Для большего увеличения скорости истечения выше критической применяют комбинированное сопло Лаваля, названное по имени шведского инженера, впервые его предложившего. Схема сопла представлена на рис.3.4. Его суживающаяся часть работает как дозвуковое сопло, а расширяющаяся - как сверхзвуковое. В наименьшем сечении скорость равна местной скорости звука. При правильном выборе выходного сечения давление газа в нем равно
Рис.3.4. Комбинированное сопло Лаваля
давлению окружающей среды. Такой режим называется расчетным. Максимальный расход через сопло Лаваля остается таким же, как и в суживающемся сопле, увеличивается только скорость газа. Скорость в горловине сопла определяется по уже известному уравнению для критической скорости
Скорость в выходном сечении сопла вычисляется из приведенного ранее выражения при полном расширении газа до давления окружающей среды p 2 .
Если полагать, что расширение газа в сопле является адиабатным, то параметры (температура, давление, скорость, плотность) в любом промежуточном сечении можно определить используя известные зависимости для адиабатного процесса.
Постепенное расширение газа в раструбе сопла Лаваля происходит лишь при условии, что угол его раскрытия a не превышает 12-14 0 для конического сопла. При больших значениях угла a струи отрываются от стенок сопла и в нем образуются вихри как и при отсутствии раструба. При соотношении давлений b > b кр в наименьшем сечении сопла скорость газа будет меньше скорости звука и расширяющаяся часть будет работать как диффузор.
Сопла Лаваля широко используются для достижения сверхзвуковых скоростей движения газа или пара в турбинах, реактивных и ракетных двигателях, аэродинамических трубах. Следует подчеркнуть, что сопло Лаваля будет выполнять роль диффузора в том случае, когда скорость перед ним больше скорости звука («обратное» сопло Лаваля). Такие сопла применяются значительно реже, чем традиционные.
Сопло Лаваля
Сопло́ Лава́ля - техническое приспособление, разгоняющее проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей .
Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании газодинамических расчётов.
Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин .
Приоритет Годдарда на применение сопла Лаваля для ракет подтверждается рисунком в описании изобретения в патенте США U.S. Patent 1 102 653 от 7 июля 1914 г., на двухступенчатую твердотопливную ракету, заявленном в октябре 1913 г.
В России в ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М. М. Поморцевым в 1915 г.. В ноябре 1915 года в Аэродинамический институт обратился генерал М. М. Поморцев с проектом боевой пневматической ракеты. Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало ее дальность, но зато делало ее бесшумной. Ракета предназначалась для стрельбы из окопов по вражеским позициям. Боеголовка оснащалась тротилом. В ракете Поморцева было применено два интересных конструктивных решения: в двигателе имелось сопло Лаваля , а с корпусом был связан кольцевой стабилизатор.
Принцип действия
Феномен ускорения газа до сверхзвуковых скоростей в сопле Лаваля был обнаружен в конце XIX в. экспериментальным путём. Позже это явление нашло теоретическое объяснение в рамках газовой динамики .
При следующем анализе течения газа в сопле Лаваля принимаются следующие допущения:
Отношение локальной скорости к локальной скорости звука обозначается числом Маха , которое также понимается местным, то есть зависимым от координаты :
(1) (4)Скорость газа на выходе из сопла, м/с,
- Абсолютная температура газа на входе,
- Универсальная газовая постоянная Дж/(киломоль·К),
- молярная масса газа, кг/киломоль,
Показатель адиабаты ,
- Удельная теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(киломоль·К),
Удельная теплоёмкость при постоянном объеме, Дж/(киломоль·К),
Абсолютное давление газа на выходе из сопла, Па
Абсолютное давление газа на входе в сопло, Па
Функционирование в среде
При работе сопла Лаваля в непустой среде (чаще всего речь идет об атмосфере) сверхзвуковое течение может возникнуть только при достаточно большом избыточном давлении газа на входе в сопло по сравнению с давлением окружающей среды.
При возникновении сверхзвукового течения давление газа на выходном срезе сопла может оказаться даже меньше давления окружающей среды (вследствие перерасширения газа при движении по соплу). Такой поток может оставаться стабильным, поскольку давление окружающей среды (пока оно ненамного превышает давление газа на срезе сопла) не может распространяться против сверхзвукового потока.
Зависимость характеристик двигателя от давления газа на срезе сопла носит более сложный характер: как следует из уравнения (4), растёт с убыванием , а добавка - убывает, и при становится отрицательной.
При фиксированном расходе газа и давлении на входе в сопло величина зависит только от площади среза сопла, которую обычно характеризуют относительной величиной - степенью расширения сопла - отношением площади конечного среза к площади критического сечения. Чем больше степень расширения сопла, тем меньше давление , и тем больше скорость истечения газа .
Рассматривая соотношение давления на срезе сопла и давления окружающей среды, выделяют следующие случаи.
Однако, при значительном превышении давления окружающей среды над давлением в газовом потоке, в нём возникает обратная ударная волна , которая распространяется против потока со сверхзвуковой скоростью, тем большей, чем больше перепад давления на её фронте, что приводит к срыву сверхзвукового течения газа в сопле (полному или частичному). Это явление может стать причиной автоколебательного процесса, когда сверхзвуковое движение газа в сопле периодически возникает и срывается с частотой от нескольких герц до десятков герц. Для сопел ракетных двигателей, в которых происходят процессы большой мощности, эти автоколебания являются разрушительными, не говоря о том, что эффективность двигателя в таком режиме резко падает. Это накладывает ограничение на степень расширения сопла, работающего в атмосфере.
Регулирование степени расширения сопла с насадком.
1 - собственно сопло Лаваля;
2 - сопловой насадок;
А - положение насадка при работе в нижних, наиболее плотных, слоях атмосферы;
В - положение насадка на большой высоте.
Вышесказанное объясняет то обстоятельство, что ракетные двигатели, работающие в плотных слоях атмосферы, как правило, имеют степень расширения меньшую, чем двигатели, работающие в пустоте. Например, у двигателя F-1 первой ступени носителя Сатурн-5 степень расширения составляет 16:1, а RL 10B-2 - двигатель, используемый NASA на ускорителях межпланетных зондов, имеет степень расширения равную 250:1.
