ЛЗУ - лазерные зажигательные устройства

[Salo]

LITY пишет:
Большая статья по лазерному зажиганию топлива кислород-керосин в журнале "Труды МАИ" 2017, №95:
 Лазерное зажигание топлива кислород-керосин в ракетной технике: от запальных устройств к маршевым ракетным двигателям. Ребров С.Г., Голубев В.А., Голиков А.Н.
 http://trudymai.ru/published.php?ID=84458

http://trudymai.ru/upload/iblock/030/Rebrov_Golubev_Golikov_rus.pdf

[Salo]

Стр.48:
http://www.korolevspace.ru/sites/default/files/uploads/2018_Abstracts_all_to_site.pdf

ЛАЗЕРНОЕ ЗАЖИГАНИЕ КИСЛОРОДНО-УГЛЕВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВ В РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ
С.Г. Ребров, В.А. Голубев, А.Н. Голиков
rebrov_sergey@mail.ru, golubev.va@mail.ru
ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша»

Обеспечение надежного зажигания несамовоспламеняющихся ракетных топлив в широком диапазоне рабочих параметров по расходу и соотношению компонентов является актуальной проблемой для ракетно-космической техники при проектировании перспективных и модернизации существующих ракетных двигателей. Решение данной задачи существенно облегчит переход к отказу от использования высокотоксичных самовоспламеняющихся топливных компонентов, что особенно важно в свете современных тенденций по повышению экологичности запусков ракет-носителей.
Также важным вопросом, решение которого позволит существенно снизить стоимость выведения полезной нагрузки, является обеспечение многократных включений двигателей верхних ступеней ракет на орбите. Одним из наиболее перспективных способов решения перечисленных задач является использование лазерного зажигания для запуска ракетных двигательных установок.
В работе представлены результаты исследований по лазерному зажиганию кислородно-углеводородных топлив в ракетной технике. Испытания проводились с использованием топливных пар кислород-метан и кислород-керосин на запальных устройствах (ЗУ), ракетных двигателях малой тяги (РДМТ), модельных камерах сгорания (КС) и газогенераторах, а так же крупноразмерных КС в широком диапазоне изменения состава смеси как в окислительной области при значении коэффициента избытка окислителя α вплоть до 11, так и в восстановительной при снижении значения α до 0,1. В качестве способа зажигания использовался метод инициации искры оптического пробоя в камере сгорания.
Полученные результаты продемонстрировали реализуемость лазерного зажигания как на малоразмерных камерах объемом в несколько см3 для ЗУ и РДМТ, так и на маршевых КС с использованием малогабаритных лазеров, устанавливаемых непосредственно на камеру сгорания. В том числе было получено надежное лазерное зажигание маршевых камер двигателей первой, второй ступеней РН «Союз». Это позволило предложить схему системы лазерного зажигания для нижних ступеней РН «Союз», основанную на использовании микролазеров с волоконной доставкой излучения к ним от стационарной диодной станции накачки многоразового использования, размещаемой на стартовом комплексе.

[LITY]

Информация с объединенного сайта ЭНЕРГОМАШ-КБХА:
http://engine.space/press/pressnews/2253/
В КБХА УСПЕШНО ИСПЫТАНА ЛАЗЕРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ КИСЛОРОДНО-ВОДОРОДНОГО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

20 июня в испытательном комплексе «Конструкторского бюро химавтоматики» (АО КБХА, г. Воронеж), впервые в России проведены успешные испытания лазерной системы поджига кислородно-водородного топлива жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).
На огневом стенде было проведено три включения экспериментальной установки РД0176.УЭ2, в ходе которых впервые поджиг кислородно-водородного топлива производился лазерной системой зажигания непосредственно в камере сгорания. Состояние материальной части после проведенных огневых испытаний удовлетворительное.
Указанные испытания выполнены в рамках сотрудничества АО КБХА с Государственным научным центром «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша» при реализации опытно-конструкторской работы «Создание ракетных двигателей нового поколения и базовых элементов маршевых двигательных установок перспективных средств выведения» (ОКР «ДУ СВ»).
Главный конструктор АО КБХА Виктор Дмитриевич Горохов: «Внедрение лазерной системы поджига в жидкостном ракетном двигателе способствует снижению его массы, что всегда важно для ракетной техники, а также упрощает циклограмму запуска ЖРД. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности работы двигателя. Несколько лет назад наше предприятие успешно осуществляло экспериментальные работы по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. Осваивая сегодня эту технологию уже на кислороде-водороде, мы делаем большой шаг в сторону создания надежных ЖРД многократного включения, которые найдут применение в перспективных отечественных многоразовых ракетно-космических системах».
После того, как специалисты АО КБХА проведут детальный анализ информации, полученной в ходе испытаний, на предприятии будут приняты решения о дальнейшем продолжении работ в этом направлении.

