Отзыв оппонента (Совершенствование технологии уточняющих испытаний ракетных двигателей малых тяг)

ОТЗЫВ ОЕИЦИАЛЬНОГО ОППОНЕНТА доктора технических наук, профессора Ягодникова Дмитрия Алексеевича В настоящее время имеется тенденция разработки средств выведения, разгонных блоков и космических аппаратов, с учетом применения в качестве топлив высокоэнергетических и экологически безопасных компонентов, в частности кислород ьводород, кислород+метан, Однако в нашей стране отсутствует практика использования маршевых ЖРД и ракетных двигателей малой тяги ~РДМТ) на таких компонентах.

Тем не менее российскими организациями, например, КЬ Химмаш им. А.М. Исаева, НИИМаш, ИЦ им. М.В. Келдыша проводятся научно-исследовательские работы по проектированию и наземной стендовой отработке такого рода двигателей. содержащей работы, Поэтому диссертационной тематика усовершенствованную технологию уточняющих испытаний РДМТ - одного из этапов экспериментальной отработки, является актуальной. Во введении рассмотрены клкз мвые проблемы использования экологически чистых компонентов топлива в ракетном двигателестроении, отражается актуальность научного исследования, формулируются цель и задачи работы, отражены научная новизна, практическая значимость, приведены положения, выносимые на защиту. В первой главе рассмотрено состояние вопроса по мезолопогии испытаний РДМТ.

Выделены основные проблемы получения информации, рассмотрены существующие методы планирования и обработки.'результатов .,з,и,2 О на диссертационную работу Хохлова Алексея Николаевича на тему «Совершенствование технологии уточняющих испытаний ракетных двигателей малых тяг», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.07.05 — «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов» испытаний. Определены выходные параметры двигателя (удельный импульс тяги и температура конструкции) и входные факторы ~массовые расходы окислителя и горючего) для построения планов экспериментов при испытаниях РДМТ.

Подробно рассмотрен вопрос применения экологически безопасных топлив в ракетно-космической отрасли. Сформулированы основные задачи исследования для достижения цели работы, которые сочетают в себе проведение экспериментальных исследований и разработку математического аппарата для обр"ботки большого объема экспериментальных данных. Во в~одой главе раеамотреим методика проведения якагериментмгьного исследования РДМТ, стенд для огневых испытаний РДМТ, который был модернизирован при участии автора на кафедре «Ракетные двигатели» МАИ ~НИУ).

Для проведения огневых испытаний разработана методика проведения и анализа испытаний РДМТ. При разработке методики испытаний были выбраны РДМТ„работаюгцие на компонентах газообразный кислород+газообразный метан (ДМТ-МАИ-200М) и высококонцентрированный пероксид водорода+керосин (ДМТ-МАИ-500П) тягой 500 Н и 200 Н соответственно. Также составлены планы проведения испытаний данных двигателей. Для построения квазинелинейной регрессионной зависимости температуры стенки с удовлетворительной точностью автором было показано, что необходимо 3 огневых испытаний, а для удельного импульса тяги — 18.

Далее приведена методика обработки экспериментальных данных. Автором для планирования и обработки результатов испытаний РДМТ создано специализированное программное обеспечение, предназначенное для построения планов полного факторного эксперимента, дробного факторного эксперимента, плана Хартли, плана Бокса-Вилсона и построения регрессионных моделей: линейной, квазинелинейной„2-го порядка, В третьей главе лриведенм ретгтльтаты апройадии ратрайтог анной методики анализа испытаний двигателей на экологически безопасных компонентах топлива: высококонцентрированного пероксида водорода и керосина, а также газообразных кислорода и метана.

Сформированы регрессионные модели по результатам испытаний и проведен их анализ. Выполнена оценка соответствия параметров ~удельного импульса тяги и температуры стенки) двигателя заданным требованиям с помощью разработанной методики испытаний. Стоит отметить, что относительная ошибка полученных регрессионных моделей не превышает 2,5"~о. В нетвертон твене привевены разул~таты применимоети разработанной технологии для испытаний двигателей на газообразных кислороде и водороде, а также на штатных компонентах: азотном тетраоксиде и несимметричном диметилгидразине ~АТ+ММГ). Для подтверждения применимости разработанной методологии помимо своих собственных результатов были использованы результаты испытаний ИЦ им. М.В.Келдыша и ЕА0$ Ав1г|цпь На основе анализа полученных данных подтверждена применимость разработанной методики для оценки результатов испытаний на экологических безопасных и токсичных компонентах ракетного топлива.

В заключение исследования, которое автор не вполне удачно выделил в отдельную главу Мтэ5, представлена методология проведения уточняющих исш,папий для вновь разрабатываемых РДМТ на жидких и газообразных компонентах топлива„ позволяющая в о~р~деле~ной степ~~~ сокра~~~~ обьем огн~~ых с ~ ендовых испьп аний, Достоверность и обоснованность полученных в результате экспериментальных исследований и вторичной обработки данных обеспечена автором за счет использования современных физико-технических методов решения инженерных задач по определению характеристик РДМТ; использованием в процессе проведения экспериментальной отработки сертифицированного оборудования и поверенных средств измерений; согласованием результатов вторичной обработки с точностью, необходимой для определения характеристик РДМТ конкретной конструкции.

Работа имеет практическую значимость для дальнейшего усовершенствования методик испытаний РДМТ, что в перспективе позволяет сократить объем наземной экспериментальной отработки последних. Опубликованные работы достаточно полно отражают содержание диссертации. Работа апробирована на Всероссийских и Международных научно-технических семинарах и конференциях; по теме диссертации имеется восемнадцать публикаций, шесть из которых представлены в изданиях„ входящих в список рекомендуемых ВАК научных журналов. Кроме того, Хохлов А.Н, является соавтором двух официально зарегистрированных программных продуктов для ЭВМ, используемых для автоматизации огневых испы ганий ЖРД МТ и обработки их результатов.

Автореферат написан грамотным техническим языком и соответствует содержанию диссертации. В качестве замечаний и недостатков можно указать следующие. !. В главе №! приводятся общеизвестные положения, определения и данные по разработке, экспериментальной отработке жидкостных ракетных двигателей и математической статистике. 2. В экспериментальной части работы отсутствует информация о первичных измерительных преобразователях, алгоритмах вторичной обработки, предельной погрешности регис рируемых величин (давлений, температур, расходов и т.д.) и погрешности характеристик РДМТ (удельный импульс)„определяемых косвенным способом. Кроме того, не рассмотрен вопрос влияния погрешности измерений на точность регрессионного анализа.

3. В регрессионной модели удельного импульса не учтена зависимость коэффициента избытка окислителя (в работе расхода варьируемого компонента) от полноты сгорания топлива, которая является сильно нелинейной. 4. В работе практически отсутствует сравнение собственных данных (например., зна~ений удельно~о импульса) с р,зультатами ~~с~ерименталь~ой .