Стремление добиться эффективной работы двигателя как на Земле, так и на высоте заставляет конструкторов искать технические решения, позволяющие достигнуть эту цель. Одним из таких решений явился подвижный сопловой насадок - «продолжение» сопла, которое пристыковывается к нему по достижении ракетой разреженных слоёв атмосферы, увеличивая, таким образом, степень расширения сопла. Схема действия насадка изображена на рисунке справа. Эта схема была практически реализована, в частности, в конструкции двигателя НК-33-1 .
Проблема оптимизации степени расширения сопла очень актуальна и при разработке авиационных реактивных двигателей, поскольку самолёт предназначен для полётов в широком диапазоне высот, а от удельного импульса его двигателей в сильной мере зависит экономичность и, следовательно, дальность полёта. В современных турбореактивных двигателях применяются регулируемые сопла Лаваля. Такие сопла состоят из продольных пластин, имеющих возможность перемещения друг относительно друга, со специальным механизмом с гидравлическим или пневматическим приводом, позволяющим в полёте изменять площадь выходного и/или критического сечений, и, таким образом, добиваться оптимальной степени расширения сопла при полёте на любой высоте. Регулирование площади проходных сечений выполняется, как правило, автоматически специальной системой управления. Этот же механизм позволяет по команде пилота изменять в некоторых пределах и направление реактивной струи, а следовательно, направление вектора тяги , что существенно повышает маневренность самолёта.
Довольно странный вопрос. Всё знающая «Википеди» отвечает: «Сопло Лаваля это газовый канал особого профиля, разгоняющий проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей...» Ответ все знающей «Википеди» в данном случае далеко не точный.
Рис.1 Базовая схема сопла Лаваля
Сопло Лаваля состоит из пары усеченных конусов сопряженных узкими горловинами. Такую конфигурацию, необычную для того времени, Лаваль получил методом проб и ошибок. Когда он направил струю пара из расширяющегося конуса на колесо турбины, то число оборотов её вала резко возросло. Турбиностроение перешло на новый технический уровень, а сопло назвали «сопло Лаваля». ЗнаПозже ученые поняли, что «сопло Лаваля» разгоняет скорость газ до сверхзвуковой.
Рис. 2 Паровая турбина с соплом Лаваля
Понимал ли Густав де Лаваль, какой инструмент он дал в руки человечеству и дальнейшую судьбу своего сопла? Нам неизвестно.
Прошло около13 лет после изобретения Г. Лаваля.
В 1903 году К.Э Циолковский предложил ракету с ракетным двигателем на водороде и кислороде. Из камеры сгорания газ выбрасывается через расширяющийся сопловой конус.
Из рис.2 и рис.3 видно, что в этих схемах газ проходит сужающийся конус (конфузор) и выбрасывается наружу через длинную и расширяющуюся часть сопла (диффузор), а это и есть схема сопла Лаваля.
Рис. 3 Жидкостная ракета Циолковского
У сопла пороховой ракеты на рис.3 нет зоны расширения. В этом главная причина неудач по применению ракет с времен древнего Китая.
Лаваля интересовала скорость и масса паровой (газовой) струи, направленной на колесо турбины.
Циолковскому была нужна, реактивная сила, возникающая и зависимая от скорости и массы газа, также вытекающая из сопла.
Изобретение Лаваля было востребовано временем и его сразу применили, а идею Циолковского посчитали «бредом чудака». Она ждала своего часа. вместе с соплом Лаваля.
Прошло еще около 10лет.
В 1914 году очередной «мечтатель - изобретатель» Р. Х. Годдард, первым в мире применил сопло Лаваля для ракет, им спроектированных, изготовленных и испытанных. Первый патент (U.S. Patent 1102653 , октябрь 1913 г.)) ему выдан на двухступенчатую ракету с пороховыми ракетными двигателями (ПРД). Второй патент, (U.S. Patent 1103503 июль 1914 г.), получен на ракету с жидкостным ракетным двигателем-(ЖРД) на бензине и жидкой окиси азота.
Возможно, что Годдар первым применил «…эффективный бездымный порох вместо традиционного черного пороха…». Русский полковник И.П Граве в заявке от1916 г. сделал это же.
Рис. 5 Ракеты Роберта Годдара
В 1915 году генерал М.М. Поморцев, очередной «ненормальный», испытал свою ракету с соплом Лаваля на сжатом воздухе . Часто похожие идеи рождаются и реализуются параллельно в разных головах, когда потребует
время. Важно кто, где и когда их реализует.
Особенности сопла Лаваля:
Первое. сопло Лаваля обеспечило качественный прорыв в ракетостроении, за счет разгона реактивной струи до сверхзвуковой скорости.
Второе. с опло Лаваля образует звуковую и сверхзвуковую зоны, которые изолируют процессы в камере сгорания от прямого влияния и состояния внешней среды. В этом принципиальное отличие РД от всех видов технических горелок. Поэтому РД и их аналоги работают под водой, под землей, на земной поверхности и в космосе, а горелки нет.
Безграмотно называть аналоги ракетного двигателя «огневыми горелками». «огнеструйными горелками», «термобурам» и т.д.
Рис.6 Современный пороховой ракетный двигатель
Сопла Лаваля разной конфигурации стали важнейшей частью ракетных и сверхзвуковых реактивных двигателей для воздушных и космических аппаратов и устройств.
Так одинаковое устройство, тоесть сопло Лаваля, стало решать совершенно разнородные задачи в разных областях техники.
Редкий случай в истории развития техники и инженерной мысли.
Прошло 38 лет с начала века.
Раньше всего произошел прорыв в создании и массовом применении твердотопливных (пороховых) ракет. Сопло Лаваля и бездымный порох принципиально изменили правила их проектирования, изготовления, тактико-технические характеристики и способы применения.
В СССР, впервые в мире, массово использованы серийные реактивные системы в войсках. В 1939 году в боях с японцами у Халхин-Гола (Монголия) применены твердотопливные ракеты (РС) класса «воздух – воздух», конструкции Клейменова и Лангемага.. В 1941 году под Москвой летчики-истребители, будущие Герой Советского Союза, Сергей Долгушин и Сергей Макаров, первые в мире на истребителях выполнили наземную штурмовку этими РС, полностью уничтожив фашистский аэродром со всем содержимым..
В Англии только в начале 1942года., провели первые полигонные стрельбы реактивными снарядами с самолетов, а в США авиационная твердотопливная ракета пошла в производство к 1943 году.
