Рассмотрены основные этапы обработки результатов испытаний камер сгорания газотурбинных двигателей (ГТД) на камерных стендах и используемые на этих этапах математические модели для расчета показателей эффективности работы камеры (коэффициентов восстановления полного давления и полноты сгорания). Описаны основные положения разработанной программы на ЭВМ, служащей для осреднения параметров неравномерных воздушных и газовых потоков в каналах ГТД по 12 способам. Выполнена обработка результатов испытаний камеры сгорания ГТД на камерном стенде при наличии на входе в испытываемую камеру камеры подогрева. Проведена расчетная оценка величин коэффициентов восстановления полного давления и полноты сгорания при использовании для обработки результатов измерений параметров неравномерных потоков газа различных способов осреднения. Выполнена оценка влияния влажности воздуха, подаваемого на вход испытываемой камеры, на величину коэффициента полноты сгорания.

Ключевые слова: камера сгорания, неравномерный газовый поток, интегральные характеристики потока, способы осреднения, средние параметры, коэффициент восстановления полного давления, коэффициент полноты сгорания, влагосодержание.

Кофман Вячеслав Моисеевич (Уфа, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Авиационная теплотехника и теплоэнергетика» Уфимского государственного авиационного технического университета (450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, e-mail: stan@ ufanet.ru).

1. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. – М.: Наука, 1967. – 428 с.

2. Кофман В.М. Методология и опыт экспериментально-расчет­ного определения показателей газодинамической эффективности узлов ГТД по параметрам неравномерных воздушных и газовых потоков: монография / Уфим. гос. авиац. техн. ун-т. – Уфа, 2013. – 400 с.

3.  Свид. РФ о гос. рег. программы для ЭВМ № 2013661093. Осреднение параметров неравномерных воздушных и газовых потоков при обработке результатов испытаний газотурбинных двигателей и их узлов / Кофман В.М.; заявл. 03.10.2013; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 28.11.2013.

4. Дружинин Л.Н., Швец Л.И., Малинина Н.С. Метод и подпрограмма расчета термодинамических параметров воздуха и продуктов сгорания углеводородных топлив // Руководящий техн. материал авиационной техники. РТМ 1677–83. Двигатели авиационные и газотурбинные. – 1983. – 68 с.

5. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. – М.: Наука, 1976. – 888 с.

6. Ильичев Я.Т. Термодинамический расчет воздушно-реактив­ных двигателей // Труды ЦИАМ. – 1975. – № 677. – 126 с.

7. Свид. РФ о гос. рег. программы для ЭВМ № 2015617594. Экспериментально-расчетное определение коэффициента полноты сгорания в кольцевой камере сгорания газотурбинного двигателя при автономных испытаниях камеры на камерном стенде при наличии на входе в испытываемую камеру камеры подогрева / Кофман В.М.; заявл. 21.05.2015; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 15.07.2015.

8. Свид. РФ о гос. рег. программы для ЭВМ № 2015617453. Экспериментально-расчетное определение коэффициента полноты сгорания в кольцевой камере сгорания газотурбинного двигателя при автономных испытаниях камеры на камерном стенде / Кофман В.М.; заявл. 27.05.2015; зарег. в Реестре программ для ЭВМ 10.07.2015.

9. Технология эксплуатации, диагностики и ремонта газотурбинных двигателей / Ю.С. Елисеев, В.В. Крымов, К.А. Малиновский, В.Г. Попов. – М.: Высш. шк., 2002. – 355 с.

10. Вукалович М.П. Таблица термодинамических свойств воды
и водяного пара. – Л.: Энергия, 1965. – 400 с.

11. Литвинов Ю.А., Боровик В.О. Характеристики и эксплуатационные свойства авиационных турбореактивных двигателей. – М.: Машиностроение, 1979. – 288 с.

Одним из требований к характеристикам камеры сгорания газотурбинной установки (ГТУ) является обеспечение требуемой температурной неравномерности газов на выходе. В данной статье представлены результаты поиска оптимальных конструктивных мероприятий для снижения температурной неравномерности на выходе камеры сгорания ГТУ посредством численного моделирования. Выполнены анализ различных моделей горения и их верификация на основании натурного эксперимента. По результатам этого анализа была выбрана модель, благодаря которой возможно оценить температурную неравномерность на выходе камеры сгорания. С использованием данной модели были произведены расчеты различных конструктивных мероприятий по снижению неравномерности на выходе из камеры сгорания. Благодаря анализу проведенных расчетов были определены наиболее перспективные и эффективные варианты мероприятий по снижению температурной неравномерности. Также была проведена проверка соответствия снижения температурной неравномерности при расчете и при испытаниях на стенде ОАО «Авиадвигатель». Выбран вариант, наиболее удовлетворяющий требованиям, предъявляемым к температурной неравномерности камеры сгорания ГТУ. Подходы и методы, описанные в данной статье, могут широко применяться при доводке и оценке влияния конструктивных изменений на неравномерность температурных полей на выходе из камеры сгорания газотурбинных двигателей, работающих на природном газе.

Ключевые слова: температурная неравномерность, камера сгорания, модель горения, газотурбинная установка, верификация, фронтовое устройство.

Сипатов Алексей Матвеевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, начальник отдела камер сгорания ОАО «Авиадвигатель» (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 93).

Шилов Кирилл Андреевич (Пермь, Россия) – инженер-конст­руктор-расчетчик ОАО «Авиадвигатель» (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 93, e-mail: shilov-ka@avid.ru); аспирант кафедры «Авиационные двигатели» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29).

Нугуманов Алексей Дамирович (Пермь, Россия) – инженер отдела камер сгорания ОАО «Авиадвигатель» (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 93).

Абрамчук Тарас Викторович (Пермь, Россия) – ведущий конструктор отдела камер сгорания ОАО «Авиадвигатель» (Россия, 614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 93).

1. Мингазов Б.Г. Автоматизированная доводка камеры сгорания ГТД // Вестник Самар. гос. аэрокосм. ун-та им. С.П. Королева (нац. исслед. ун-та). – 2007. – № 2(13). – C. 137–140.

2. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. – М.: Мир, 1986. – 566 с.

3. Доводка поля температуры на выходе из многофорсуночной камеры сгорания ГТД методами трехмерного моделирования / М.Ю. Ор­лов, И.А. Зубрилин, С.С. Матвеев, Ю.И. Цыбизов // Известия Самар. центра РАН. – 2013. – Т. 15, № 6(4). – С. 905–910.

4. Куценко Ю.Г. Численные методы оценки эмиссионных характеристик камер сгорания газотурбинных двигателей. – Екатеринбург; Пермь: Изд-во УрО РАН, 2006. – 139 c.

5. Launder B.E., Reece G.J., Rodi W. Progress in the development of a Reynolds_stress turbulence closure // J. Fluid Mech. – 1975. – Vol. 68(3). – P. 537–566.