[LITY]

http://tass.ru/kosmos/5314620
РФ впервые испытала лазерное зажигание для кислородно-водородного ракетного двигателя
Лазерная система снизит массу двигателя и упростит его запуск, отметил главный конструктор КБХА Виктор Горохов

Подробнее на ТАСС:
http://tass.ru/kosmos/5314620


МОСКВА, 22 июня. /ТАСС/. Россия впервые провела испытания системы лазерного зажигания для кислородно-водородного ракетного двигателя. Эти работы приближают РФ к созданию надежного двигателя для многоразовых ракет, сообщили в пятницу журналистам в пресс-службе НПО "Энергомаш".
"20 июня в испытательном комплексе Конструкторского бюро химавтоматики [КБХА] впервые в России проведены успешные испытания лазерной системы поджига кислородно-водородного топлива жидкостного ракетного двигателя", - сообщили в компании.
На огневом стенде было проведено три включения экспериментальной установки, лазер поджигал топливо непосредственно в камере сгорания. "Состояние материальной части после проведенных огневых испытаний удовлетворительное", - отметили в пресс-службе.
Как пояснил главный конструктор КБХА Виктор Горохов, слова которого приводит "Энергомаш", лазерная система снизит массу двигателя, а также упростит его запуск, что "в свою очередь, способствует повышению надежности работы двигателя".


Он утончил, что ранее бюро провело экспериментальные работы по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. "Осваивая сегодня эту технологию уже на кислороде-водороде, мы делаем большой шаг в сторону создания надежных ЖРД многократного включения, которые найдут применение в перспективных отечественных многоразовых ракетно-космических системах", - добавил он.

[Salo]

http://www.engine.space/press/pressnews/2253/

В КБХА успешно испытана лазерная система зажигания кислородно-водородного ракетного двигателя
22 Июня 2018    
       
     20 июня в испытательном комплексе «Конструкторского бюро химавтоматики» (АО КБХА, г. Воронеж), впервые в России проведены успешные испытания лазерной системы поджига кислородно-водородного топлива жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).
     На огневом стенде было проведено три включения экспериментальной установки РД0176.УЭ2, в ходе которых впервые поджиг кислородно-водородного топлива производился лазерной системой зажигания непосредственно в камере сгорания. Состояние материальной части после проведенных огневых испытаний удовлетворительное.
     Указанные испытания выполнены в рамках сотрудничества АО КБХА с Государственным научным центром «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша» при реализации опытно-конструкторской работы «Создание ракетных двигателей нового поколения и базовых элементов маршевых двигательных установок перспективных средств выведения» (ОКР «ДУ СВ»).
     Главный конструктор АО КБХА Виктор Дмитриевич Горохов: «Внедрение лазерной системы поджига в жидкостном ракетном двигателе способствует снижению его массы, что всегда важно для ракетной техники, а также упрощает циклограмму запуска ЖРД. Это, в свою очередь, способствует повышению надежности работы двигателя. Несколько лет назад наше предприятие успешно осуществляло экспериментальные работы по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. Осваивая сегодня эту технологию уже на кислороде-водороде, мы делаем большой шаг в сторону создания надежных ЖРД многократного включения, которые найдут применение в перспективных отечественных многоразовых ракетно-космических системах».
     После того, как специалисты АО КБХА проведут детальный анализ информации, полученной в ходе испытаний, на предприятии будут приняты решения о дальнейшем продолжении работ в этом направлении.

[LITY]

Дополнительная информация с сайта Центра Келдыша об испытаниях водородника с лазерной системой зажигания.  

http://kerc.msk.ru/новости/

[Salo]

Цеитлин Дмитрий

·
Пресс-релиз Центра Келдыша по результатам испытаний в КБХА и фото лазера.. Dmitry Payson Alexander Baurov Сергей Жуков Dmitry Rogozin http://kerc.msk.ru/%D0%BD%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D1%81%D1%82%D.../...







