Исследование кольцевого сопла на продуктах сгорания углеводородных топлив

Методами натурного и вычислительного экспериментов исследованы течения в тяговом реактивном модуле с кольцевым соплом и с дефлектором в виде сферического сегмента. В качестве рабочего газа использовались продукты сгорания смесей воздуха с ацетиленом, газофазными авиационным керосином и природным газом. Экспериментальные исследования проводились в импульсной аэродинамической установке в диапазоне давления торможения от 0,48 до 2,05 МПа. Расчеты для случаев истечения продуктов сгорания в наземных и высотных условиях выполнялись по оригинальным вычислительным программам, в которых использовались системы уравнений Эйлера и Навье–Стокса, дополненные уравнениями химической кинетики. Установлено, что тяга реактивного модуля с кольцевым соплом в высотных условиях почти вдвое превосходит тягу звукового сопла, но меньше (примерно на 25 %) тяги идеального расчетного сопла Лаваля, причем разница заметно снижается с уменьшением высоты полёта и давления торможения.