6. Proceedings of Tenth International Workshop on Measurement and Computation of Turbulent (Non)Premixed Flames “TNF10” /  Tsinghua University. Beijing, 29–31 July 2010. – URL: sandia.gov›TNF/ 10thWorkshop/PDFs/TNF10_Summary.pdf (дата обращения: 27.03.2016).

7. Marsi A.R., Kalt P.A.M., Barlow R.S. The compositional structure of swirl-stabilized turbulent nonpremixed flames // Combustion and Flame. – 2004. – Vol. 137, iss. 1–2. – P. 1–37

8. Predicting complex turbulent flames using large eddy simulation and flamelet-based tabulated chemistry / C. Olbricht, F. Hahn, A. Ke­telheun, J. Janicka // V ECCOMAS CFD 2010. Lisbon, 14–17 June 2010. – URL: eccomas-cfd2010.org›docs/Folheto-final…final-.pdf (дата обращения: 27.03.2016).

9. Meester R.De, Naud B., Merci B. Hybrid RANS/PDF calculations of a swirling bluff body flame (‘SM1’): influence of the mixing model // MCS 7, Chia Laguna, Cagliari, Dardinia, 11–15 September 2011. – URL: combustion-institute.it›…MCS-7/papers/TC/TC-21.pdf (дата обращения: 27.03.2016).

10. Zhou R., Sweeney M.S., Hochgreb S. Flow field results of the Cambridge stratified swirl burner using leser Doppler anemometer. Technical Report CUED/A-TURBO/TR.134 / University of Cambridge. – 2012. – URL:  https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/243259 (дата обращения: 27.03.2016).

11. Sweeney M.S. Measurements of the structure of turbulent
premixed and stratified methane/air flames. A dissertation submitted
to the University of Cambridge for the degree of Doctor of Philosophy. –
May 2011. – URL: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0010218012001800 (дата обращения: 27.03.2016).

Предложена схема двухконтурного щелевого сопла ракетного двигателя, которая позволяет улучшить тяговые характеристики двигателя. Проведен сравнительный анализ тяговых характеристик высотного гладкого круглого сопла и высотного щелевого сопла с изломом контура (двухконтурного щелевого сопла). С использованием уравнений Навье–Стокса проведены расчеты турбулентного течения вязкого газа в трактах этих сопел (с гладким контуром и изломом контура). Представлены результаты расчета тяговых характеристик двигателя, снабженного двухконтурным щелевым соплом, по высоте полета ракеты-носителя. Показано, что установка к земному соплу высотного насадка и организация в месте излома кольцевой щели улучшают его тяговые характеристики. Установлено, что благодаря наличию излома контура и кольцевой щели двухконтурное щелевое сопло эффективно работает как вблизи земли, так и на высоте. Расчеты показывают, что оснащение земного сопла высотным насадком с изломом контура дает на земле прирост тяги до 1–2 % по сравнению с высотным круглым соплом с такой же геометрической степенью расширения за счет снятия перерасширения, а на высоте – до 6–9 % за счет увеличения геометрической степени расширения сопла.

Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель, сопло, насадок, щель, число Маха, тяга, удельный импульс, масса, расход, давление.

Семенов Василий Васильевич (Москва, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетные двигатели» Мос­ковского авиационного института (национального исследовательского университета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: semenov@mai.ru).

Иванов Игорь Эдуардович (Москва, Россия) – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Вычислительная математика
и программирование» Московского авиационного института (нацио­наль­ного исследовательского университета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: ivanovmai@gmail.com).

Крюков Игорь Анатольевич (Москва, Россия) – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры «Вычислительная математика и программирование» Московского авиационного института (национального исследовательского уни­вер­си­тета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: ikryukov@ gmail.com).

1. Семенов В.В. Регулирование высотности сопла с большой степенью расширения // Труды МАИ: электрон. журнал. – 2000. – № 1.

2. Анализ возможностей повышения тяговооруженности двигателя 14Д21 за счет использования сопел с регулируемой высотностью / В.В. Семенов, И.Э. Иванов, И.А. Крюков, В.В. Федоров, В.К. Старков // Труды НПО «Энергомаш» им. акад. В.П. Глушко. – 2012. – № 29. – С. 55–69.

3. Расчет тяговых характеристик сопла с высотной компенсацией / В.В. Семенов, И.Э. Иванов, И.А. Крюков, П.Г. Иванов  // Известия вузов. Авиационная техника. – 2008. – № 3. – С. 37–40.

4. Семенов В.В., Иванов И.Э., Крюков И.А. Регулирование высотности сопла с большой степенью расширения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2015. – № 40. – С. 5–21.

5. Семенов В.В., Талалаев А.А. Оценка эффективности использования выходного устройства с высотной компенсацией в ракетном двигателе // Авиакосмическая техника и технология. – 2007. – № 2. –  С. 31–35.

6. Повышение эффективности ракетного двигателя второй ступени / В.В. Семенов, И.Э. Иванов, И.А. Крюков, В.В. Федоров // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2015. – № 43. – С. 5–18.

7. Иванов И.Э., Крюков И.А. Квазимонотонный метод повышен­ного порядка точности для расчета внутренних и струйных течений невязкого газа // Математическое моделирование. – 1996. – Т. 8, № 6. – С. 47–55.

8. Численное решение многомерных задач газовой динамики / С.К. Годунов, А.В. Забродин, М.Я. Иванов, А.Н. Крайко, Г.П. Прокопов. – М.: Наука, 1976. – 400 с.

9. Глушко Г.С., Иванов И.Э., Крюков И.А. Метод расчета турбулентных сверхзвуковых течений // Математическое моделирование. – 2009. – Т. 21, № 12. – С. 103–121.

10. Арепьев К.А. Влияние степени турбулентности набегающего потока на аэродинамические характеристики профиля крыла беспилотного летательного аппарата // Научный вестник ГосНИИ ГА: сб. науч. тр. – 2014. – № 4(315). – С. 72–79.

11. Талалаев А.А. Перспективные подходы к созданию сопловых блоков двигателей для одноступенчатых ракет // Известия вузов. Авиационная техника. – 2006. – № 3. – С. 42–45.

Представлены результаты моделирования воспламенения и первичного горения в форкамере ракетного двигателя на порошковом алюминиевом горючем и углекислом газе в качестве окислителя. Поскольку данная топливная композиция не является самовоспламеняющейся, для обеспечения надежного воспламенения и стабильного горения необходимы специальные мероприятия. В данной работе представлен вариант с использованием высокотемпературных продуктов реакции гидразина и тетраоксида азота, получившие название «кислородосодержащие компоненты» (КСК). Проведены расчеты воспламенения полифракционной взвеси порошка алюминия в потоке газовой смеси, соответствующей среде в форкамере двигателя. В основе расчетной модели лежат уравнения баланса массы и энтальпии для частиц алюминия, газового потока и уравнения движения. Расчет проводился для различных расходов КСК. Проведена оценка полноты воспламенения всей массы алюминия, состоящей из частиц 10 фракций, в зависимости от длины форкамеры. В итоге получены характеристики воспламенения и выгорания для всех фракций при различных концентрациях КСК. По результатам расчета определен наиболее благоприятный диапазон отношений расходов, составляющий от 0,17 до 0,25. При таких соотношениях расходов свыше 90 % частиц всех фракций воспламеняются в зоне форкамеры длиной до 10 см. На основе полученных результатов сформулированы рекомендации по размерам зоны воспламенения и наиболее благоприятным соотношениям компонентов топлива.

