Разработка РКС защитит ракетные и авиационные двигатели от аварий

Специалисты холдинга «Российские космические системы» (РКС, входит в Госкорпорацию «Роскосмос») разработали инновационную систему бесконтактного контроля процессов в газовых трактах ракетных и авиационных двигателей на основе измерения напряженности магнитного поля на их внешней поверхности. Система, получившая название «Зонд-РД», уже показала свою эффективность на двигателях РД-191 ракеты-носителя «Ангара» и представлена на международном авиационно-космическом салоне МАКС-2017 с 18 по 23 июля.  

Принцип действия новой системы основан на измерении напряженности магнитного поля на внешней поверхности жидкостного ракетного двигателя (ЖРД), которое возникает при движении ионизированного газового потока. Анализ этого магнитного поля позволяет контролировать режимы работы ракетных, а также авиационных двигателей. При этом время реакции на нештатную ситуацию у такой системы гораздо выше, чем у применяемых сегодня для отработки жидкостных ракетных двигателей датчиков давления и датчиков тепловых и вибрационных параметров.

Главный конструктор по направлению электрофизических измерений АО «Научно-производственное объединение измерительной техники» (НПО ИТ, входит в РКС) Николай Пушкин: «Мы впервые использовали инновационный бесконтактный способ контроля электрофизических процессов в газовых трактах ЖРД. Традиционно измерителем электрических параметров ионизированного газового потока является зондовый датчик. Такой датчик встраивается внутрь двигателя, непосредственно в газовый поток. Он зачастую обгорает и приходит в негодность из-за высоких температур и высокой скорости газового потока. В нашей системе используется накладной датчик, который крепится на внешней поверхности двигателя».

Система состоит из преобразователя и двух датчиков переменного магнитного поля. Размер каждого из них  30х20х15мм, они способны выдерживать жесткие условия эксплуатации на внешней поверхности ракетных двигателей: температуру около 500°C и вибрации порядка 1000g. Надежность новой системы была доказана в ходе испытаний на двигателе ракеты-носителя «Ангара» – РД-191.

Местами установки датчиков, входящих в систему «Зонд-РД», являются газовод после турбонасосного агрегата, камера сгорания и другие элементы газового тракта двигателя. 

Магнитометрическую систему «Зонд-РД» планируется использовать также для бесконтактного контроля процессов воспламенения топливной смеси во время запуска ЖРД, для ранней диагностики процессов разгара и движения горящих частиц в газовых трактах, а также при испытаниях авиационных газотурбинных двигателей.