РАЗРАБОТКА И ПРИМЕНЕНИЕ ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОЙ АППАРАТУРЫ ПРИ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЯХ ЖРД

© В.Ф.Толкачев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "История ракетно-космической науки и техники"
2004 г.

Особенность разработок новых ЖРД такова, что доля информации, получаемой конструкторами в результате стендовых испытаний двигателей, по отношению к другой информации, получаемой из иных источников (стандартов, литературы, лицензий и т. п.) значительно больше, чем при разработках других объектов, в том числе атомных энергетических установок и самолетов. Это относится и к информации, получаемой при тензоизмерениях на работающих двигателях. Этот вид измерений на ЖРД сопряжен с рядом трудностей. Основные из них связаны с помехами, возникающими при вибрациях проводников в магнитных полях, с помехами, определяемыми разностью потенциалов в цепях заземления, с помехами вследствие больших градиентов температурного поля поверхностей во времени и пространстве и с помехами вследствие увлажнения изоляции.

В процессе разработок ЖРД был выявлен комплекс специфических требований к тензометрической аппаратуре для квазистатических измерений, для статико-динамических измерений и динамических измерений деформаций. На рынке этих средств, в том числе и зарубежном, не было тензометрической аппаратуры, удовлетворяющей нас по всему комплексу требований. Аппаратура для квазистатических измерений, в частности для измерения тяги, не удовлетворяла по точности и устойчивости к пульсациям сигнала. Аппаратура для статико-динамических измерений не удовлетворяла по помехозащищенности и длине измерительных линий. Аппаратура для динамических измерений не удовлетворяла по частотному диапазону и параметрам настройки. Поэтому за период с 1954 г. было разработано 6 типов новой аппаратуры. Для обеспечения метрологической правомерности ее применения проведен полный комплекс испытаний, выпущена конструкторская и эксплуатационная документация. Кроме этого, выпущена документация по ремонту и специальной регулировке, а также разработаны и внедрены калибровочные и диагностические приборы. Например, до настоящего времени на зарубежном рынке нет тензометрической аппаратуры, удовлетворяющей нашим требованиям по динамическим измерениям.

Практика разработок ЖРД показывает, что с увеличением их энергетической напряженности доля и значение тензометрических измерений будет возрастать, особенно для исследования резонансных и других динамических процессов. Применение компьютеризации позволяет шире применять алгоритмы распознавания для оценки характеристик работающего двигателя. Это может существенно уменьшить количество датчиков, требующих врезания в конструкцию ЖРД, только за счет наклейки поверхностных тензодатчиков.