Цеитлин Дмитрий Лазерный модуль и лазерная система это разные вещи.


Павел Пушкин Прям жидкую фазу поджигают?


Цеитлин Дмитрий Павел Пушкин (Pavel Pushkin) это секрет    коммерческая и государственная тайна    


Цеитлин Дмитрий Павел Пушкин (Pavel Pushkin) прямое зажигание без запальника.



Цеитлин Дмитрий

·
   Может и повезет, доведем до летных испытаний. Жаль, что проект РД-14Д21/14Д22 и 14Д23 с лазерным зажиганием для РН Союз похоронили.. Могли бы уже на летные испытания выходить. Это хорошо, что продлили пенсионный возраст. Отметим выход на пенсию запуском РН с лазерным зажиганием    Dmitry Payson Сергей Жуков Alexander Baurov Dmitry Rogozin
engine.space
В КБХА успешно испытана лазерная система зажигания кислородно-водородного ракетного двигателя



Цеитлин Дмитрий

·
Как в бильярде    "Хороший удар не пропадает".. Мы разработали эскизный проект системы лазерного зажигания для НК-33.. Dmitry Payson

kommersant.ru
S7 Group планирует построить в Самаре завод по производству ракетных двигателей

[LITY]

Salo пишет:
Павел Пушкин Прям жидкую фазу поджигают?

Думаю, что если есть жидкая мелкодисперсная фаза, дол поджечь легче, так как улучшаются условия для оптического пробоя и, следовательно, для воспламенения.

[LITY]

ИНФОРМАЦИЯ С САЙТА ЖУРНАЛА "НАУКА И ЖИЗНЬ":
https://www.nkj.ru/news/34014/
Ракетный двигатель с лазерным зажиганием
Лазерная система зажигания ракетного двигателя, разработанная в Центре Келдыша, делает ракетные двигатели более надежными.


В «Конструкторском бюро химавтоматики» в Воронеже успешно испытали лазерную систему зажигания кислородно-водородного жидкостного ракетного двигателя, разработанную в ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша». Впервые воспламенение топлива в ракетном двигателе производилось непосредственно в камере сгорания, без специального запального устройства. Лазерная система зажигания инициирует оптический пробой в воспламеняемой среде, температура плазмы в области пробоя достигает 500 тысяч градусов. Такая температура обеспечивает воспламенение любых топливных пар (кислород-водород, кислород-метан, кислород-керосин и т. д.) при разных соотношениях компонентов.
Уникальность системы заключается в ее небольших размерах (масса лазера составляет всего 450 г, масса блока питания – 900 г) и энергетических параметрах. Лазер стыкуется непосредственно к камере сгорания, мощность лазерных импульсов достигает 20 МВт при высокой частоте следования импульсов в течение всего процесса запуска двигателя. Такие параметры достигнуты за счет диодной накачки, не требующей специальной термостабилизации в широком диапазоне температур.
Лазерная система зажигания дает возможность снизить вес двигателя и упростить его запуск. Кроме того, как показали испытания, система остается надежной при многократном включении двигателя, причем как при криогенных температурах жидкого топлива, так и при тепловом воздействии во время запуска двигателя и в ходе его работы.





По словам генерального конструктора «Конструкторского бюро химавтоматики» (АО КБХА) Виктора Горохова, внедрение лазерной системы зажигания повышает надёжность работы жидкостного ракетного двигателя. Он подчеркнул, что ранее конструкторское бюро провело эксперименты по лазерному поджигу кислородно-керосинового топлива. Освоение новой технологии, использующей кислородно-водородное топливо, – большой шаг к созданию надежных жидкостных ракетных двигателей для многоразовых ракетно-космических систем.
Совместные испытания АО КБХА и Государственного научного центра «Исследовательский центр имени М.В. Келдыша» проведены в рамках опытно-конструкторской работы «Создание ракетных двигателей нового поколения и базовых элементов маршевых двигательных установок перспективных средств выведения».
По информации ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» и «Конструкторского бюро химавтоматики».  

28 июня 2018

[Salo]

http://www.engine.space/science/trudi/

http://www.engine.space/upload/iblock/97a/97a03b3dcabffee8b10e073eda13e186.docx

УДК 621.45.048
 
 Белов Евгений Алексеевич. Быков Александр Владимирович. Дубовик Дина Ивановна.  Иванов Николай Геннадьевич. Климов Владислав Юрьевич. Лёвочкин Петр Сергеевич, кандидат техн. наук. Ромасенко Евгений Николаевич, кандидат техн. наук.

