АТ-303
Общее описание
Гиперзвуковая аэродинамическая труба адиабатического сжатия АТ-303 предназначена для исследования фундаментальных и прикладных проблем, связанных с обеспечением продолжительного полета перспективных летательных аппаратов с прямоточными воздушно-реактивными двигателями в плотных слоях атмосферы.
Принцип действия установки базируется на адиабатическом цикле сжатия рабочего газа с помощью мультипликаторов давления и может обеспечить очень высокий уровень чисел Рейнольдса в гиперзвуковом диапазоне скоростей благодаря высокому давлению рабочего газа в форкамере. Оригинальная система регулирования скорости движения поршней поддерживает постоянное давление газа в форкамере во время рабочего режима. Установка обеспечивает достаточно большую продолжительность рабочего режима и значительные размеры сопла, которые являются определяющими факторами для наземных испытаний гиперзвуковых летательных аппаратов с прямоточными двигателями и без них. Она имеет высокую степень чистоты рабочего потока – отсутствуют диссоциация рабочего газа, а также химические и механические примеси. Труба АТ-303 обеспечивает воспроизведение реальных значений чисел Маха и Рейнольдса не только для малоразмерных экспериментальных аппаратов, но и для крупноразмерных (типа Shuttle или Буран), а также для будущих гиперзвуковых летательных аппаратов с прямоточными двигателями.
Установка активно используется для проведения широкого круга фундаментальных исследований и выполнения прикладных работ, в том числе по космической и оборонной тематике.
Основные параметры
размеры рабочей части (камеры Эйфеля): 2,5 × 1,75 × 1,4 м;
профилированные осесимметричные сопла с диаметром выхода 410 мм;
числа Маха набегающего потока: 6–8; 8–14; 14–20;
давление в форкамере: до 3000 атм;
температура в форкамере: до 2500 К;
числа Рейнольдса: 106–108 по диаметру среза сопла;
время рабочего режима: 0,04–0,2 с.
Типовые виды испытаний
| № |
Вид испытаний |
Измеряемый параметр, метод измерения |
| 1 |
Измерение дроссельной характеристики ВЗУ |
Расход газа. Система для измерения расхода газа. |
| 2 |
Измерения распределения давления на поверхности и внутри модели ЛА (ВРД) |
Датчики давления, регистрирующая аппаратура |
| 3 |
Измерения положения ламинарно-турбулентного перехода |
Тепловизор, датчики теплового потока |
| 4 |
Измерения распределения теплового потока на поверхности и внутри модели ЛА (ВРД) |
Калориметрические датчики теплового потока, тепловизор |
| 5 |
Определение тягово-аэродинамических характеристик ПВРД со сверхзвуковым горением |
Тензометрические весы |
| 6 |
Визуализация обтекания модели ЛА (теневой метод) Определение аэродинамических характеристик ГЛА |
Прямотеневая или шлирен-визуализация, ИАБ-451, ИЗК-462, высокоскоростная камера Phantom 310m (разрешение 1280×800, частота 3200 кадров/с при полном разрешении) |
| 7 | Определение аэродинамических характеристик ГЛА | Тензометрические весы |
Измерительный комплекс
Установка оборудована автоматизированной системой управления и быстродействующим измерительным комплексом на базе аппаратуры National Instruments общей емкостью 123 канала. Имеется система визуализации потока, состоящая из двух оптических приборов ИАБ-451 и ИЗК-462, установленных на подвижной оптической тележке. Диаметр наблюдаемого поля ИАБ-451 – 230 мм, для ИЗК-462 – 400 мм.
Передвижная установка оптических приборов ИАБ-451 и ИЗК-462.
Исследования, проводимые на АТ-303
- фундаментальные и прикладные исследования в гиперзвуковой аэрогазодинамике;
- аэротермодинамика высокоскоростных летательных аппаратов;
- течения во внутренних трактах сверх- и гиперзвуковых воздушно-реактивных двигателей (ГПВРД), включая расходные характеристики воздухозаборников;
- ламинарно-турбулентный переход в гиперзвуковых пограничных слоях.
Гиперзвуковая аэродинамическая труба адиабатического сжатия АТ-303 расположена на территории Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича СО РАН.