Ключевые слова: порошкообразное алюминиевое горючее, кислородосодержащие компоненты, воспламенение, горение, двухфазный поток, фракции частиц, соотношение компо­нентов.

Демидов Сергей Сергеевич (Пермь, Россия) – аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 15, e-mail: ssd-perm@rambler.ru).

Малинин Владимир Игнатьевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 15, e-mail: malininvi@mail.ru).

Бульбович Роман Васильевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614013, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 15, e-mail: dekan_akf@pstu.ru).

Бербек А.М. Теоретическое обоснование создания ракетного двигателя на порошкообразном металлическом горючем и воде в качестве окислителя: дис.... канд. техн. наук. – Пермь, 2012. – 134 с.
Shafirovich E.Ya., Shiryaev A.A., Goldshleger U.I. Magnesium and carbon dioxide: a rocket propellant for Mars missions // Journal of Propulsion and Power. – 1993. – Vol. 9, № 2. – P. 197–203.
Shafirovich E.Ya., Goldshleger U.I. Mars multi-sample return mission // Journal of the British Interplanetary Society. – 1995. – Vol. 48. – P. 315–319.
Демидов С.С., Малинин В.И., Бульбович Р.В. Ракетный двигатель на порошкообразном алюминиевом горючем и углекислом газе
в качестве окислителя // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. –  2014. – № 36. – С. 119–130.
Бербек А.М., Малинин В.И. Проект ракетного двигателя, работающего на порошкообразном металлическом горючем и воде в качестве окислителя // Космонавтика и ракетостроение. – 2010. – № 1(58). – C. 146–152.

6. 25–28. – 2003. Р. 93.

7.МалининВ.И., БербекА.М., КрюковА.Ю. Ракетный двигатель межпланетных аппаратов на порошкообразном металлическом горючем и окислителе, добываемом на поверхности исследуемых космических объектов // Ракетные двигатели и проблемы освоения космического пространства (Космический вызов века) / под ред. И.Г. Ассовского, О.Д. Хайдена. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2005. – Т. 1. – С. 500–502.

8.Малинин В.И., Бульбович Р.В., Бербек А.М. Перспективы создания двигательных установок космических летательных аппаратов на металлических горючих и внеземных окислителях // Перспективные материалы и технологии для ракетно-космической техники (Космический вызов века) / под ред. А.А. Берлина, И.Г. Ассовского. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2007. – Т. 3 – С. 401–406.

9.Бербек А.М., Малинин В.И. Организация рабочего процесса

10.Малинин В.И., Бульбович Р.В., Демидов С.С. Внутрикамерные процессы в ракетном двигателе на порошкообразном алюминиевом горючем и сжиженном углекислом газе в качестве окислителя // Космический вызов века / под ред. И.Г. Ассовского, О.Д. Хайде­на. – М.: ТОРУС ПРЕСС, 2015. – Т. 5.

11.Демидов С.С., Малинин В.И., Бульбович Р.В. Стенд огневых испытаний ракетного двигателя на порошкообразном алюминиевом горючем и углекислом газе или воде в качестве окислителя // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2015. – № 40. – С.106–121.

12.Малинин В.И., Коломин Е.И., Антипин И.С. Модель горения высокоскоростного потока аэровзвеси частиц алюминия, учитывающая кинетику процессов и особенности накопления окисла // Химическая физика. – 1998. – Т. 17, № 10. – С. 80–92.

13.Малинин В.И. Внутрикамерные процессы в установках на порошкообразных металлических горючих. – Екатеринбург; Пермь: Изд-во УрО РАН, 2006. – 261 с.

14. Kolomin E.I., Malinin V.I., Obrosov A.A. High-temperature synthesis of alumina powder in a reactor for technological combustion of air/aluminum mixture // Theory of combustion of powder and explosives. – New York: Nova science Publishers, Inc, 1996. – p. 301–310.

15. Математическое моделирование воспламенения и горения частиц алюминия за ударными волнами, учитывающее кинетику процессов и особенности накопления окисла / В.И. Малинин, Е.И. Ко­ло­мин, И.С. Антипин, В.Л. Рылов // Химическая физика. – 2001. – Т. 20, № 6. – С. 75–83.

В рамках решения современной проблемы серийного использования твердотопливных двигательных установок в космической отрасли, связанной с ограниченными возможностями глубокого регулирования модуля тяги и многократного включения-выключения установки, предлагается внедрение комбинированной системы управления. В статье приводится схема регулируемой ракетной двигательной установки, оснащенной трехконтурной электрогидравлической системой управления, включающей в себя способы изменения: площади поверхности горения твердого топлива S, площади критического сечения сопла F_кр и дополнительно вводимой в камеру сгорания массы хладагента m_f. Выполнен анализ переходных процессов в ракетном двигателе твердого топлива при отдельном и комбинированном использовании подсистем регулирования, отвечающих за гашение и подготовку двигателя к повторному запуску. По результатам расчета видно, что необходимая величина внутрикамерного давления, скорости горения устанавливается через 0,05 с при расходе хладагента 3,4·10^–4 м³/с. В соответствии с программой управления на впрыск при достижении необходимого внутрикамерного давления система перестраивает режим на менее интенсивный, и через 0,1 с устанавливается заданный расход. В случае падения давления ниже необходимого с помощью рулевой машины оно стабилизируется через 0,2 с без перерегулирования и поддерживается на заданном уровне, позволяющем сократить время повторного запуска, при этом диапазоны изменения критериев качества работы регуляторов системы управления не зависят друг от друга.

Ключевые слова: ракетный двигатель твердого топлива, хладагент, комбинированная система управления гашением, динамическая модель, рулевая машина, регулятор расхода, тяга.

Бачурин Александр Борисович (Уфа, Россия) – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Прикладная гидромеханика» Уфимского государственного авиационного техни­ческого университета (450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, e-mail: bachurinsasha1987@mail.ru).

Стрельников Евгений Владимирович (Уфа, Россия) – аспирант кафедры «Прикладная гидромеханика» Уфимского государственного авиационного технического университета (450000, г. Уфа, ул. К. Марк­са, д. 12, e-mail: e_strelnikov@mail.ru).

Целищев Владимир Александрович (Уфа, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Прикладная гидромеханика» Уфимского государственного авиационного технического университета (450000, г. Уфа, ул. К. Маркса, д. 12, e-mail: pgl.ugatu@ mail.ru).