С 1941года наша армия массово использует реактивные системы «Катюша», начиная с разгрома транспортного узла немцев под Оршей.
Немцы только к 1942-43 годам поставили в войска «ишака», так называли наши солдаты их шестиствольный реактивный миномет.. Американцы массово использовали твердотопливные реактивные системы только в 1944году, при высадке в Нормандии.
C начала ХХ века минуло 45 – 50 лет и сопло Лаваля,
находит уже третью и более широкую область применения.
Вместо механических режущих орудий труда предложено применить сверхзвуковую горячую газовую струю. Многие «ученые эксперты» того времени считали это «очередным бредом маньяков изобретателей».
Не может горячий газ, какой бы он не был, заменить механические инструменты для бурения и резки твердой породы. Как в том анегдоте: «не может быть, потому. что не может быть».
А в начале ХХ1 века даже в студенческой работе читаем, что разрушение забоя скважины происходит под действием «…высокотемпературных газовых струй вылетающими со сверхзвуковой скоростью из сопел огнеструйной горелки...»
Рис. 7 Первые газоструйные устройства c соплом Лаваля для бурения и резки минеральных сред
В разных энциклопедиях сказано, что это «…бурение предложено в конце 40-х гг. В США, в СССР применяется с середины 50-х гг. главным образом для бурения скважин в железистых кварцитах...». Технически грамотному читателю ясно, что на рис. 7 показаны устройства, у которых продукты сгорания выбрасываются из камеры сгорания через одно или несколько сопел Лаваля. Все также как у ракетного двигателя. Несомненно, устройства на рис.7 , по принципу выработки газовой струи являются аналогами ракетного двигателя, а не реактивного двигателя и тем более это не «огнеструйной горелки» и не «термобур. А термины «станок огневого бурения», «термобурение», «огневое струйное бурение» «огневое бурение» и тому подобное также являются результатом недоразумения . Любая терминология обязана показывать сущность явления, поэтому. англосаксы сразу применили и применяют термин: - « jet drilling или, flame jet drilling ». Т оесть «бурение (обработка) ракетной или реактивной газовой струей». (термин JET - переводится как: ракетный двигатель, реактивный, реактивная струя, высокоскоростной поток жидкости или газа; flame jet – реактивная струя ракетного двигателя; Jet flame - выхлопной факел реактивного двигателя; flame jet NOZZLE - ракетное сопло, реактивная струйная форсунка).
Термин «термогазодинамический способ (метод)» точней вскрывает суть процессов возникающих при применении сопла Лаваля в момент бурения, резки и обработки естественных и искусственных минеральных сред .
Ни де Лаваль, ни Циолковский, ни Годдар, ни фон Браун, ни Королев и Глушко не рассматривали возможности применения с/з газовой горячей струи как рабочего инструмента (тела) вместо механических орудий труда. Их интересовала только реактивная сила от сопла Лаваля.
В этой, третьей области применения сопла Лаваля, задействован широкий спектр различных физико-химических и иных процессов возникающих при контакте с/з струи с минеральной (естественной, искусственной) преградой в затопленном пространстве. Наблюдается: Первое - весь комплекс термогазодинамического воздействия этой струи на преграду. Второе - обратная реакция на это воздействие свойств материала и возникновение сложных физико-химических и иных процессов в самой преграде.
Неясно, кто первый решил применить сопло Лаваля для рассматриваемого случая, но факт – это произошло. В СССР основной вклад в развитие данного направления внесли А. В Бричкин, Р. П Каплунов, И. П. Голдаев, А. П. Дмитриев, А. В. Ягупов...». К ним надо отнести и А.М Генбача. Работы выполнялись коллективами в Казахском политехническом, Московском горном, Харьковском авиационном институтах, а с 1960 по 1975 г.г в Ленинградском инженерно-строительном институте. (лаборатория «Новых физических методов направленной отработки естественных и искусственных минеральных сред»).
В ЛИСИ изучалось влияние геометрии сопла Лаваля на вид обработки.. Установлена возможность: – Закреплять грунты ; выполнять дезактивацию конструкций ; получение стройматериалов , обработка предметов под водой; наносить покрытия на поверхности и их очистку ; снимать наледи, бурить пайковый лед ; возможные газоструйные техпроцессы ;и т.д.
По результатом НИР в ЛИСИ, получено более 100 А.С и защищены три кандидатские диссертационные работы в ЛИСИ, ЛВМИ. МГИ.
Рис. 8 Сопла Лаваля для разных технологических процессови операций.
Перейдем к четвертой, не менее интересной области применения сопла Лаваля или к « ракете Циферова».
В 1948 году, Циферов М.И . получил авторское свидетельство № 79119 «Способ бурения скважин» первым предложив использовать для этого пороховую газовую струю. Известно, что с этой же целью, с конца 40-х годов в СССР и в Канаде (фирма Юнион карбит) применялась высокотемпературная с/з газовая струя продуктов сгорания жидкого и газообразного топлива.
Рис. 9 Материалы по изобретению М. И Циферова (1948 гол)
Следовательно, уже в то время, можно было совместить реактивную тягу от сопла Лаваля, (для движения ракетного устройства) и бурение скважин в грунтах при помощи сопла Лаваля в том же устройстве. Были все технические факторы и предпосылки для работ по созданию такой «подземной ракеты» уже. в 50-х гг., ХХ столетия. Идея висела в воздухе, но никто этого не сделал. Более того, изыскания по созданию «боевых подземных ракет» периодически проводились довольно энергично и безрезультатно. Так что заинтересованность в таких устройствах была . Но оказалось, что полететь в космос проще, чем проникнуть в глубину земного шара. Работы по созданию «подземной торпеды», «подземной лодки», выполнявшиеся с начала до 40-х годов прошлого века в России, в СССР, в Германии, США, Англии, Франции, не давали нужного результата и заглохли. Всё так же, как с пороховыми военными ракетами до первой четверти ХХ века.
Рассмотрим более внимательно А.С.№79119 от 1948 года.
В 1945 году военный инженер, Михаил Иванович Циферов заглушил ствол пушки (пишу с его слов) стальной заглушкой с небольшим цилиндрическим отверстием и произвел выстрел орудия. Из цилиндрического отверстия, как из сопла (но не сопла Лаваля) продукты взрыва из камере орудия, под давлением в 3000 2000атм., направлялись на скальную породу, которая разрушалась «…со скоростью до 1 м/с…». Не ясно как разрушалась? Путем ли дробления в зоне воздействия или прожигания, или кумулятивного эффекта? Нет актов, фотографий, схем, чертежей. Только слова. Несомненно, что разрушающий эффект должен был быть и немалый.
