26
НОЯ
2015

Лаборатория Ц-6. Ракетные двигатели

Лаборатория создана в 1965 году (ранее Лаборатория двигателей). Главная цель – создание экспериментальной базы для обеспечения учебного процесса и проведения НИОКР в области ракетных двигателей. Лаборатория является учебной и экспериментальной базой кафедры Э-1 «Ракетные двигатели»(заведующий кафедрой доктор технических наук, профессор Д.А. Ягодников). Деятельность лаборатории неразрывно связана также с НИИ ЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана (директор кандидат технических наук В.И. Крылов) и с ведущими предприятиями ракетно-космической отрасли.
Начало активной деятельности учебно-научной лаборатории относится к 1969 году после создания в Университете отраслевой лаборатории «Двигатели летательных аппаратов». Основателем и руководителем этой лаборатории на протяжении более 30-ти лет был заведующий кафедрой «Ракетные двигатели», заслуженный деятель науки и техники РСФСР, лауреат государственной премии СССР, доктор технических наук, профессор В.М. Кудрявцев. Создание лаборатории происходило при активном содействии Министерства машиностроения СССР, Министерства общего машиностроения СССР, Министерства оборонной промышленности СССР.

Экспериментальная база лаборатории создана в период с 1965 года по 1971 год, когда были построены 15 специализированных корпусов. При помощи ведущих организаций ракетно-космической отрасли страны были разработаны современные стендовые комплексы для исследования рабочих процессов, протекающих в ракетных и реактивных двигателях, а также испытаний двигательных и энергосиловых установок различного назначения. Особо следует отметить вклад в становление лаборатории выпускника кафедры Э-1 кандидата технических наук Б.Л. Дьяченко, первого и бессменного заведующего лабораторией в течение 28 лет (1967–1992).
В структуре филиала учебно-научная лаборатория представлена учебной лабораторией Ц-6 и научно-исследовательским отделом ЭМ1.4 НИИ ЭМ. Заведующей учебной лабораторией является Т.П. Томак. Научно-исследовательский отдел с 1992 по 2007 год возглавлял кандидат технических наук В.И. Новиков, с 2007 года руководителем отдела является кандидат технических наук,  В.И. Томак.

Учебная работа в лаборатории проводится для студентов 4, 5 и 6 курсов кафедр Э-1 и РКТ-5 по дисциплинам «Топлива и рабочие процессы в ЖРД», «Математическое моделирование ЖРД», «Теплозащита и прочность конструкции РДТТ», «Численное моделирование рабочих процессов в ракетных двигателях», «Расчет и конструкция камер ЖРД», «Рабочие процессы в РДТТ», «Отработка и надежность двигателей», «Основы проектирования ЖРД и РДГТ», «Основы проектирования РДТТ и РДГТ».  Учебная работа выполняется на базе научно-учебных стендовых комплексов и включает в себя  лабораторные работы, производственные и преддипломную практики студентов, курсовое и дипломное проектирование, исследования аспирантов кафедры. В лаборатории имеются два специализированных учебных класса и демонстрационный зал, в котором представлены образцы ракетных двигателей и их узлов, начиная от двигателей ракеты ФАУ-2 и заканчивая современными двигателями. Всего в течение учебного года в лаборатории проходят обучение более 100 студентов и аспирантов.

В настоящее время в состав научно-учебного оборудования лаборатории входят:
- стендовый комплекс ЖРД (четыре стенда для испытаний двигателей с тягой 100…4000 Н различных типов и классов);
 — стендовый комплекс реактивных двигателей на гидрореагирующем топливе (три стенда);
 — стендовый комплекс ракетных двигателей на твёрдом топливе (два стенда);
 стенды для исследований рабочих процессов в прямоточных воздушно-реактивных двигателях (три стенда);
 — стенды для термопрочностных испытаний различных материалов при одновременном тепловом и силовом воздействиях;
 — маятниковый стенд и вибростенд для испытаний капиллярных заборных устройств (КЗУ) в условиях перегрузок и невесомости;
 — лаборатория для исследования физических процессов в КЗУ;
 — лаборатория для исследования процессов горения топлива;
 — химическая лаборатория.

По своим техническим характеристикам перечисленные стенды уникальны. Для качественного выполнение технологического процесса испытаний двигателей стендовые комплексы включают в себя две измерительные лаборатории, компрессорную станцию воздуха высокого давления (до 35 МПа), две газобаллонные батареи сжатого воздуха, кислородного и азотного оборудования, передвижные и стационарные хранилища сжиженных газов, участки для монтажа, сборки, снаряжения и разборки двигателей, механический обработки, аргонно-дуговой сварки и др.

Исследования, проведенные на этой стендовой базе, позволили сотрудникам лаборатории достигнуть следующих результатов:  установлен механизм и закономерности протекания процессов воспламенения и горения частиц металлов (алюминия, магния, бора) и их сплавов в среде водяного пара и воздуха при высоком давлении; исследован процесс горения нанодисперсных частиц металлов в пиротехнических составах, закономерность подачи порошкообразных металлов в двигательные установки, влияния различных факторов на процессы воспламенения и горения совокупности частиц металла в камере сгорания, стойкости материалов, работающих в условиях потока продуктов сгорания ракетного двигателя с высоким содержанием конденсированной фазы (жидкой и твёрдой), закономерностей работы турбины на многофазном рабочем теле, а также закономерностей работы капиллярных систем отбора жидкости на основе применения сетчатых пористых материалов и т.д. Полученные результаты позволили значительно улучшить характеристики двигателей и открыли перспективы создания новых образцов еще более мощных и надежных энергосиловых установок.

В лаборатории проводилась отработка двигателей реактивной системы управления космического корабля «Буран», двигателей и энергосиловых установок подводных аппаратов различного назначения. Были созданы методики расчёта параметров различных энергоустановок, позволяющие выработать обоснованные рекомендации по проектированию новых энергосистем и существенно сократить количество дорогостоящих объектовых испытаний. В настоящее время продолжаются НИОКР по созданию новых образцов ракетных и реактивных двигателей, в том числе гиперзвуковых.

В связи с имевшим место сокращением работ по оборонной тематике в короткие сроки было создано и освоено изготовление энергосиловых установок, применяющихся в народном хозяйстве: термические резаки нового поколения; установки для горячей термоабразивной очистки различных поверхностей с последующим нанесением покрытий цинком, бронзой или латунью, установки для автоматической подачи этилмеркаптана (одоранта) в газовые магистрали, для подачи метанола в нефтяные и газовые магистрали. Разработанные в лаборатории устройства для создания кавитационных струй жидкости нашли применение в промышленности для расснаряжения гексогеносодержащих боеприпасов различных калибров. В настоящее время такие устройства установлены и успешно функционируют на конвейерных линиях по расснаряжению боеприпасов на промышленных предприятиях. Разработка этого устройства была удостоена серебряной медали на Международной выставке 2009 года в Нюрнберге.

Полученные на учебно-научных установках и экспериментальных стендах результаты исследований стали основой 6 докторских диссертаций и 16 кандидатских диссертаций. По результатам исследований получено более 40 свидетельств на изобретения и патентов, опубликовано свыше 70 печатных трудов.