Проектная разработка пневмогидравлической системы стенда огневых испытаний ДУ разгонного криогенного блока. Маликов КР ПрИСЛА. Проектная разработка пневмогидравлической системы стенда огневых испытаний ду разгонного криогенного блока по дисциплине Проектирование испытательных стендов летательных аппаратов
 Скачать 173.45 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ (национальный исследовательский университет) (МАИ) Филиал “ВОСХОД” в городе Байконур Кафедра Б11-КиИЛА УТВЕРЖДАЮ Доцент ________Сизов А.А. «___» _________ 2022 г. КУРСОВАЯ РАБОТА на тему: «Проектная разработка пневмогидравлической системы стенда огневых испытаний ДУ разгонного криогенного блока» по дисциплине: «Проектирование испытательных стендов летательных аппаратов» Студент гр. ДЛ 5-45_______Маликов М.М. «___» _________ 2022 г. Байконур 2022 г. Бланк задания СодержаниеВведение 4 1.1 Анализ схем ПГС 5 1.2 Определение основных проектных параметров ПГС 7 1.3 Описание конструкции ПГС 17 1.4 Технология проведения испытаний 24 1.5 Правила и меры безопасности при проведении испытаний 27 Заключение 30 Библиографический список 31 ВведениеИспытательный стенд — это техническое устройство для установки объекта испытания в заданное положение, создания воздействий, съема информации и осуществления управления процессом испытаний и объектом испытаний. Испытательные стенды обычно состоят из двух частей: – исполнительной, состоящей из объекта испытания и систем, обеспечивающих воздействие различных эксплуатационных факторов; – командной в виде пульта управления и систем информационного обеспечения о параметрах объекта испытания и стенда. Проектирование испытательных стендов - сложный процесс, включающий в себя разработку технического задания, проектных предложений, эскизного и технического проектов, разработку функциональных и принципиальных схем, расчет элементов и систем стенда, выбор компоновочной схемы стенда, обеспечивающей заданные проектные параметры, и окончательную разработку рабочей документации на стенд. Существуют различные подходы к проектированию испытательных стендов. При индивидуальном подходе исходят в основном из частных задач создания стенда, которые возникают на том или ином предприятии в связи с необходимостью контроля определенных параметров ЛА или его узла. При комплексном (системном) подходе вопросы проектирования стендов решаются исходя из комплексных задач обеспечения заданного уровня качества ЛА. В этом случае предусматривается создание системы взаимосвязанных стендов, необходимых для отработки, испытания и контроля систем вновь создаваемого ЛА на всех стадиях его жизненного цикла: проектирования, производства и эксплуатации. 1.1 Анализ схем ПГСПри создании летательного аппарата особо важное значение занимают процессы испытания и контроля, цель которых состоит в обеспечении его высокой надежности, способности выполнять в полном объеме заданные функции. Контроль и испытания проводятся на всех этапах жизненного цикла ЛА, начиная с проверки исходных свойств материалов и заканчивая запуском и эксплуатацией. Под испытаниями понимается экспериментальное определение количественных и качественных характеристик свойств объекта: – в процессе различного вида воздействия на него; – при его функционировании; – при моделировании объекта и (или) воздействий. При огневых испытаниях производится комплексная проверка и подтверждение работоспособности двигательной установки (ДУ) в стендовых условиях при воспроизведении режимов работы ДУ по циклограмме изделия, имитирующей полет, и отработка технологических процессов перед запуском ДУ и после ее останова. К задачам испытаний относятся: – оценка совместной работы двигателя с системами ПГС изделия в условиях, приближенных к штатным; – подтверждение соответствия параметров двигателя, полученных при проведении огневых испытаний изделия, заданным в конструкторской и эксплуатационной документации на двигатель; – оценка функционирования стендовой системы аварийной защиты (САЗ) двигателя. В процессе испытаний производятся: – оценка процесса подготовки двигателя к запуску, включая захолаживание двигателя при использовании криогенных компонентов; – оценка работоспособности средств измерений, достаточности состава штатных параметров и правильности выбора диапазонов их измерений для контроля состояния двигателя. Для огневых испытаний созданы специальные стенды. В соответствии с расположением испытываемого объекта различают стенды: – вертикальные; – наклонные; – горизонтальные. Крупные ЖРД испытываются на вертикальных и наклонных стендах. Эти стенды представляют собой сложные инженерные сооружения, оборудованные подъёмно-транспортными и газоотводящими устройствами, а также системами подачи топлива, термостатирования топлива и конструкции ЖРД, нейтрализации компонентов топлива и продуктов сгорания, охлаждения стенда и пожаротушения, контрольно-измерительными средствами и т. д. Наряду со стендами, предназначенными для общей отработки и проверки РД, существуют стенды для специфических исследований, например, работы РД в высотных условиях (достигается созданием пониженного атмосферного давления в районе реактивного сопла). В обычных стендах эти условия создаются при помощи сверхзвуковых диффузоров (эжекторов). В том случае, когда их активной средой является реактивная струя РД, давление окружающей среды может быть снижено до значения, соответствующего высоте 20-25 км. В данной курсовой работе рассматривается ПГС вертикального стенда для огневых испытаний двигательной установки разгонного криогенного блока. К основным системам стенда можно отнести: – системы топливоподачи; – системы захолаживания; – системы наддува и газоснабжения; – систему охлаждения элементов стенда; Испытательный стенд представляет собой многоярусное сооружение, выполненное, как правило, из монолитного железобетона с силовыми элементами для закрепления объекта испытания, воспринимающими динамические нагрузки, обусловленные тягой и массой испытываемых двигателей или ДУ. Испытательный стенд состоит из огневого бокса, где размещается объект испытания (ЖРД, ДУ, РБ, ступени РН), отсеков для размещения испытательного оборудования (емкостей, баллонов с компонентами топлива и сжатыми газами, насосов, арматуры, механизмов и других элементов), раздвижных площадок обслуживания, газоотражателя выхлопной струи ЖРД. Пневмогидравлические схемы (ПГС) стендов во многом определяются спецификой использования криогенных компонентов. Температура кипения жидкого водорода (20 К), обуславливает применение высокоэффективной теплоизоляции. Это связано с условиями теплового подобия стенда и реального объекта, а также высокой стоимостью водорода, поэтому потери его за счет испарения необходимо минимизировать за счет качественной теплоизоляции. Жидкий кислород достаточно широко распространен в промышленности и имеется большое количество технических средств на всех этапах его использования. |