Видимо, М.И. Циферов в 1945 году впервые предложил и первым показал на возможность проходить твердую горную породу высоко энергонаполненной струей пороховых газов от продуктов взрыва ВВ.
Подчеркиваю, а не от продуктов сгорания пороховых медленно горящих ракетных зарядов. Вынимание горняков привлекла скорость разрушения и малая металлоемкость устройства. по сравнению с существовавшими тогда и существующими теперь металлоемкими буровыми механизмами.
Небольшое отступление по анализу А.С. 79119:
Из этого обнаруженного материала ни как невозможно утверждать (как это делается в многочисленных публикациях, перепечатываемых друг у друга), что именно в 1948 году была предложена «подземная ракета Циферова». Утверждение патриотичное, но ничем не подтвержденное, - а жаль.
1. Первое. Ракета это автономное устройство с энергоносителем и двигателем на борту. Из материалов рис. 9 такой вывод сделать невозможно. Возникают вопросы: 1. Как в А.С.№ 79119 подаются небольшие заряды ВВ в взрывную камеру 4. (см. рис.9). Взрывная камора есть, а объема для хранении ВВ на борту устройства, тоесть ракеты нет.
Видимо их в А.С. 79119 периодически подают с земной поверхности в взрывную камеру. Как непонятно? Если есть механическая связь с землей для подачи топлива, то это уже не ракета и не автономное буровое устройство.
2. Второе. а за счет чего бур двигается в глубь земли? Газы на бурение направлены на забой, следовательно, их реактивная сил выталкивает бур из забоя. Неясно чем подавляется реактивная сила струи или струй? Непонятно. Если подавляются весом буровой головки,то об этом нигде в А.С.№ 79119 не сказано. И так далее. Вопросы без ответа. Вывод однозначный в 1948 году М.И Циферов получил авторское свидетельства на способ бурения, а не на «подземную ракету». Это лично мое отношение к ас 79119. Покажите реальный материал и мнение переменится.
Конечно если есть какое то другое авторское.свидетельство от 1948г. на подземную ракету, то покажите его. Этого пока нет. Если на это, неизвестное нам авторское свидетельство М.И.Циферова, наложен гриф «секретно», то пора снять секретность. Потому,. что прошло более 30 лет. Кроме того авторское свидетельство НИХТИ на эту тему давно представлено в открытой печати.
В России появился очередной «ненормальный изобретатель» и М.И Циферов стал пробивать через все высшие инстанции страны идею использования в народном хозяйстве СССР полученного им эффекта. (мне он показывал бумаги, но я их не читал), направленные на имя высшего руководства СССР. в том числе на имя Берии, в то время руководителя атомного проекта. . В результате в СССР с 1965 г. ряд организаций начинали разработку опытных образцов по его изобретению, «…однако эти попытки …практического успеха не принесли успеха, хотя …и был накоплен положительный опыт…» констатировал сам М.И. Цыферов. Если пытались применять буровые устройства по схеме а.с.№79117 , то результат закономерен. Только непонятно, почему утверждается, что это якобы была автономная подземная ракета. Раз нет результата, то нет подземной ракеты.
Но Михаила Ивановича продолжал долбить «стену» и пробил её.
В результате Совет Министров СССР поручил институту НИХТИ (директор-академик Б. П.Жуков) Министерства машиностроения СССР совместно с М.И Циферовым заняться проблемой создания «подземной ракеты».
НИХТИ выполнил проект, со слов М. Циферова по его эскизам, (хотелось бы их увидеть) и изготовил пять экспериментальных образцов ПОРОХОВЫХ АВТОНОМНЫХ БУРОВЫХ УСТРОЙСТВ, снабженных соплами Лаваля (рис.10). С этого момента успех был обеспечен. Впервые в мире ракета на твердом топливе выполнила проходку скважин в земле. Появилась «пороховая подземная ракета».
Рис. 10 Буровая головка подземной ракеты с соплами Лаваля
М.И Цыферов представил в комиссию ГКНТ СССР «Предпроектные технико-экономические показатели автономных подземных ракетных снарядов (ПРС) для мелких, средних и глубоких, а также сверхглубоких скважин». Впервые в мире выказано утверждение о возможности применения автономных подземных ракетных устройств для сверхглубокой проходки скважин..
В этой, четвертой области применения сопла Лаваля используются все основные свойства этого сопла:
1. Реактивная тяга применяется по прямому назначению. для движения устройства – подземной ракеты.
2. Термогазодинамические свойства с/з струи применяются для проходки скважины, тоесть для разрушения лба забоя.
3. Возникающие при этом реактивные силы направлены друг против друга. Правда в конструкции НИХТИ реактивная сила от проходки скважины подавлялась весом устройства. Что неправильно.
По данным А.И Борисенко с 1973 – 74 гг. в СССР впервые в мире, выполнено в поле по различным грунтам свыше 200 успешных пусков буровых реактивных (ракетных) аппаратов БРА с разным временем работы твердотопливного заряда (конструкции НИХТИ К-250,К-850,К-900). Скорость проходки грунтов от 15 до 55м/мин., Диаметры скважин от 250 до 1000мм. . Недостатки первых БРА: высокая стоимость изготовления, возможно сознательно завышенная, чтобы выбить лучшее финансирование. (По моему мнению у НИХНИ затраты на эти БРА были копеечные, но лишни деньги не помешают). Почему не применили менее дорогие штатные твердотопливные ракетные заряды и их корпуса? Можно было применить уже снятые с вооружения. Такой возможностью НИХТИ обладал, но не воспользовался. Почему? Всем ясно, что высокая стоимость, - преграда для применения в народном хозяйстве.
Рис. 11 М. И Циферов перед стартом подземной твердотопливной ракеты НИХТИ
Второй принципиальный недостаток конструкции всех БРА (К -250, 850, 900) НИХТИ - это реактивная сила от буровых сопел которая подавляется конструктивно увеличенным весом БРА. Непонятно зачем лишний вес?. Можно было делать по - другому. Все это повышало металлоемкость и трудозатраты на изготовление и усложняло использование на рабочей площадке.
