательном столе установлена подвижная платформа, на которой закреплен объект испытаний. Платформа перемещается по специальному направляющему желобу с помощью роликов (шарикоподшипников). Таким образом, платформа имеет возможность перемещения с минимальным сопротивлением и воздействует на датчик измерения тяги. Забор воздуха необходимого для работы МКСПП осуществляется из окружающей среды через входное устройство. Продукты сгорания истекают из выхлопной трубы в шахту шумоглушения.

Испытательный стенд смонтирован в боксе и оборудован системой подачи топлива, воздушной пусковой системой.

Топливная система с насосной подачей и состоит из топливного бака, расходомера, регулируемого топливного насоса, фильтра, электроклапана, цифрового манометра.

Пусковая воздушная система обеспечивает пуск двигателя и содержит в себе баллон со сжатым воздухом или подвод сжатого воздуха от воздушной сети, фильтр, настраиваемые редукторы, перекрывающие клапана, предохранительные клапана и манометры с электрическим выводом.

Управление стендом осуществляется с помощью пульта, которым даются команды на открытие/закрытие электроклапанов, включения топливного насоса, подачу пускового воздуха. Параметры, снимаемые со стенда с помощью комплекса датчиков поступают по шине данных к стойке нормализирующих устройств, а после преобразования в ноутбук, где регистрируются, обрабатываются и анализируются.

Системы стенда обеспечивают запуск и вывод двигателя на рабочий режим, а так же изменение режима работы двигателя в процессе эксперимента.

Рис. 3. Общий вид испытательного стенда

Рис. 4. Общий вид испытательного стенда (вид с верху).

Рис. 3., Рис. 4.: 1. Подвижная платформа; 2. Объект испытаний — комбинированный пульсирующий воздушно реактивный двигатель; 3. Испытательный стол; 4. Газоотводной канал; 5. Шахта шумоглушения; 6. Система измерения тяги

Пневмогидросхема испытательного стенда

Пневмогидросхема представлена на рисунке 5. назначение и наименование элементов схемы приведены в таблице 1.

Рис. 5. Пневмогидросхема испытательного стенда

Таблица 1.

Обозначение	Наименование	Количество
Бл1	Пусковой баллон со сжатым газом	1
Вн1	Вентиль	1
Е	Емкость (топливный бак)	1
клэ1…клэ4	Электропневмоклапан	4
клн1…клн3	Клапан предохранительный	3
Мэ1…Мэ5	Манометр электроконтактный	5
Н1	Насос топливный плунжерный	1
Рм1	Расходомер	1
РД1…РД2	Редуктор регулируемый	2
Ф1…Ф2	Фильтр	2

Как видно из рисунка 5 гидравлическая часть схемы работает следующим образом. Топливный насос Н1 подает топливо в магистраль через фильтр Ф1 и электромагнитный расходомер Рм1 с помощью которого определяется расход топлива. Давление в магистрали контролируется с помощью цифрового манометра Мэ5 электрический сигнал, от которого поступает к контролирующей аппаратуре. При поступлении сигнала с пульта управления к электропневмоклапану клэ4 происходит его открытие/закрытие и таким образом подача или прекращение подачи топлива в МКСПП.

Порядок работы пневматической части схемы следующий. Для пуска МКСПП открывается вентиль Вн1 и сжатый газ (воздух) поступает в воздушную магистраль из баллона Бл1, давление в баллоне контролируется манометром Мэ2 и в случае недостаточного количества газа имеется заглушка для дозаправки баллона. Газ через регулируемый редуктор РД1, настроенный на определенное давление которое контролируется манометром Мэ1, поступает к электропневмоклапанам клэ1 и клэ2. В случае нештатной ситуации, если давление будет больше необходимого в системе предусмотрен предохранительный клапан клн1, сбрасывающий излишки давления в атмосферу. При поступлении управляющего сигнала к электропневмоклапану клэ2 происходит его открытие/закрытие и сжатый газ через фильтр Ф2 и обратный клапан кло1 попадает в буферные цилиндры свободнопоршневого компрессора. Обратный клапан служит для автоматического прекращения подачи пускового газа в буферные цилиндры в тот момент, когда давление в них достигнет заданной величины необходимой для осуществления пуска.

В процессе эксперимента осуществляется наддув топливного бака от баллона со сжатым воздухом. Воздух после прохождения регулируемого редуктора РД2 имеет определенное давление необходимое для наддува, которое контролируется цифровым манометром Мэ3 и в случае превышения предельного значения сбрасывается предохранительным клапаном клн2 в атмосферу. По команде оператора электропневмоклапан клэ3 разрешает или блокирует подачу надувочного воздуха в топливный бак. Давление наддува в топливном баке контролируется манометром Мэ4 и для предотвращения разрыва бака предусмотрен предохранительный клапан сбрасывающий избыток давления в атмосферу.

Таким образом, когда все подсистемы стенда находятся в состоянии готовности: осуществляется наддув топливного бака, топливный насос подаёт топливо в камеру сгорания МКСПП, и давление в буферных цилиндрах достигло необходимого значения, по команде оператора происходит открытие электропневмоклапана клэ1. Газ поступает к пневмотолкателю, который выбивает защелку, удерживающую поршневые группы в исходном положении (максимальном удалении друг от друга) и они начинают движение на встречу друг другу, осуществляется пуск.