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.