Отзыв на автореферат 9 (Рабочие процессы в ракетном двигателе малой тяги на газообразных компонентах топлива кислород и метан)

гредерачьиое космическое агентогао Федеральное государстаениое унитарное дреддриачие «ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР имени М.В. ХРУНИЧЕВА» «КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО ХИМИЧЕСКОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ им. А.М. ИСАЕВА» Филиал ФГУП «ГКНПЦ им. М.В.Хруничева» Богомолова ул., д, 12, г. Королев, Московская обл., Россия, 141070 Тел.: (499)-678-83-84, факс (499) 678-83-34; (499) 678-83-01, Е-гва(1: )гЬ)иливааЬф)сого1ер-лег.га ОКПО 17664075, ОГРН 1027739198090, ИНН/КПП 7730052050/773001001 Ю г.

иск аи 20 г. от УТВЕРЖДАЮ Генеральный конструктор "КБхим ФГУП нГ илиала , к.ф-м.н .Смирнов 2014 и -(1Гго ОТЗЫВ организации «Конструкторское бюро химического машиностроения им. А.М. Исаев໠— филиал ФГУП «ГКНПЦ им М.В. Хруничева» на автореферат диссертационной работы Чудиной Ю,С. на тему «Рабочие процессы в ракетном двигателе малой тяги на газообразных компонентах топлива кислород и метан», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов» ОВЛ(нй О,!Уг)ЕЛ МЛИ ~ у: :11Рэ 000351T ,р~Х.

~~~ а 1 "1 ' Диссертационная работа Чудиной Ю.С. посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию характеристик рабочего процесса в камере сгорания (КС) ракетного двигателя малой тяги (РДМТ), работающего на газообразных кислороде и метане, а также разработке методики численного моделирования рабочих процессов для проектирования высокоэффективных РДМТ на данном топливе.

Актуальность темы определяется тем, что в настоящее время российскими и зарубежными разработчиками в качестве перспективного горючего рассматривается сжиженный природный газ и его основная составляющая — метан, который позволяет увеличить удельный импульс указанной топливной композиции по сравнению с кислород-керосиновым топливом, а также улучшить экологические показатели. Проблема организации высокоэффективного процесса преобразования топлива на основе метана в продукты сгорания требует детального изучения особенностей газодинамики процессов горения применительно к реальной конструкции в условиях, соответствующих их реальному использованию.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Во введении автором обоснованы актуальность основных направлений исследований и сформулирована цель работы. Первая глава посвящена обзору литературы. Автор собрал материал, отражающий основные этапы научно-исследовательских и опытно- конструкторских работ, посвященных исследованию возможности применения метана в качестве горючего ракетного топлива. Заслуживает внимания обзор основных организаций в нашей стране и за рубежом, в которых проводятся работы по данной тематике.

К достоинствам обзора следует отнести анализ результатов экспериментальных исследований модельных и натурных РДМТ на м стане. Представленные материалы свидетельствуют о достаточно широкой научной эрудиции автора в области теории и практики исследования внутрикамерных процессов, что позволило четко сформулировать основные задачи исследования. Во второй главе рассматривается объект исследований — специально разработанный экспериментальный ракетный двигатель, работающий на компонентах топлива газообразный кислород и газообразный метан. Рассмотрены созданные диссертантом конструкции модельных камер ракетного двигателя. Особенностью продемонстрированного автором подхода является моделирование реальной геометрии форсуночной головки и способов подачи компонентов топлива.

Третья глава диссертации посвящена описанию используемой математической модели внутрикамерных процессов в ракетном двигателе и полученных результатов расчетно-теоретического исследования. На основе проведенных вычислений в программном комплексе «Апзуз СГХ» определены особенности протекания рабочих процессов для различных схем смесеобразования: с нормальной и обратной подачей компонентов топлива в форсунки и тремя различными конфигурациями формы огневого днища смесительной головки. В данной главе также представлен алгоритм исследования рабочих процессов в ракетном двигателе, сформированный по результатам расчетно-теоретического исследования.

Все это позволило автору выявить объективные закономерности процессов смесеобразования, воспламенения и горения топлива в камере сгорания. В четвертой главе приведено описание разработанной экспериментальной установки и методики проведения исследований. Следует отметить, что управление стендом, регистрация режимных и определяемых параметров, контроль и формирование отчетов производится с помощью специального программного обеспечения, что свидетельствует о достаточно высокой культуре проведения эксперимента.

Выполнен достаточный объем огневых стендовых испытаний, проведенных на нескольких режимах работы ракетного двигателя. Анализ результатов теоретических и экспериментальных исследований позволяет сделать вывод, что в данной работе успешно реализован и подтвержден огневыми стендовыми испытаниями метод проектирования по разработанной математической модели. Удовлетворительное согласование результатов математического моделирования и результатов огневых стендовых испытаний позволяет рекомендовать предложенную в диссертации методику на ранних этапах проектирования. По данной работе, однако, следует высказать замечание в части выполнения расчетов в стационарной постановке, хотя ракетные двигатели малой тяги работают, как правило, и в импульсных режимах.

Также следует отметить, что недостаточно внимания уделено конструкции системы зажигания и исследованию характеристик воспламенения в широком диапазоне начальных условий. В рекомендациях, выработанных по результатам анализа теоретических и экспериментальных данных, в полной мере не описана предлагаемая конструкция двигателя, которая позволит обеспечить высокую энергетическую эффективность двигателя с обеспечением приемлемого теплового состояния материала конструкции. Приведенные замечания не меняют общего положительного мнения о работе.

Полученные в работе результаты целесообразно использовать при проведении научно-исследовательских работ, а также в учебном процессе. Содержание диссертационной работы соответствует специальности 05.07.05 «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов». Главные результаты диссертационной работы докладывались на всероссийских и международных конференциях. Анализируя диссертационную работу Чудиной Ю.С.

в целом, следует отметить, что она является законченной научно-квалификационной работой, в которой предлагается одно из решений задачи, связанной с организацией эффективного рабочего процесса в камере сгорания и конструированием ракетного двигателя на газообразных компонентах топлива метан-кислород. Диссертационная работа Чудиной Ю.С. соответствует требованиям ВАК, предъявляемым к кандидатским диссертациям, а ее автор заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05.

«Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов». Главный конструктор направления - начальник отдела 410, к.т.н Агеенко Ю.И. Заместитель начальника отдела Пегин И.В. Ведущий специалист отдела 402 Карманов А.Ю. ~~ К~~ Подписи Агеенко Ю.И., Пегина И.В., Карманова А.Ю. заверяю ученый секретарь НТС "КБхиммаш им. А.М.Исаева - филиала ФГУП "ГКНПЦ им. М.В.

Хруничева" " +у~*й М'~ Юрков А.В. 'Ф л~~ .