1. Управляемые энергетические установки на твердом топливе / В.И. Петренко, М.И. Соколовский, Г.А. Зыков, С.В. Лянгузов, А.И. То­дощенко, В.Л. Попов, Б.Ф. Потапов, В.В. Севастьянов, С.Г. Ярушин.  – М.: Машиностроение, 2003. – 464 с.
2. Опыт разработки комбинированного РДТТ многократного включения / И.А. Кривошеев, В.А. Целищев, А.Б. Бачурин, Е.В. Стрель­­ников // Вестник УГАТУ. – 2012. – Т. 16, № 2(47). –
   С. 174–188.
3. Присняков В.Ф. Динамика ракетных двигателей твердого топлива: учеб. пособие для вузов. – М.: Машиностроение, 1984. – 248 с.
4. Регулируемые твердотопливные двигательные установки / В.Г. Зезин, В.И. Петренко, В.Л. Попов, А.М. Русак, В.И. Савченко, Е.А. Симонов, В.И. Феофилактов; КБ им. акад. В.П. Макеева. – Миасс, 1996. – 295 с.
5. Старостенко В.Г. Пневмогидравлические системы энергоустановок: учеб. пособие / КБ им. акад. В.П. Макеева. – Миасс, 2006. –
   260 c.
6. Целищев В.А., Русак А.М. Исследование системы автоматического регулирования РДТТ // Газоструйные импульсные системы / Иж. гос. техн. ун-т. – Ижевск, 2003. – Т. 1. – С. 59–80.
7. Система автоматического регулирования давления в камере сгорания РДТТ / А.Б. Бачурин, Е.В. Стрельников, Е.С. Литвинов, В.А. Целищев  // Вестник УГАТУ. – 2013. – Т. 17, № 3(56). – С. 26–33.
8. Месропян А.В., Целищев В.А. Моделирование гидравлических рулевых машин. – Уфа: Изд-во Уфим. гос. авиац. техн. ун-та, 2008. – 211 с.
9. Ерохин Б.Т. Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ. – М.: Машиностроение, 1991. – 560 с.
10. Экспериментальные и теоретические исследования в регулируемых соплах с центральным телом / В.А. Целищев, А.Б. Бачурин, Е.В. Стрельников, А.М. Русак  // Вестник УГАТУ. – 2010. – Т. 14, № 5(40). – С. 52–61.
11. Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.П. Теория ракетных двигателей. – М.: Машиностроение, 1989. – 464 с.
12. Абугов Д.И., Бобылев В.М. Теория и расчет ракетных двигателей твердого топлива. – М.: Машиностроение, 1987. – 272 с.
13. Волков Е.Б., Сырицын Т.А., Мазинг Г.Ю. Статика и динамика ракетных двигательных установок. Кн. 1. Статика. – М.: Машиностроение, 1978. – 224 с.
14. Соркин Р.Е. Теория внутрикамерных процессов в ракетных системах на твердом топливе: внутренняя баллистика. – М.: Наука, 1983. – 288 с.
15. Липанов А.М., Алиев А.В. Проектирование ракетных двигателей твердого топлива. – М.: Машиностроение, 1995. – 400 с.

Для создания управляющих моментов на ракету в конструкции современных ракетных двигателей на твердом топливе используются поворотные управляющие сопла (ПУС) со сферическим шарниром узла подвеса. Отклонениями таких сопел создаются управляющие усилия
в тангажной и курсовой плоскостях ракеты. Соответственно, для отклонения сопла используется не менее двух рулевых машин (РМ) поступательно-возвратного действия, имеющих пространственное расположение в конструктивной компоновке системы ПУС–РМ. Одной из задач проектного анализа конструктивной эффективности компоновочной схемы системы ПУС–РМ является определение для возможных отклонений сопла хода штока рулевых машин и изменений момента, создаваемого их усилиями относительно центра поворота сопла. Для решения данной задачи в статье рассматриваются способы получения и использования аналитических зависимостей, удобных для оперативной оценки перемещений штоков и изменений момента усилий рулевых машин при различных схемах пространственной компоновки системы ПУС–РМ. Вывод зависимостей основывается на преобразовании координат двух специальным образом введенных подвижной и неподвижной систем координат, связанных, соответственно, с подвижной и неподвижной частями сопла. Предлагаются приближенные зависимости, полученные разложением нелинейностей в ряд Тейлора с точностью до членов второго порядка малости. Для приближенных зависимостей дается анализ вычислительной погрешности.

Ключевые слова: поворотное управляющее сопло, ход штока, момент усилия рулевой машины, неподвижная и подвижная системы координат, преобразование координат, разложение нелинейностей в ряд.

Зайцев Николай Николаевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: znn@perm.ru).

Наберухин Денис Геннадьевич (Пермь, Россия) – аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29,
e-mail: dlyakontaktasdelal@bk.ru).

Пьянков Дмитрий Александрович (Пермь, Россия) – аспирант кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29,
e-mail: zevs18_1988@mail.ru).

1. Твердотопливные регулируемые двигательные установки / Ю.С. Соломонов [и др.]; под ред. А.М. Липанова, Ю.С. Соломонова. – М.: Машиностроение, 2011. – 416 с.

2. Sutton G.P., Biblarz O. Rocket рropulsion еlements. – New York: John Wiley & Sons, inc., 2001. – 751 p.

3. Конструкция ракетных двигателей на твердом топливе / Л.Н. Лавров [и др.]; под ред. Л.Н. Лаврова. – М.: Машиностроение, 1993. – 215 с.

4. Органы управления вектором тяги твердотопливных ракет: расчет и конструктивные особенности, эксперимент / Р.В. Антонов, В.И. Гребенкин [и др.]; под ред. Н.П. Кузнецова. – М.; Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2006. – 552 с.

5. Уилсон Дж.В., Джонсон В.О., Соттосанти П.С. Сопло с двойным упругим уплотнением // Вопросы ракетной техники. – 1972. – № 1. – С. 42–58.

6. Крымов Б.Г., Рабинович Л.В., Стеблецов В.Г. Исполнительные устройства систем управления летательными аппаратами. – М.: Машиностроение, 1987. – 264 с.

7. Бондаренко А.С., Деменев Д.Н., Зайцев Н.Н. Учет требований системы управления полетом при анализе конструктивных вариантов поворотного управляющего сопла // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2013. – № 34. – С. 64–77.

8. Melo J.I.G., Caicedo J.D.P., Miyagi P.E. Design consideration and kinematic development of a thrust vector control system for a liquid propellant rocket // 22nd International Congress of Mechanical Engineering (COBEM 2013). – Brazil, ABCM, 2013. – URL: http://abcm.org.br/anais/ cobem/2013/PDF/1182.pdf (дата обращения: 02.04.2016).

9. Posture control of electromechanical-actuator-based thrust vector system for aircraft engine / Yunhua Li, Hao Lu, Shengli Tian, Zongxia Jiao, Jian-Tao Chen // IEEE Transaction on industrial electronics. – 2012. – Vol. 59, № 9. – P. 3561–3571.