Россия, Московская обл., г. Химки, НПО Энергомаш им. академика В.П. Глушко. Контактный телефон  − (495)286-92-54.

 
 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЛАЗЕРНОГО ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ТОПЛИВА КИСЛОРОД-КЕРОСИН В ОКИСЛИТЕЛЬНОМ ГАЗОГЕНЕРАТОРЕ ЖРД

 

Представлены результаты четвертого этапа исследований, проводимого НПО Энергомаш, по изучению лазерного воспламенения топлива кислород-керосин.

Главной задачей экспериментов являлось проведение испытаний модельной газогенераторной установки с воспламенением топлива с помощью лазерного зажигательного устройства (ЛЗУ) в условиях, приближенных к штатным условиям запуска окислительного газогенератора жидкостного ракетного двигателя (ЖРД).

Ключевые слова: жидкостный ракетный двигатель, воспламенение компонентов топлива, лазерное зажигание, окислительный газогенератор.

Литература

 
 

1. Ребров С.Г., Голиков А.Н, Голубев В.А. Воспламенение топлив кислород-этанол и кислород-керосин в беспредкамерном РДМТ с использованием малогабаритных лазеров // Авиакосмическая техника и технология, М.: 2009. № 2. С. 8-20.

2. Голиков А.Н, Голубев В.А., Ребров С.Г. Экспериментальные исследования лазерного зажигания несамовоспламеняющихся топлив в ракетном двигателе малой тяги // Космонавтика и ракетостроение, М.: 2010. № 3(60). С. 92-100.

3. Ребров С.Г., Голиков А.Н., Голубев В.А. Лазерное воспламенение ракетных топлив в модельной камере сгорания // «Труды МАИ», 2012. № 53.

4. Чванов В.К., Белов Е.А., Голубев В.А., Дубовик Д.И., Иванов Н.Г., Лёвочкин П.С., Клюева О.Г., Ромасенко Е.Н., Ребров С.Г., Фёдоров В.В, Исследование лазерного воспламенения топлива кислород-керосин в модельной установке // Труды НПО Энергомаш. М., 2012. № 29. С. 198-210.

5.  Белов Е.А., Голиков А.Н., Голубев В.А., Дубовик Д.И., Иванов Н.Г., Клюева О.Г., Лёвочкин П.С., Ребров С.Г., Ромасенко Е.Н., Экспериментальное исследование влияния расположения зоны фокусировки лазера на воспламенение топлива кислород-керосин // Труды НПО Энергомаш. М., 2013. № 30. С. 120-134.

6. Чванов В.К., Ганин И.А., Иванов Н.Г., Лёвочкин П.С., Ромасенко Е.Н., Сурков Б.А. Экспериментальное исследование лазерного воспламенения топлива кислород-керосин в камерах ЖРД // Труды НПО Энергомаш. М., 2015. № 32. С. 113-133.

7. Ганин И.А., Сурков Б.А., Дубоносов Г.И., Яковлев Е.С. Изготовление материальной части и проведение доводочных испытаний лазерного зажигания топлива в камерах сгорания в составе двигателя 14Д22 // Технический отчет № РЭО 2015-2088 о составной части ОКР.

[Salo]

Цеитлин Дмитрий

·
Вот что опубликовали в мае 2018 наши конкуренты - ArianeGroup и разработчик лазерной системы зажигания австрийский центр CTR . В рамках реализации проекта ESA - Future Launchers Preparatory Programme (FLPP) планируют демонстратор кислород-водородного двигателя с лазерным зажиганием и доведение до уровня TRL 5-6. Начало 6 месячной программы стендовых пусковых испытаний к 4кв.2018.
 https://www.dropbox.com/s/sd4nhl7peaegnqi/SP2018_205_PA.pdf... Дмитрий Пайсон (Dmitry Payson)

[LITY]

Salo пишет:

