Учёные из Ижевска разработали новый воспламенитель для твердотопливных ракетных двигателей, способный уменьшить разрушительное воздействие ударных волн при запуске и обеспечить более стабильную работу силовой установки. Авторами изобретения стали специалисты Федерального государственного бюджетного учреждения науки «Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук».
Одна из главных проблем твердотопливных двигателей возникает в первые мгновения после запуска. Когда воспламенитель поджигает основной заряд топлива, внутри камеры образуются ударные волны. Они отражаются от элементов конструкции, создают резкие перепады давления и могут нарушать стабильность горения. В наиболее тяжёлых случаях подобные нагрузки способны привести к повреждению двигателя.
Специалисты Удмуртского федерального исследовательского центра РАН предложили изменить форму одного из ключевых элементов системы запуска. Вместо традиционного цилиндрического корпуса воспламенителя они использовали прочный перфорированный корпус в виде конуса с углом раствора от 30 до 120 градусов.
Такое решение позволяет рассеивать отражённую ударную волну и ускорять её затухание. Благодаря этому уменьшается влияние волновых процессов на горение топлива, а двигатель выходит на рабочий режим более устойчиво.
Дополнительную защиту обеспечивает эластичное пористое теплозащитное покрытие с открытыми сообщающимися порами, нанесённое на внешнюю поверхность корпуса. Материал поглощает часть акустических колебаний, возникающих в канале заряда после запуска.
По данным авторов проекта, новая конструкция отличается относительной простотой и может применяться не только в ракетных двигателях твёрдого топлива, но и в газогенераторах, пороховых аккумуляторах давления и других системах, где критически важны надёжное воспламенение и стабильный выход на штатный режим.