10. Zhou J., Zhang J.L., Zhou F.Q. Research on multi-objective optimization sesign of thrust vector control actuator // Advanced Materials Research. – 2012. – Vols. 591–593. – P. 15–20.

11. Управляемые энергетические установки на твердом ракетном топливе / В.И. Петренко [и др.]; под ред. М.И. Соколовского, В.И. Пет­ренко. – М.: Машиностроение, 2003. – 464 с.

12. Абгарян К.А., Рапопорт И.М. Динамика ракет. – М.: Машиностроение, 1969. – 378 с.

13. Курс теоретической механики / В.И. Дронг [и др.]; под ред. К.С. Колесникова. – М.: Изд-во МГТУ, 2005. – 736 с.

14. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике (для инженеров и учащихся втузов). – М.: Наука, 1965. – 608 с.

15. Зайцев Н.Н., Бурдаков Р.В., Еременко П.П. Оценка хода штока рулевой машины по перемещениям подвижной части поворотного управляющего сопла // Механика и процессы управления: материалы XXXХI Всерос. симпоз. – М.: Изд-во РАН, 2011. – Т. 2. – С. 47–51.

Исследуется проблема управления режимами работы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД), адаптированного к границам устойчивости работы двигателя. Проведено экспериментальное исследование нестационарных процессов в восьмиступенчатом осевом высоконагруженном компрессоре. С помощью датчиков пульсаций давления, установленных на корпусе компрессора, получены временные реализации пульсаций при различных положениях дросселя на выходе – от открытого, соответствующего нормальной работе, до закрытого, инициирующего помпаж. Целью этого исследования было получение информации о поведении течения в сверхзвуковой ступени компрессора при различных степенях дросселирования на выходе и формирование критерия идентификации предсрывного режима работы. Этот критерий может быть использован в адаптивной системе управления двигателем (САУ ГТД). Для этого предложен и разработан полосовой цифровой фильтр, который строится на объединении рекурсивных фильтров низких и высоких частот с бесконечной импульсной характеристикой. Произведенная в рамках полунатурного эксперимента апробация фильтра в условиях приближения к границе устойчивости показала эффективность применения разработанного критерия идентификации для выявления пиков пульсаций давления под лопаткой, характеризующих предсрывные режимы работы компрессора. Предложенное расширение функций САУ ГТД позволит в значительной степени повысить надежность двигателя и безопасность полета.

Ключевые слова: газотурбинный двигатель, устойчивость, компрессор, пульсации давления, предсрывный режим, помпаж, адаптивная система автоматического управления, критерий идентификации, полосовой фильтр, надежность.

Августинович Валерий Георгиевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Авиационные двигатели» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29,
e-mail: august.valery@yandex.ru).

Кузнецова Татьяна Александровна (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Конструирование и технологии в электротехнике» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: tatianaakuznetsova@gmail.com).

Султанов Рустам Рифович (Пермь, Россия) – аспирант кафедры «Авиационные двигатели» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: ad@pstu.ru).

1. Khosravy el Hossaini M. Review of the new combustion technologies in modern gas turbines // INTECH: Open Science. – 2014. – P. 146–164. – URL: http://cdn.intechopen.com/pdfs-wm/45115.pdf (дата обращения: 05.04.2016).
2. Feitelberg A.S., Lacey M.A. The GE rich-quench-lean gas
   turbine combustor // J. Eng. Gas Turbines Power. – 1998. – № 120(3). –
   P. 502–508.
3. Августинович В.Г., Кузнецова Т.А. Повышение надежности систем автоматического управления газотурбинными двигателями
   с применением алгоритмических методов // Известия Томск. политехн. ун-та. – 2015. – Т. 326, № 9. – С. 68–77.
4. Characteristics of compressor tip clearance flow instability in transonic compressor / C. Hah, M. Voges, M. Mueller, H.-P. Schiffer // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Glasgow, 2010. – GT2010-23244.
5. Matzgeller R., Burgold Y. Investigation of compressor tip clearance flow structure // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Glasgow, 2010. –GT2010-22101.
6. Origin and structure of spike-type rotating stall / G. Pullan, A. Young, I. Day, E. Greitzer, Z. Spakovszky  // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Copenhagen, 2012. – GT2012-68607.
7. An explanation for flow features of spike-type stall inception in an axial compressor rotor / K. Yamada, H. Kikuta, K. Iwakiri, M. Furukawa, S. Gunishima // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Copenhagen, 2012. – GT2012-69186.
8. Courtiade N., Ottavy X. Experimental study of surge precursors in high-speed multistage compressor // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Copenhagen, 2012. – GT2012-68321.
9. Weichert S., Day I. Detailed measurements of spike formation in an axial compressor // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Copenhagen, 2012. – GT2012-68627.
10. Waniczek P., Schoenenborn H., Jeschke P. Experimental and ana­li­tical surge cycle analysis of a high pressure aero engine compressor // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Copenhagen, 2012. – GT2012-69585.
11. Experimental study of compressor instability inception in a transonic axial flow compressor / Q. Li, T. Pan, Z. Li, T. Sun, Y. Gong // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Dusseldorf, 2014. – GT2014-25190.
12. Dodds J., Vahdati M. Rotating stall observations in a high speed compressor. Part 1: Experimental Study // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Dusseldorf, 2014. – GT2014-25634.
13. Experiments on axial fan stage: time resolved analysis of rotating instability modes / B. Pazdowitz, U. Tapken, L. Neuhaus, L. Enghart // Proc. Turbo-Expo Symposium. – Dusseldorf, 2014. – GT2014-26323.
14. Численное моделирование нестационарных явлений в газотурбинных двигателях / под ред. В.Г. Августиновича и Ю.Н. Шмоти­на. – М.: Машиностроение, 2005. – 536 c.
15. Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. – СПб.: Питер, 2002. – 606 с.
16. Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов. Практический подход. – М.: Вильямс, 2004. – 992 с.
17. Солодовников В.В. Теория автоматического регулирования. – М.: Машиностроение, 1967. – Т. 1. – 767 c.
18. Дьяконов В.П. MATLAB и Simulink для радиоинженеров. – М.: ДМК-Пресс, 2011. – С. 976.
19. Owen M. Practical signal processing. – Cambridge: Cambridge University Press, 2012. – 348 p.

