Отзывы научных руководителей (Влияние входных давлений компонентов топлива на точность управления и регулирования многорежимных маршевых кислородно-керосиновых ЖРД типа РД191)

Отзывнаучного руководителя д.т.н. Семёнова Вадима Ильича на диссертацию Пушкарева ДмитрияСергеевича «Влияние входных давлений компонентов топлива на точность управления ирегулирования многорежимных маршевых кислородно-керосиновых ЖРД типа РД 191»,представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности05.07.05 - «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов».Пушкарев Дмитрий Сергеевич поступил в очную аспирантуру МАИ (НИУ) с целевымназначением для ОАО «НПО Энергомаш» после окончания МАИ (НИУ) в 2012г.

на кафедру209Б «Энергофизические системы».Диссертационная работа посвящена повышению точности реализации значений тяги исоотношения расходов компонентов топлива, задаваемых системой управления ракетыносителя на различных режимах работы двигателя за счет совершенствования методов, которыеобеспечивают высокую точность управления и регулирования современных маршевых ЖРД вшироком диапазоне изменения режимов.Задача учета влияния входных давлений компонентов топлива на соотношениекомпонентов топлива остро встала при проектировании ракеты-носителя «Ангара-5»,выполненной по блочной схеме (4 боковых блока (1 ступень) и 1 блок (центральный, 2 ступень)с двигателями РД191 каждый).

Полет ракеты-носителя «Ангара-5» предусматриваетодновременное включение каждого из 5-ти двигателей РД191 на запуске и их вывод на режим100% по тяге. В процессе полета двигатель центрального блока дросселируется до уровня тягив -30% , а двигатели боковых блоков работают на режиме 100% при непрерывном ускоренииракеты-носителя. В связи с этим происходит значительный рост входных давленийкомпонентов топлива двигателя РД191 центрального блока, что стало фактором, приводящим кзначительному увеличению значения соотношения расходов компонентов топлива вплоть до+ 10% от номинальной величины.

Однако в техническом задании на двигатель РД191 длянизких режимов по тяге (-30% ) предусмотрена погрешность обеспечения значениясоотношения расходов компонентов топлива не более чем на ±4,5%.В ходе диссертационного исследования автору необходимо было решить следующиеосновные задачи:- провести анализ влияния входных давлений компонентов для компонентов кислородкеросин на точность обеспечения задаваемых системой управления PH соотношенийрасходов компонентов топлива при работе на различных режимах по тяге, в томчисле, на режимах глубокого дросселирования;- разработать методику, позволяющую учитывать влияние входных давленийкомпонентов на точность управления и регулирования на режимах глубокогодросселирования;- разработать алгоритмы управления двигателем в полете и при проведении повторныхиспытаний на стенде, обеспечивающие требуемые уровни режима по тяге исоотношению расходов компонентов топлива.Автором получены следующие основные научные результаты:- разработана новая методика, позволяющая учитывать влияние входных давлений наточность управления и регулирования мощных многорежимных маршевых ЖРД нарежимах глубокого дросселирования;- разработаны алгоритмы управления и регулирования ЖРД при проведениидоводочных испытаний двигателей и при штатной эксплуатации, обеспечивающиевысокоточное управление и регулирование с учетом влияния изменения входныхдавлений компонентов.Результаты диссертационного исследования опубликованы в 4 статьях в рецензируемыхнаучных изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России, а также докладывались иобсуждались на 2 конференциях (1 статья опубликована в сборнике тезисов/до кладовматериалов конференции).За время учебы в аспирантуре Пушкарев Д.С.

активно принимал участие в работесектора схем и проектов отдела ЖРД ОАО «НПО Энергомаш» в части разработки алгоритмовуправления и регулирования двигателей. Автором предложена методика проведения испытанийдвигателей РД191, на основе которой определено влияние монотонно изменяющихся входныхдавлений компонентов на соотношение расходов компонентов, проведен анализ полученныхрезультатов испытаний. В технические условия на двигатель РД191 введен разработанныйавтором алгоритм управления и регулирования (акт внедрения результатов диссертационногоисследования №АВ.728-001-2015 ОАО «НПО Энергомаш»), включающий управлениедвигателем при работе на режиме глубокого дросселирования.Использование результатов диссертационного исследования позволило обеспечитьнеобходимую точность работы системы управления расходом топлива ракет-носителейсемейства «Ангара» и работу двигателя РД191 в эксплуатационном диапазоне значений тяги исоотношения расходов компонентов топлива в широких пределах изменения такого важноговнешнего фактора, как входные давления компонентов топлива, на любых режимах работыдвигателя.

Эффективность разработанных автором мероприятий по учету влияния входныхдавлений компонентов алгоритмом управления и регулирования двигателя РД191, изложенныхв диссертационной работе, подтверждается успешным проведением летного испытаниятяжелой ракеты-носителя «Ангара-А5» 23.12.2014 г. и безупречной работой двигателей РД191центрального и боковых блоков в части реализации заданных системами управления ракетыносителя значений тяги и соотношения расходов компонентов топлива.Диссертационная работа удовлетворяет требованиям ВАК, предъявляемым ккандидатским диссертациям, а автор Пушкарев Д.С. заслуживает присуждения ему степеникандидата технических наук по специальности 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигателии энергоустановки летательных аппаратов».Научный руководительЗаместитель главного конструктора по ЖРДОАО «НПО Энергомаш», д.т.н.СемёновПодпись заместителя главного конструктора но Ж РД ОАО «НПО Энергомаш », д.т.н.Семёнова В.И.

заверяю .Ученый секретарьЭнергомаш», к.т.н.НТС.