Кроме всего М. Циферов (с его слов) не нашел общего языка с академиком Б.Жуковым. Характер Циферова не подарок, а о Жукове я слышал по работе в системе ВПК. Видимо, после успешных испытаний БРА, возникла обычная проблема – «Кто первый сказал А.». У Циферова (с его слов) просто отобрали пропуск в НИХТИ. Вполне возможно, та же система отобрало пропуск у Калашникова в его же КБ. Кроме того для НИХТИ работы по «ракете Цыферова» были побочными и навязаны сверху. Выполнив их в требуемом объеме, институт работы закрыл.
С 1967года, лаборатория ЛИСИ сотрудничает с М.И. Циферовым по его инициативе. Разработки ЛИСИ по этой тематике до 1975года отмечены около 15-ю А.С. (патентами) на автономные «реактивно-перемещающиеся устройства» (АРПУ) . и двумя медалями ВДНХ СССР.
Рис. 12 Первые в мире автономные пороховые ракетные устройства для проходки скважин, конструкции М. Циферова, НИХТИ. ЛИСИ . Тогда же Коллегия Минвуза СССР, рекомендовала ЛИСИ открыть «отраслевую лабораторию» по данной тематике. И это решение, проректор ЛИСИ по НИР д.т.н Гусев, не выполнил. Сотрудников, связанных с этой тематикой, уволил.
Зав. отделом минеральных ресурсов ГКНТ СССР д.т.н. И. Ляшенко, изменил свое мнение на противоположное, сказав лично мне, затем спецкору журнала Техника молодежи" Г. Максимовичу, директору инсттута. «ГИПРОНИнеметаллоруд», что «ракета Циферова не имеет перспективы».
Минвуз СССР с Миннефтегазстроем СССР создал «Общественный научно-учебно-производственный центр разработки и внедрения - Магистраль». В этом центре, по заказу Всесоюзного института Оргэнергострой Минэнерго СССР, в СКТБ Главмосинжстроя, Владимир Михайлович.Цыферов спроектировал и испытал – «устройство буровое реактивное УБР». на смеси «сжатый кислород+бензин +вода..
Рис. 13 Автономное буровое устройство – УБР, с парогазовой скоростной струёй, конструкции В.М. Циферова и СКТБ Главмосинжстроя
Подземные автономные ракеты на газообразном, жидком или комбинированном топливе, как и жидкостные ракеты, превосходят по времени работы пороховые ракеты.
Подобное топливо вне сомнения будет применяться в автономных буровых устройствах при глубоком бурении.
Тогда же в Ленинграде, после испытаний на бывших стендах ЛИСИ., В.М.Цыферов впервые выполнил бурение мягких грунтов, головками с соплами Лаваля на воздухе высокого давления в ресивере до 200 атм.
Рис. 14 Сопла Лаваля работают на воздухе высокого давления
Работы по применению парогазовой сверхзвуковой струи и холодной сверхзвуковой струй из сопла Лаваля наметили путь дальнейших работ по применения «ракет Циферова».
Минвуза СССР делал попытки продолжить подобные работы,. издав совместный приказ за № 655/240 от 23/20 мая 1983г. с Минстройматериалами СССР «… Из приложения к приказам №655/240 от 23/20 мая 1983г: Раздел №№пп 7. Применение новых физических методов для программированной обработки сырья с использованием сверхзвуковой газовой струи в качестве рабочего органа машин направленной обработки…» Работы поручено выполнять Всесоюзному проектному и научно-исследовательскому институту «ГИПРОНИнеметаллоруд» и Санкт-Петербургскому университету технологии и дизайна. Руководство Университета указанный приказ не выполнило.
В дальнейшем до конца ХХ века работы по целенаправленному исследованию по применению «ракет Циферова» и сопела Лаваля для разных технологических операций, практически не проводились. Кроме единичного случая в 1994 году, когда по частной инициативе, был использован штатный армейский твердотопливный ракетный заряд и его корпус от реактивной систем « РСЗО "Град"» для проходки мягких грунтов. .Буровая головка с соплами Лаваля была навинчена на корпус «РСЗО Град» и сделана проходка скважины в мягком грунте. Эти одиночные пуски успешно подтвердили предшествующие выводы ЛИСИ по работами. выполненных ранее для ВМС. СССР.. Что крайне важно.
В настоящий момент тема «подземная ракета» вернулась в Люберцы. В интернете есть достаточно открытый и интересный материал организации «Оргсинтез». Так что работы продолжаются.
В заключении необходимо отменит. что в СССР, благодаря энергии Михаила Ивановича Циферова, впервые были выполнены: Работы по применения сопла Лаваля для подземных автономных буровых устройств. Впервые в мире они применены и доказана их эффективность. Устройства, впервые в мире, спроектирована и испытаны коллективами институтов НИХТИ и ЛИСИ. Но несомненно, что сам факт возможности выполнения этих работ в НИХТИ и ЛИСИ, надо всецело отнести к пробивной энергии Михаила Ивановича Циферова и в этом его основная и неоспоримая заслуга. Идея и «пробивной успех» несомненно, так же как и в случае с К.Э. Циолковским, принадлежит Цыферову М.И., которого поддержали ведущие ученые СССР.
Остается повторить мнение Г.М. Салахутдинова о К.Э. Циолковском, несколько изменив его: Основная заслуга Михаила Ивановича Циферова в умении возбудить интерес к проблеме создания подземной ракеты на новом принципе работы и его твердой уверенности в её будущем. Согласитесь, что есть, что - то общее у них, и не только в первой букве их фамилий.
06. 10 2017г. Боженов Евгений Петрович
Использованные материалы:
1. Интернет. Ракеты и патенты Роберта Годдарда. history.wikireading.ru ›
2. . Интернет Граве, Иван Платонович - Большая биографическая.. ›Энциклопедии ›
3. . Интернет Поморцев Михаил Михайлович (1851-1916)-русский изобретатель в области...ракеты массой 10-12 кг до 8-9 км. space.hobby.ru ›firsts/pomortsev.html
4. . Интернет Г. Назаров « И всеже, кто изобрел снаряд для «Катюши» twirpx.com ›file/1669421/
5. . Интернет Летчики. Долгушин Сергей Федорович. 122 ИАП rubon-belarus.com ›japomnju/65----122
6. . Интернет. «Я помню» С. Долгушин.