Проведено математическое и физическое моделирование резонансных и звукопоглощающих акустических характеристик двух- и трехслойных сотовых панелей с целью повышения эффективности звукоглушения в конструкциях современных авиационных двигателей. Показано существенное расширение полосы звукопоглощения панели при увеличении числа слоев сотовых ячеек на примере экспериментального определения коэффициентов звукопоглощения одно-, двух- и трехслойных сотовых панелей. Разработана методика выбора геометрических параметров двухслойных звукопоглощающих сотовых панелей на основе многопараметрической математической модели расчета их резонансных частот. Рассмотрено решение обратной задачи по нахождению соответствующих значений геометрических параметров двухслойных звукопоглощающих сотовых панелей для заданного частотного диапазона звукоглушения и некоторых оптимальных значений обеих резонансных частот внутри рабочего диапазона. Отмечена важность попадания как можно большего числа резонансных частот проектируемых сотовых панелей внутрь рабочего диапазона звукопоглощения. Определены области допустимых значений параметров ячеек сотовых панелей для заданного рабочего частотного диапазона звукоглушения. Сравнение аналитических решений с экспериментальными данными подтвердило достоверность и хорошую точность результатов математического моделирования.

Ключевые слова: сотовая панель, ячейка Гельмгольца, резонансная частота, звукопоглощение, математическая модель.

Захаров Алексей Генрихович (Пермь, Россия) – главный конструктор АО «Пермский завод “Машиностроитель“» (614014, г. Пермь, ул. Новозвягинская, д. 57, e-mail: a-zakharov@pzmash.perm.ru).

Аношкин Александр Николаевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Механика композиционных материалов и конструкций» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: anoshkin@pstu.ru).

Паньков Андрей Анатольевич (Пермь, Россия) – доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник научно-образо­вательного центра «Акустических исследований, разработки и производства композитных и звукопоглощающих авиационных конструкций ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29,
e-mail: a_a_pankov@mail.ru).

Писарев Павел Викторович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: pisarev@pstu.ru).

1. Мунин А.Г., Квитка В.Е. Авиационная акустика. – М.: Машиностроение, 1973. – 448 с.
2. Авиационная акустика: в 2 ч. / под ред. А.Г. Мунина. Ч. 1. Шум на местности дозвуковых пассажирских самолетов и вертолетов. – М.: Машиностроение, 1986. – 243 с.
3. Чигрин В.С., Белова С.Е. Конструкция форсажных камер и выходных устройств авиационных ГТД / Рыбинск. гос. авиац. техн.
   ун-т. – Рыбинск, 2004. – 38 с.
4. Бакланов В.С., Постнов С.С., Постнова Е.А. Расчет резонансных звукопоглощающих конструкций для современных авиационных двигателей // Математическое моделирование. – 2007. – Т. 19, № 8. – С. 22–30.
5. Писарев П.В., Паньков А.А., Аношкин А.Н. Анализ влияния формы резонатора Гельмгольца на акустическое давление в модельном канале // Тез. докл. четвертой открытой Всерос. конф. по аэроакустике / Центр. аэрогидродинамич. ин-т им. проф. Н.Е. Жуковского (29 сен­тяб­ря – 1 октября 2015 г). – М., 2015. – С. 81–82.
6. Mao Q., Pietrzko S. Experimental study for control of sound transmission through double glazed window using optimally tuned Helmholtz resonators // Applied Acoustics. – 2010. – Vol. 71. – Р. 32–38.
7. Ho J.H., Berkhoff A. Comparisons between various cavity and panel noise reduction control methods in double-panel structures // The Journal of the Acoustical Society of America. – 2012. – Vol. 131, № 4. – Р. 3501.
8. Ho J.-H., Berkhoff A. Development of dynamic loudspeakers modified as incident pressure sources for noise reduction in a double panel structure // 20th International Congress on Sound and Vibration (ICSV20). – Bangkok, 2013. – Р. 7–11.
9. Pan J., Guo J., Ayres C. Improvement of sound absorption of honeycomb panels // Proceedings of Acoustics. – Busselton, 2005. – Р. 9–11.
10. Федотов Е.С., Пальчиковский В.В. Исследование работы резонатора Гельмгольца в волноводе прямоугольного сечения // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2014. – № 38. – С. 107–126.
11. Расчетно-экспериментальные исследования резонансных мно­гослойных звукопоглощающих конструкций / А.Н. Аношкин, А.Г. За­харов, Н.А. Городкова, В.А. Чурсин  // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. – 2015. – № 1. – С. 5–20.
12. Крюкова Ю.В. Обзор зарубежных исследований по снижению уровней авиационных звуков // Научный вестник ГосНИИ ГА. – 2014. – № 4. – С. 133–141.
13. Комкин А.И., Миронов М.А., Юдин С.И. Собственная частота резонатора Гельмгольца на стенке прямоугольного канала // Акустический журнал. – 2014. – Т. 60, № 2. – С. 145–151.
14. Panton R.I., Miller J.M. Resonant frequencies of cylindrical Helmholtz // The Journal of the Acoustical Society of America. – 1975. – Vol. 57, № 6. – P. 1533–1535.

Целью настоящей работы является исследование численным методом влияния эффективного объемного наполнения (при постоянной эффективной мольной концентрации поперечных химических и переменных, в зависимости от температуры опыта, межмолекулярных «физических» связей) на энергию механического разрушения наполненной трехмерно сшитой резины  в условиях одноосного растяжения в диапазоне температур от 223 до 323 К, которая определяет эксплуатационный ресурс изделий, применяемых в аэрокосмической технике. На примере наполненной трехмерно сшитой резины впервые построены огибающие значений энергии механического разрушения применительно к инженерной проблеме создания морозоизносоустойчивых перспективных резин, используемых в аэрокосмической технике, эксплуатируемых в широком температурном диапазоне. Огибающие точек разрыва, построенные в обоюдных логарифмических координатах, учитывают температурно-скоростную эквивалентность при деформировании образца резины и являются эквивалентными энергии механического разрушения. Методом численного эксперимента получены огибающие точек разрыва по Смиту при различных температурах и стандартной скорости деформирования.

Ключевые слова: полибутадиен, полиизопрен, сажа, шина, резина, математический анализ, численный эксперимент, оптимизация состава, механические свойства, энергия разрушения, эффективное наполнение.

Нуруллаев Эргаш Масеевич (Пермь, Россия) – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Прикладная физика» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29,
e-mail: ergnur@mail.ru).

Ермилов Александр Сергеевич (Пермь, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: ermilov@tpmp.perm.ru).

Любимова Нина Юрьевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Прикладная физика» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: ninalubimova@ya.ru). 

1. Марк Д., Эрман Б., Эйрич Ф. Каучук и резина. Наука и технология / пер. с англ. под ред. А.А. Берлина  и Ю.Л. Морозова. – М.:  Интеллект, 2011. – 767 с.

2. Ermilov A.S., Nurullaev E.M. Energy of the mechanical destruction of an elastomer filled with solid particles // Mechanics of Composite Materials. – 2015. – Vol. 50, № 6. – Р. 757–762.

3. Нильсен Л.Е. Механические свойства полимеров и полимерных композиций. – М.: Химия, 1978. – 311 с.

4. Ermilov A.S., Nurullaev E.M. Mechanical properties of elastomers filled with solid particle // Mechanics of Composite Materials. – 2012. –Vol. 48, № 3. – P. 243–252.