Цеитлин Дмитрий
 

·
Вот что опубликовали в мае 2018 наши конкуренты - ArianeGroup и разработчик лазерной системы зажигания австрийский центр CTR . В рамках реализации проекта ESA - Future Launchers Preparatory Programme (FLPP) планируют демонстратор кислород-водородного двигателя с лазерным зажиганием и доведение до уровня TRL 5-6. Начало 6 месячной программы стендовых пусковых испытаний к 4кв.2018.
 https://www.dropbox.com/s/sd4nhl7peaegnqi/SP2018_205_PA.pdf... Дмитрий Пайсон (Dmitry Payson)

Получается, КБХА и Центр Келдыша опередили европейцев, испытав кислородно-водородный двигатель с лазерной системой зажигания. Причем, как видно из статьи, европейцы дырявят стенку камеры сгорания в двух местах для радиального ввода лазерного луча. Экспериментально можно отработать, но в будущем, разработчики камеры навряд ли согласятся на это для штатного варианта двигателя.  Нужно использовать центральное отверстие от запальника и через него подавать излучение. По-видимому, так сделали в КБХА.  Европейцы на это не решаются, то есть они оставляют место для электроплазменного запальника по оси и еще дырявят стенку камеры в двух местах для ввода лазерного излучения. Это может быть из-за слабенького лазера.

[LITY]

"Энергомаш" настаивает на внедрении лазерного зажигания двигателей "Ангары"
10:2531.07.2018
МОСКВА, 31 июл — РИА Новости. НПО "Энергомаш" настаивает на зажигании двигателей первой ступени ракет семейства "Ангара" и других перспективных носителей с помощью лазера, рассказал в интервью РИА Новости генеральный директор предприятия Игорь Арбузов.
В настоящее время на двигателях "Ангары" используется химический способ поджига. Внутри установлены ампулы с топливом, на которые приходит электрическая команда на их разрыв, компоненты химического вещества смешиваются и воспламеняются. В этот момент происходит подача топлива камеру сгорания двигателя, и он начинает свою работу.
"Мы действительно рассматриваем такую возможность. Настаиваем на том, чтобы в модернизированной версии двигателя РД-191М для ракет "Ангара" использовать это перспективное решение", — рассказал Арбузов.


РИА Новости https://ria.ru/space/20180731/1525646643.html

[Александр Бойков]

LITY пишет:
НПО "Энергомаш" настаивает на зажигании двигателей первой ступени ракет семейства "Ангара" и других перспективных носителей с помощью лазера, рассказал в интервью РИА Новости генеральный директор предприятия Игорь Арбузов.

Разве 1-я ступень Ангары многоразовая ? 

[Salo]

А при чём тут многоразовость, если ЛЗУ проще, легче и удобнее. На МС была ситуация с отменой пуска и заменой ампул прямо на СК.

[Александр Бойков]

LITY пишет:
Освоение новой технологии, использующей кислородно-водородное топливо, – большой шаг к созданию надежных жидкостных ракетных двигателей для многоразовых ракетно-космических систем.

[Salo]

На первой ступени Ангары водорода точно нет.

[Salo]

Цеитлин Дмитрий Слайд замечательный    Особенно интересно зажигание метана. РД-180МС. В июне успешно испытали прямой лазерный поджиг в камере на новом метановом двигателе в КБХА. Но если войдем в тему, то работы хватит на много лет..  




Цеитлин Дмитрий На том-же стенде в КБХА где когда-то отрабатывали зажигание камеры 14Д23. Пока это модельный двигатель, но уже изготовили матчасть для большого 85 тн. Все работает    

[Salo]

https://www.roscosmos.ru/29487/

27.10.2020 15:45
Центр Келдыша участвует в конференции «Ракетно-космические двигательные установки»

ГНЦ ФГУП «Центр Келдыша» (входит в Госкорпорацию «Роскосмос») принял участие в конференции «Ракетно-космические двигательные установки», которая прошла в online-формате. На конференции был представлен доклад «Экспериментальные исследования использования полупроводникового лазера в системе зажигания ракетных топлив».
В докладе впервые продемонстрирована принципиальная возможность осуществления лазерного зажигания топлив кислород-водород, кислород-метан от полупроводникового лазера с волоконным выводом излучения без использования твердотельного излучателя.
Такая схема позволяет снизить требования по термостабилизации и облегчает виброизоляцию системы зажигания при размещении на борту космического аппарата. Использование лазерного зажигания на основе лазеров такого типа обеспечивает снижение веса системы зажигания ракетных двигателей, уменьшение её стоимости и упрощение запуска двигателя.