7. Интернет Home Форумы » Реальная история » История Войн » Штурмовая авиации Второй Мировой Войны. История развития, вооружение, тактика и анализ применения (часть 3)
8. . Интернет Немецкий шестиствольный миномет Nebelwerfer MilitaryArms.ru ›voennaya…reaktivnyj-minomet…41-42/ начиная с 1943 года шестиствольные минометы Nebelwerfer 41 стали включать в состав артиллерийских полков пехотных дивизий.
9. Источники использованные в рис.7.
1. US Patent office 2,675,993 Method and apparatus for thermally working minerals and mineral-like materials. George H.Smith… Applicaition Varch 25, 1948, Serial №17, 973
2.А.С. № 117 392 А.В. Бричкин и А.Л. Качан «Термобур для проведения скважин в очень крепкой породе.", Заявлено 29 мая 1950 г.»;
3.« № 445746 «Устройство для термического разрушения горных пород»., В.И.Мочалов,В.И.Васильков,Б.M.Сасик,В,Д.!!вылов Опублик.05.10.74. Бюл.№ 37.;Схемы термогазогенераторов – 4,5,6 взяты из .
11. Боженов Е. П. Термогазодинамическая обработка строительных материалов. М.: Стройиздат, 1985, с. 138.
12. Супрун В. М., Баженов Е. П. Об особенностях разрушения минеральных пород сверхзвуковой газовой струей. - Тр./Высшее авиационное училище ГА. - Л., 1969, вып. 38.
13.ОТЧЕТ НИР «Применение новых физических методов программированной обработки сырья с использованием сверхзвуковой газовой струи в качестве рабочего органа машин направленной обработки». УДК6 691 621 791 94.035;,Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности (ЛИТЛП), Каф. «Детали машин и ПТУ»Науч.руководитель работ доцент Е.П.Боженов. Ленинград 1985г. Машинописный текст.
14 Боженов Е. П. «О причинах нестационарного воздействия сверхзвуковой газовой струи. - Из. вузов-Строительство и архитектура. Новосибирск, 1969,№ 1
15. Боженов Е.. .П., Супрун В- М. Струйный термоагрегат для резки И бурения цемептобетопных и асфальтобетонных покрытий. -‘- В кн.-. Строите.тыю-до.рожные машины, электротехника, автомобили и двигатели, деталн машин/Л ИСИ. Краткое содерж. докл. к XXV1I1 конф. Л., 1970.
16. Изменение свойств и закрепление грунтов
1 А.С.№ 171421 Е.П. Боженов Устройство для закрепления грунтов в стенках тоннелей и скважин., Заявлено 3-.11.1963 г. Опубликовано 26.5.1965 г.»; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
2. А.С.№550003 «Устройство для термического разрушения горных пород» Е,П,Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов и А.И.Плугин Заявлен 07.12.1972г.., Зарегестрировано 15.11 1976г. Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
3. А.С.№426108 Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов и Р.Г.Погасян Термогазогенератор., Заявлен 26.07.71г., опубликован 30.04.74г.»; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
4. А.С.№ 477237: « АС №528371 Е,П,Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов и А.И.Плугин Способ возведения грунтового покрытия и устройство его осуществления Заявлено 22.06.73 г. Опубликовано 15.09.76 г.»; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
5. А.С.№528371. «Способ возведения грунтового покрытия и устройство для его осуществления». Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Плугин,А.И.Иванов Заявлено22.06.73 г. Опубликовано 15.09.76 Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
6. Боженов Е. П., Третьяков С. Н. Улучшение механических свойств грунтов теплофизическим спосо»бом. - В.кн.: Горногеологическая теплофизика / Тез. II Всесоюзной науч.-техн. кон’ф. «Проблем’ы»горной теплофиэнкв»/ЛГИ. Л, ‘1981.
7. Боженов Е. П. Термогазодипамические устройства для закрепления(обжига! грунтовых поверхностей и аэродромов. - В кн.: Строительные н дорожные машины, электротехника, автомобили «Двигатели, .детали Мишин. Мат-лы к XXIX ниуч конф./ЛИСИ. - Л» 1971
8. Боженов Е. П., Третьяков С. Н. Улучшение механических свойств
грунтов теплофизическим спосо»бом. - В.кн.: Горногеологическая теплофизика / Тез. II Всесоюзной науч.-техн. кон’ф. «Проблем’ы»горной теплофиэнкв»/ЛГИ. Л, ‘1981..
9.«Патент №2006271.,Авторы Боженов Е.П. , Плугин А.И.- Способ диспергирования рабочих агентов и устройство для его осуществления., подача заявки 1991-04-04.,публикация патента:30.01.1991: Патентообладатель: Санкт-Петербургский институт текстильной и лнгкой промышленности.
17. Выполнение газоструйной дезактивации поверхностей и конструкций
1.А.С.№1480635 «способ дезактивации поверхности минерального материала и устройства для его осуществления» Е.П.Боженов, А.И.Плугин, Н.П.Ржевцев. Зарегестрирован 15.01.1989г.;
2.А.С. № 1503583 «Способ дезактивации конструкций и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин, Н.П.Ржевцев Г.Э. Балтайс., Зарегестрирован 22.04.1989г.; 3.А.С.№ 1538799 «Способ дезактивации минеральных материалов и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин. зарегестрировано 15.09.1989г.;
3.А.С.№ 1538800 «Способ дезактивации бетонных конструкций и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов, А.И.Плугин Б.З.Чистяков. Зарегестррирован 15.09.89г.; 5.А.С.№.1538802 ««Способ дезактивации минеральных сред и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин, Н.П. Ржевцев. Зарегестрирован 15.09.1989г.;
4.А.С.№ 1559951 «Способ дезактивации материалов и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин. Г.Э.Балтай, Е.Н.Голованов.Зарегестрировано 22.12.1989г.; 7.А.С.№ 1577599 «Способ дезактивации и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин. Зарегестрировано 08.03.1990г.;
5.А.С.№1604067 ««Способ дезактивации материалов и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов,А.И.Плугин. Г.Э.Балтай, Е.Н.Голованов. Зарегестрировано 01.07.1990г.;
6.А.С.№ 1605858 «Способ дезактивации минерального материала и устройство для его осуществления» Е.П.Боженов, А.И.Плугин. ;Зарегестрировано 08.07.1990г.;
10.А.С.№ 1723922 «Устройство для дезактивации» Е.П.Боженов, А.И.Плугин. Зарегестрировано 01.12.1991г.;
18. Получение строительных материалов:
1.«.А.С. № 350767. П.И. Боженов, А.И. Иванов и Е.П. Боженов Автоклав для термообработки строительных материалов., Заявлено 04. 1.1961г. Опубликовано 13.9. 1972 г.»;
2. . Боженов П. И., Григорьев Б. А., Нестерёнко В. В. Влияние некоторых факторов на формирование прочностных известкдаогкремиеземных изделий в парогазовой среде. - В кн.: .Влияние газовой среды на химические реакции в производстве силикатных материалов. Вильнюс, 1974.