5. Ермилов А.С., Нуруллаев Э.М. Численное моделирование
и вывод уравнения для расчета энергии механического разрушения эластомера, наполненного полифракционным диоксидом кремния // Журнал прикладной химии. – 2014. – Т. 87, № 4. – С. 509–518.

6. Smith T.L. Symposium on stress-strain-time-temperature relationships in materials // Amer. Soc. Test. Mat. Spec. Publ. – 1962. – № 325. –P. 60–89.

7. Smith T.L. Marginal mechanical characteristics of three dimensional cross-linked elastomers // J. Appl. Phys. – 1964. – Vol. 35. – P. 27–31.

8. Смит Т.Л. Связь между строением эластомеров и их прочностью при растяжении // Механические свойства новых материалов / пер. с англ. под ред. Г.И. Баренблатта. – М.: Мир, 1966. – С. 174–190.

9. Smith T.L., Chy W.H. Ultimate tensile properties of elastomers // Journal of Polymer Science. Part A-2. – 1972. – Vol. 10, № 1. – P. 133–150.

10. Догадкин Б.А., Донцов А.А., Шершнев В.А. Химия эластомеров. – М.: Химия, 1981. – 374 с.

11. Дик Д.С. Технология резины: Рецептуростроение и испытания: пер. с англ. – СПб.: Научные основы технологии, 2010. – 620 с.

Описываются процессы полимеризации и поликонденсации, протекающие в зазорах прецизионных золотниковых пар. Авторами рассматриваются теоретические основы механизмов течения как обратимых процессов полимеризации и поликонденсации, так и условий их необратимости
и перехода данных процессов, носящих временный характер, к процессам полного стеклования рабочей среды во внешних силовых механических полях. Приведены результаты натурного эксперимента, иллюстрирующие нелинейность физико-химических процессов, протекающих в рабочей среде гидравлических приводов высокого давления, и указывающие на их локальный характер. Также приведена принципиальная схема экспериментальной установки и измерительного модуля оригинальной конструкции, позволяющая производить исследование физико-химических процессов, протекающих в рабочей среде, находящейся в зазорах прецизионных пар трения.

Ключевые слова: гидравлические системы высокого давления, прецизионные пары трения, золотник, мультипликатор высокого давления, вязкость, гидравлическая рабочая среда, гидравлический измерительный модуль, полимеризация, поликонденсация, механическое стеклование, деструкция полимеров.

Найгерт Катарина Валерьевна (Челябинск, Россия) – инженер кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, д. 76, e-mail: kathy_naigert@mail.ru).

Редников Сергей Николаевич (Челябинск, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы» ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, д. 76,
e-mail: srednikov@mail.ru).

Япарова Наталья Михайловна (Челябинск, Россия) – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Прикладная математика» ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (454080, г. Челябинск, пр. Ленина, д. 76,
e-mail: ddjy@math.susu.ac.ru).

1. Гаркунов Д.Н. Триботехника (износ и безызносность) / Моск. сельскохоз. академия. – М., 2001. – 616 с.

2. Золотых Е.В. Исследования в области высоких давлений. – М.: Изд-во стандартов, 1987. – 303 с.

3. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. – М.: Физматгиз, 1963. – 472 с.

4. Ершов Б.И. Утечки жидкости в узлах гидростатических
машин и устройств // Вестник машиностроения. – 1987. – № 1. –
С. 25–27.

5. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин) / Моск. сельскохоз. академия. – М., 2002. – 632 с.

6. Грасси Н. Химия процессов деструкции полимеров. – М.: Изд-во иностр. литературы, 1959. – 253 с.

7. Харитонов Ю.Я. Физическая химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. – 608 с.

8. Эрих В.Н. Химия и технология нефти и газа. – Л.: Химия, 1977. – 424 с.

9. Грасси Н., Скотт Дж. Деструкция и стабилизация полимеров: пер. с англ. – М.: Мир, 1988. – 246 с.

10. Ершов Ю.А. Коллоидная химия. Физическая химия дисперсных систем. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. – 352 с.

11. Скородумов В.Ф. Термодинамические аспекты стеклования под давлением // Журнал физической химии. – 1994. – Т. 68, № 12. – С. 2254–2256.

12. Беляев А.П. Физическая и коллоидная химия. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 752 с.

13. Аскадский А.А., Кондрашенко В.И. Компьютерное материаловедение полимеров. Т. 1. Атомно-молекулярный уровень. – М.: Научный мир, 1999. – 544 с.

14. Иоселевич В.А. Микро- и макрогидродинамика полимерных растворов // Механика и научно-технический прогресс. – М.: Наука, 1987. – Т. 2. – C. 146–163.

15. Фройштетер Г.Б., Данилевич С.Ю., Радионова Н.В. Течение
и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах. – Киев: Наук. думка, 1990. – 216 с.

16. Яхно О.М., Дубовицкий В.Ф. Основы реологии полимеров. – Киев: Вищ. шк., 1976. – 185 с.

17. Бриджмен П.В. Исследования больших пластических деформаций и разрыва: пер. с англ. – М.: Мир, 1955. – 467 с.

18. Циклис Д.С. Техника физико-химических исследований при высоких давлениях. – М.: Химия, 1965. – 416 с.

В процессе очистки транспортируемого природного газа на компрессорных станциях образуются жидкофазные нефтесодержащие отходы, состоящие из углеводородов, воды и различных примесей. Известно, что содержание нефтепродуктов в указанных отходах может достигать 98 %. Показано, что отходы газового конденсата целесообразно сжигать в утилизационных камерах сгорания непосредственно в местах их накопления и образования как самостоятельное горючее или как добавку к стандартным горючим нефтяного происхождения. Полученные продукты сгорания могут быть использованы в качестве рабочего тела для привода турбогенератора, горячего теплоносителя в различных теплообменных аппаратах и в пиролизных установках для сжигания бытовых и производственных отходов непосредственно на компрессорных станциях.

Для изучения процессов горения жидкофазных отходов газового конденсата были проведены экспериментальные исследования по их сжиганию в утилизационной камере сгорания
с принудительной подачей воздуха от компрессора с измерением температуры пламени, давления, температуры и расхода компонентов на входе в камеру сгорания. С помощью газоанализаторов получены экспериментальные данные по составу продуктов сгорания.

Ключевые слова: отходы газового конденсата, утилизационная камера сгорания, устойчивое горение, газоанализация, горелка, экспериментальная установка, пневматическая схема, карта испытаний.

Бачев Николай Леонидович (Пермь, Россия) – кандидат технических наук, доцент кафедры «Ракетно-космическая техника и энергетические системы» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: bnl54@yandex.ru).

Бачева Надежда Юрьевна (Пермь, Россия) – старший преподаватель кафедры «Прикладная физика» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: bnl54@yandex.ru).

Ковырзина Александра Станиславовна (Пермь, Россия) – студентка, ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: aleksa.kovyrzina@gmail.com).

