Пескоструй и ракетный ускоритель

Пескоструй и ракетный ускоритель

Дается история создания и анализ преимуществ украинского конверсионного товара в сравнении с зарубежными для очистки строительных конструкций и технологического оборудования от продуктов коррозии, окалины и различного рода загрязнений.

Впервые в мире, по заданию КБ «Южное» (г. Днепропетровск), создано изделие Х-77У, аналог машины абразивоструйной «УкрТАРИ». Матчасть предназначена для знаменитой ракеты «Воевода», по классификации МО США — SS-18 Mod.1,2,3 Satan (русск. «Сатана»). Тяжелая ракета, весит 211 тонн и нуждается на старте в дополнительном импульсе тяги. В качестве горючего применяется несимметричный диметилгидразин (НДМГ), окислитель— тетраоксид диазота (АТ). Форсаж двигателя 15Д7Э производится твердым топливом на основе алюминиевой пудры. Оно подается в камеру сгорания сверхзвуковой струей АТ, которая обеспечивает стабильный и регулируемый расход от 10 до 375 кг в секунду. Попытки приспособить пескоструйный аппарат международного лидера «CLEMCO» оказались неудовлетворительными: частицы абразива возможно разогнать до скорости всего 40-70 м/сек (по ТЗ – не менее 400 м/сек), соотношение между дисперсной и дисперсионной составляющими 0,1 -0,2, а самое главное – неустранимая низкочастотная пульсация. Поэтому возникла необходимость создать простую, надежную, компактную систему прецизионного дозирования, сверхзвукового разгона частиц твердого топлива, концентрации и фокусирования. Полученные результаты превзошли самые оптимистические ожидания. Моноблочный вариант ракеты Р-36М принят на вооружение 20 ноября 1978 года и уже через пять лет было 308 надежных ракет «Воевода». Сейчас осталось 58 и которые только после 2020 года будут сняты с боевого дежурства, если Россия и США ратифицируют Пражский договор.

В США через 31 год, в 2009 году, прошли наземные огневые испытания твердотопливного двигателя на основе водяного льда и мелкодисперсного (около 80 нанометров) алюминиевого порошка. На сегодняшний день НАСА рассматривает эту смесь как весьма перспективную (особенно в силу безопасности и дешевизны) альтернативу твёрдому топливу.

Новейшие разработки за 1979 год по изделию Х-77У оформлены в виде заявки на изобретение с лаконичной и всеобъемлющей формулой: «Аэросмесь подают в камеру сгорания жидкостного ракетного двигателя в зону воспламенения топливной смеси в направлении движения последней». Экспертиза подтвердила существенную новизну и присвоила скоростной технологии имя заявителя. Получено авторское свидетельство с грифом Т «Не подлежит опубликованию в открытой печати», которое переоформлено в патент SU № 1148209 «Способ термоабразивной обработки Гальченко». Закрытое изобретение рассекречено в 1985 году, после чего новейшая технология и устройство для ее осуществления находит широкое применение в народном хозяйстве. Скоростная технология очистки и машина абразивоструйная «УкрТАРИ» защищены еще девятью патентами SU 1089876, Украины: 6318; 78687; 88152, России: 2248871; 2338638, Bereich Deutschland 09—1605, Euroр. ЕР 1652621 В1 и РСТ WO 2005/023729 и удостоены многочисленных наград: золотой медали на Первой международной выставке изобретателей в 1985 году (Пловдив) и на Всемирном Салоне Изобретений в 2006 году (Женева), обогнав 1000 разработок из 45 стран мира! Ученые ЗАО Научно–промышленный комплекс «ОГНЕМАШ» и МГТУ им. Н. Э. Баумана (рис.1 и 2) награждены специальным призом Министерства науки и исследований Ирана за двухцелевую разработку «Способ термоабразивной очистки изделий и устройство для его осуществления». В основу разработки заложены физико-математические теоретические расчеты и виртуальное моделирование сложных аэродинамических процессов на программном комплексе «Adams».

Установлено, что ускоритель абразива необходимо принять в виде ствола длиной 30÷120 калибров а дозатор выполнить с акустическим широкополосным генератором, многоконтурным вибровозбудителем, кольцевым эжектором, активатором и центробежным влагоотделителем. Двухкомпонентную скоростную струю формируют подачей частиц абразива в газовый поток до соотношения масс дисперсной и дисперсионной сред в пределах 0,7÷0,9. Требуемую пропорцию предусмотрено обеспечить саморегулирующей пневматической системой, повышая вибрацию при уменьшении расхода газа в струе, подаваемой в материальный патрубок, т.к. при уменьшении количества газа, проходящего через активатор, увеличивается вибрация и акустическое воздействие, что повышает интенсивность дисперсной составляющей, за счет уменьшения сил трения между абразивными частицами. Максимальное количество частиц абразива поддерживается акустическим воздействием и вибрацией при частоте колебаний дозатора в пределах 500÷1000 Гц и амплитуде 0,3÷0,7 мм.