3. ‘Боженов П. И., Нестерекко В. В. Обработка изделий- на основе магния в парогазовой среде. - В кн.: Строительные материалы, строительное производство. Краткое содерж. докл. XXIX науч. конф./ЛИСИ.
Л., 1971.
4. Нестереико В. В. Обработка строительных материалов парогазовой смесью. - Тр./ЛИСИ «Строительные материалы из попутных продуктов промышленности». Л., 1976, № 102.
19. Боженов Е. П!, Иванов А. И. Стенд для исследования вопросов подводной термогазодинамической обработки крепких минеральных сред. - В кн.. Строительно-дорожные машины, электротехника, автомобили и двигатели, детали ‘машин/ЛИСИ. - Краткое содерж. докл. XXVIII иауч, конф. Л.. 1970.
20. Применение термогазодинамического способа в работах под водой.
1.А.С. № 367241 «Термобур для подводного бурения» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова, А.И.Иванов. Приоритет 14.04.1970г., Зарегестрировано 03.11.1972г.
2.А.С.№462527«Термобур для подводного бурения» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.И.Плугин.Приоритет 28.06.1973г. Зарегестрировано 05.11.1974г.
3..№510100 «Термобур для подводного бурения» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.И.Плугин.Приоритет 25ю12.1974г.Зарегестрировано12.12.75г
Заявитель№-№1,2,3 Ленинградский инженерно-строительный институт.
4.ПатентРФ2149249.«Установка для подводного бурения»Плугин.А.И.,Погорелов.А.Ю.,ПоповЮ.В. Патентообладатель ПлугинА.И. подаса заявки 1998-11-17.,публинац.20.05.2000
5.ПатентРФ2178516.«Способ вскрытия продуктивного пласта при подводной добыче углеводородного сырья» АзизовА.М.,АслановИ.М.,КурицинА.Г., ПлугинА.И. Патентообладателт-авторы.Подача заявки 2000-12-14; публикация патента 20.01.2002.
21. Нанесение покрытий на поверхности, очистка поверхностей от посторонних наслоений:
1.А,С,№461858«Способ очистки поверхностей стальных конструкций»Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,М.Н.Люхтер.Заявлен20.03.72.,опубликован 27.02.75г. Бюл№8»
2.А,С,№ 299370 « Газоструйный инструмент»Е.П.Боженов,А.В.Бричкин,П.И.Боженов.,Приоретет14.07.1969. Опубликовано 26.03.1971.бюл.№12. Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
3.А.С.№ 457610 «Устройство для термического разрушения естественных и искусственных минеральных сред» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.И.Плугин.Приоритет 04.07..1973г. Опублиновано25.01.1975г. Бюл№3 Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
4.А.С.№607922. «Термоинструмент» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,.Заявлен 27.01.70.,опубликован 25.05.1978г. Бюл№19 Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
5.А.С.№675290. «Термогазогенератор» » Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,.Заявлен13.07.1971г Опубликован 25.07.1979г. Бюл№27. Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
6 А.С.№ 477237. « Устройстводля термического разрушении горных пород и мерзлого грунла» Е.П.Боженов,А.В.Бричнин,А.И.Гаврилова,А.И.Генбач,А.И.Иванов. Заявлено 06.07. 1973 г., Опубликовано 15.07. 75.»; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
7. Дербенёв Л. С» Капустин А. А. и др. Очистка асфальтобетонныхпокрытий карьерных автодорог от снежно-ледяных накатов сверхзвуковой высокотемпературной газовой струей, - В кн.; Горнотехнологнческая теп лофиэика. Тез. II Всесоюзной науч.-техн. конф. «Проблемы горной теплофнэики»/ЛГИ, Л., 1981.
22. Боженов Е. П. Термогазодипамическое бурение ледовых массивов.- В кн.: Горпотехнологическан теплофиэчка. Тез. 11 Всесоюзной, йауч.-гехн. с конф. «Проблемы горной теплофизнки»/ЛГИ. Л., 1981.
23.РЕЗКА БУРЕНИ ЛЕДОВЫХ ИАССИВОВ
1. А.С.477237 «Устройство для термического разрушения горных пород и мерзлого грунта»(с соплом с перерасширением) Е.П. Боженов, А.В. Бричкин, А.И. Гаврилова, А.Н. Генбач, А.И. Иванов Заявлено 06. о2 1973г. Зарегестрировано 21.03. 1975г. Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
2. А.С. 523980 «Устройство для термического разрушения и обработки твердого минерального матениала (пересечение струй в суж конусе). Е.П. боженов. А.И. гаврилова, А.И.Иванов. 10. 11. 1974 г. Опубдиковано 05.08.76. Бюл № 29 Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
3. А.С. 607922 «Термоинструмент» (сопло Лаваля в насадке) Е П.Боженов, А.И. Гаврилова, А.И. Иванов, В.А. Белянин Заявлено 27.01.70. Опубдиковано 25.05.78. Бюл.№ 19. Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
4. А.С. 457611. «Устройство для термического разрушения и обработки твердого минерального матениала» (соп с перерас и подводомижект воздуза)
Е П.Боженов, А.И. Гаврилова, А.И. Иванов, А.И. Плугин. Заявлено 04.07.73. Опубдиковано 25.01.75. Бюл. № 3 Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
5. А.С. 353036 « Устройство для термического разрушения горных пород (упорный бышмак с выемками). Е.П. Боженов, А.В. Бричкин, А.И. Гаврилова, А.И. Иванов, А.Н.Генбач. Заявлено 29 03 71. Опубликовано 29.09.72. Бюл. № 29. 29 Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
6. А.С. 404924 «Устройство для разработки мерглого грунта» (крив. Ру) Е П.Боженов, А.И. Гаврилова, А.И. Иванов Заявлено 01.11.71. Опубликовано 29. 10 73. Бюл.№ 44.