Арзамасова Галина Сергеевна (Пермь, Россия) – старший
преподаватель кафедры «Охрана окружающей среды» ФГБОУ ВО ПНИПУ (614990, г. Пермь, Комсомольский пр., д. 29, e-mail: arzamasova_g@mail.ru).

1. Арзамасова Г.С., Карманов В.В. Извлечение ценных углеводородов как способ повышения экологической безопасности обращения с нефтесодержащими отходами газотранспортных предприятий // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Урбанистика. – 2013. – № 4. – С. 124–133.
2. Воеводин Р.А., Бачев Н.Л., Арзамасова Г.С. Концентрационные пределы горения отходов газового конденсата // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2015. – № 42. – С. 104–113.
3. Зуева О.А. Концентрационные пределы горения попутных нефтяных газов // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2014. – № 37. – С. 140–153.
4. Зуева О.А., Бачев Н.Л., Бульбович Р.В. Пределы устойчивого горения нефтяных газов // Нефтяное хозяйство. – 2014. – № 6. –
   С. 64–66.
5. Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения и топочные устройства. – М.: Энергия, 1976. – 487 с.
6. Померанцев В.В., Арефьев К.М. Основы практической теории горения. – Л.: Энергоатомиздат, 1986. – 312 с.
7. Блинов Е.А. Теория горения и взрыва. – СПб.: Изд-во Сев.-Зап. техн. ун-та, 2007. – 119 с.
8. Корольченко А.Я. Процессы горения и взрыва. – М.: Пожнаука, 2007. – 266 с.
9. Иссерлин А.С. Основы сжигания газового топлива: справ. пособие. – Л.: Недра, 1987. – 336 с.
10. Ассад М. Продукты сжигания жидких и газообразных топлив: образование, расчет, эксперимент. – Минск: изд-во Нац. акад. наук Беларуси, 2010. – 305 с.
11. Ахмедов Р.Б. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив. – Л.: Недра, 1984. – 283 с.
12. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. – М.: Химия, 1975. – 816 с.
13. Сигал И.Я. Защита воздушного бассейна при сжигании топлива. – Л.: Недра, 1988. – 312 с.
14. Зуева О.А., Бульбович Р.В., Бачева Н.Ю. Расчет выбросов загрязняющих и коррозионно-активных веществ при сжигании серосодержащего попутного нефтяного газа в микротурбинных энергетических агрегатах // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. – 2012. – № 32. – С. 81–95.

Географическое расположение Российской Федерации обусловливает региональную обособленность регионов Крайнего Севера и Дальнего Востока, которые более чем на 40 % территорий являются труднодоступными регионами. Необходимость освоения перспективных северных регионов Российской Федерации требует развития транспортной инфраструктуры и устанавливает специфичные требования к характеристикам региональных самолетов, что требует создания новой методологии формирования проектно-конструкторских решений. Позиционирование на мировой политической арене арктической территории как исключительной экономической зоны Российской Федерации требует в первую очередь развития региональной транспортной сети, в том числе грузовых и пассажирских авиаперевозок, для устойчивого развития региона. Решение сложной транспортной задачи сводится к поиску компромисса летно-технических характеристик летательного аппарата и развитию сети наземной инфраструктуры в условиях существующих геополитических ограничений.

Ключевые слова: Арктика, проектирование, самолет, льды, Северный полюс, летно-тех­нические характеристики летательного аппарата.

Никита Михайлович Куприков (Москва, Россия) – младший научный сотрудник НОЦ «Функциональные наноматериалы для космической техники» Московского авиационного института (национального исследовательского университета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: nkuprikov@mai.ru).

Олег Сергеевич Долгов (Москва, Россия) – доктор технических наук, профессор кафедры «Проектирование самолетов» Московского авиационного института (национального исследовательского университета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: dolgov@ mai.ru).

Михаил Юрьевич Куприков (Москва, Россия) – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Инженерная графика» Московского авиационного института (национального исследовательского университета) (125993, г. Москва, Волоколамское ш., д. 4, e-mail: kuprikov@mai.ru).

Иванов Борис Вячеславович (Санкт-Петербург, Россия) – кандидат географических наук, заведующий лабораторией Арктического и антарктического научно-исследовательского института, доцент Санкт-Петербургского государственного университета (199397, г. Санкт-Петербург, ул. Беринга, д. 38, e-mail: b_ivanov@aari.ru).

1. Авиационные правила. Ч. 25 / Летно-исслед. ин-т им. М.М. Гро­мова. – М., 1994. – 230 c.
2. Авиационные правила ИКАО. Ч. 34. Охрана окружающей среды /  Летно-исслед. ин-т им. М.М. Громова. – М., 1994. – 345 c.
3. Конвенция о международной гражданской авиации ИКАО. Ч. 2. Т. 2. Прил. 16 /  Летно-исслед. ин-т им. М.М. Громова. – М., 2000. – 465 c.
4. Стратегия развития Арктической зоны Российской Федерации и обеспечения национальной безопасности на период до 2020 года:
   утв. Президентом РФ В. Путиным 20.02.2013 г. / Правительство РФ. – М., 2013. – 18 с.
5. Кукушкина А.В. Экологическая безопасность, разоружение
   и военная деятельность государств: международно-правовые аспекты. – М.: Изд-во ЛКИ, 2008. – 176 с.
6. Арктические транспортные самолеты создадут в России через 2–3 года [Электронный ресурс] // РИА Новости. – URL: http://ria.ru/ defense_safety/20150414/1058485135.html (дата обращения: 30.04.16).
7. Куприков Н.М. Учет требований эксплуатации в Арктике на облик летательного аппарата как основа повышения конкурентоспособности на мировом рынке // Вестник Академии воен. наук. – 2012. – № 3. – С. 120–123.
8. Перспективные космические аппаратно-программные комплексы для повышения конкурентоспособности крупных инфраструктурных проектов в Арктическом регионе и на Дальнем Востоке / Н.М. Куприков, Д.М. Журавский, Д.В. Малыгин, Б.В. Иванов, А.К. Павлов, А.В. Рипецкий, И.Р. Салахов // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева. – 2014. – № 3. – C. 47–53.
9. Румянцев А.Л., Клейн А.Э. Использование беспилотных авиа­ционных комплексов в работах ААНИИ // Российские полярные исследования. – 2014. – № 1(15). – С. 32–35.
10. Руководство по производству ледовой авиаразведки. – Л.: Гидрометеоиздат, 1981. – 240 с.
11. Концепция развития аэродромной (аэропортовой) сети Российской Федерации на период до 2020 года [Электронный ресурс]. – URL: http://strategy-center.ru/page.php?vrub=inf&vparid=675&vid=937& lang=rus (дата обращения: 30.04.16).

12.Куприков М.Ю., Долгов О.С., Куприков Н.М. Особенности выявления моментно-инерционного облика перспективных самолетов на ранних этапах проектирования // Вестник Моск. авиац. ин-та. – 2010. – Т. 17, № 2. – C. 5–15.