Development and research testing of a low thrust on gaseous-propellant rocket engine chamber


Cite item

Full Text

Abstract

The article presents preliminary results of the development and research testing of a rocket engine chamber with a thrust of 100 N operating on fuel components: gaseous oxygen-gaseous hydrogen, designed to be used as the main engine of a small upper stage for launching a payload weighing up to 150 kg into target orbits. The main features of the engine chamber are its fabrication by selective laser melting from 12X18N10T steel powder and its regenerative cooling with gaseous hydrogen. Calculation and experiments confirmed the possibility of regenerative cooling of the chamber in the nominal mode. In addition, the current results of the development of a technique for optical recording of the process of structural material removal from the chamber during tests using different optical filters are presented. It is shown that there is a correlation between the brightness of the obtained frames and the hydrogen flow rate. It is also shown that the afterburning of the removed material particles, in contrast to high thrust engines, occurs mainly in the tail of the jet.

About the authors

A. I. Musteikis

Baltic State Technical University VOENMEH named after D.F. Ustinov

Author for correspondence.
Email: musteikis_ai@voenmeh.ru
ORCID iD: 0009-0006-9589-9056

Senior Lecturer of the Department Aircraft Engines and Power Plants

Russian Federation

A. A. Levikhin

Baltic State Technical University VOENMEH named after D.F. Ustinov

Email: levikhin_aa@voenmeh.ru
ORCID iD: 0000-0001-8231-2179

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor, Head of the Department Aircraft Engines and Power Plants

Russian Federation

S. V. Kolosenok

Baltic State Technical University VOENMEH named after D.F. Ustinov

Email: martyn2k@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0004-9374-0442

Candidate of Science (Phys. & Math.), Senior Researcher

Russian Federation

References

  1. Levikhin A.A., Musteikis A.I. Computational assessment of the efficiency of using various fuel pairs onboard a small spacecraft. Russian Aeronautics. 2022. V. 65, Iss. 4. P. 662-667. doi: 10.3103/S1068799822040055
  2. Salich V.L. The oxygen-hydrogen chamber for a thruster (100 N) designing by numerical simulation of mixing and combustion processes. Vestnik UGATU. 2014. V. 18, no. 4 (65). P. 20-26. (In Russ.)
  3. Chudina Y.S., Borovik I.N., Kozlov A.A. Design and fire tests of an oxygen-methane engine with a thrust of 200 N. PNRPU Aerospace Engineering Bulletin . 2017. No. 51. P. 26-38. (In Russ.). doi: 10.15593/2224-9982/2017.51.03
  4. Ievlev V.M. Turbulentnoe dvizhenie vysokotemperaturnykh sploshnykh sred [Turbulent motion of high-temperature continuous media]. Moscow: Nauka Publ., 1975. 256 p.
  5. Мusteikis А.I., Kolosenok S.V., Kolosenok А.S. The development of software and hardware system for optical detection of pre-emergency phenomena during research tests of hydrogen-oxygen liquid rocket engines of low thrust constructed by additive manufacturing method. Aerospace Engineering and Technology. 2023. V. 1, no. 1. P. 149-159. (In Russ.)
  6. Levikhin A.A., Musteikis A.I., Kolosenok S.V., Kolosenok A.S. Selection of diagnostics parameters for fault detection by rocket plume emission. Aerospace Engineering and Technology. 2023. V. 1, no. 4. P. 67-81. (In Russ.)
  7. Székely G.J., Rizzo M.L., Bakirov N.K. Measuring and testing independence by correlation of distances. The Annals of Statistics. 2007. V. 35, Iss. 6. P. 2769-2794. doi: 10.1214/009053607000000505

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».