7.. А.С. 527085 « Инструмени для термического разрушения минеральных сред». (1.крив рж шпал) П.Боженов, А.И. Гаврилова, А.И. Иванов, А. И Плугин. Заявлено 10.04.75. Зарегестрировано 07. 05. 76 Заявитель Ленинградский инженерно – строительный институт.
23. Применение технологии совмещенной газоструйной обработки совмещенных струй и устройств для разгона различных сред в сверхзвуковом сопле Лаваля для двух фазных и более сред:
1.А.С.381546 «Способ обработки твердого материала» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов, Ю.Н.Бабин,А.И.Генбач.Приоретет30.06.71. Зарегестрировано 21.02 1973г
Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
2.А.С.№390252»Устройство дя термического разрушения и обработки твердого минерального материала» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов., Приоретет05.07.71. Опубликовано11.07. 1973г Бюл.№ 30. Заявитель - Ленинградский инженерно-строительный институт.
3.А.С.№593916»Устройство для термического разрушения и обработки твердого минрального материала» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.И.Плугин.В.М.Цыферов., Приоретет 24.03.1975. Опубликовано25.02.1978г. Бюл.№ 7. Заявитель - Ленинградский инженерно-строительный институт.
4.А.С.№477237 «Устройство для термического разрушении горных пород и мерзлого грунта» А.В.Бричкин,Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.Н.Генбвч А.И.Иванов. Приоритет 06.02.1973г., Зарегистрировано 21.03.1975г.
5. Божеиов Е. П. Стенд для экспериментального, исследования струйных газогенераторов..- В.-Строительные, и, дорожные машины, автомобили, технология металлов, детали машин, электротехника / Л ИСИ. Краткое содерж. докл. к XXV науч. конф. Л., 1967».
24.Источники использованные в рис. 8. Сопла Лаваля конструкции ЛИСИ, для разных технологических процессов
1-1.А.С.№390252»Устройство дя термического разрушения и обработки твердого минерального материала» Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов., Приоретет05.07.71. Опубликовано11.07. 1973г Бюл.№ 30. Зарегистрировано- Ленинградский инженерно-строительный институт.
1-2. Сопловой блок А.С.№353036«Устройство для термического разрушения горных пород» Е.П.Боженов,А.В.Бричкин, А.И.Гаврилова А.И.Иванов,А.Н.Генбач. Заявлено29.03.71.,Опубликовано 29. 11.1972.Бюл.№29. Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
2.А.С.№299370»Газоструйный термоинструмент».П.И.Боженов,А.В.Бричкин,Е.П.Боженов.Заявлено14.06.1969г.Опубликовано25.03.1971г.; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
3.А.С.№ 477237.«Устройство для термического разрушения горных пород и мерзлых грунтов».Е.П.Боженов,А.В.Бричнин,А.И.Гаврилова,А.И.Генбач,А.И.Иванов. Заявлено 06.07. 1973 г., Опубликовано 15.07. 75.»; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
4.А.С.№ 350767.П.И.Боженов,А.И.Иванов,Е.П.Боженов«Автоклав для термообработки строительных материалов»Заявлено04.01.1961.Опубликовано13.9.1972; Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
5.А.С.№528371. «Способ возведения грунтового покрытия и устройство для его осуществления». Е.П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Плугин,А.И.Иванов..Заявлено22.06.73 г. Опубликовано 15.09.76 Заявитель- Ленинградский инженерно-строительный институт.
25. М. Циферов «Предпроектные технико-экономические показатели автономных подземных ракетных снарядов (ПРС) – для бурения мелких, средних и глубоких, а также сверхглубоких скважин», июнь-август 1968 г. Москва., машинописный материал.
26. А.И. Борисенко - ученый секретарь тех.совета ГКНТ СССР,
Доклад «Состояние и перспективы развития термогазодинамического разрушения горных пород» Тезисы доклада представленного на объединенном заседании Научных советов Госкомитета СССР по науке и технике., Москва., машинописный материал.;
27. Борисенко А.И. «Автономный буровой снаряд на твердом топливе»,1- В кн / Проблемы горной физики. М., 1974. ,
28. Ровнин Л. И., Покровский Г. И. Реактивное бурение скважин в рыхлых грунтах. - Разведка и охрана недр, 1976, № 10.
29. Автономные Реактивно-перемещающиеся устройства для бурения скважин. Заявитель: Ленинградский инженерно-строительный институт.
1. А,С,№466774 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин, В.В.Синозерский,В.М.Скоморовский, М.И.Цыферов Заявлено 28.06.1973г., с присоединением заявки31953990/22-3; Зарегестрировано 13 декабря 1974г.;
2. А.С.522632 Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин в горных породах. Е.П.Боженов, А.И.Плугин,М.И.Цыферов. Заявлено 26.12.1974г.Зарегестрировано 29.03.1974г.;.;
3. А.С.№ 546196 Термобур для проходка сквважин в мерзлых грунтах., Е. П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин Заявлено 01.12.1972г.; Зарегестрировано 15.октября 1976г.;
4. А.С.№ 544261 Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин Е.П.Боженов, А.И.Плугин,М.И.Цыфуров, В.В.Цымбалов., Заявлено 08.10.1974г.,Зарегестрировано 28.09.1974г.
5. А,С№547120 Реактивно-перемещающееся устройство для бурения скважин.Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин, М.И.Цыферов Заявлено 10.04.1975г. Зарегестрировано 25.10.1976год;
6. А.С.№ 549008 Сопловая головка для буровых реактивных аппаратов., Е.П.Боженов,А.П.Дмитриев,А.И.Иванов,А.И.Плугин,А.И.Гаврилова,А.А.Капустин, А.А.Орлов, А.П.Помигуев., Заявлено 29,04.1975г. Зарегестрировано 05ноября 1976года.
7. А.С.№ 550004 «Устройство для термического буренич скважин во льду с отбором кернва» Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин, В.М.Цыферов,Заявлено 14.08.1975г.Зарегестрировано 15 ноября 1976г.
8. А.С.№ 553857 «Сопловая головка для реактивно-перемещающихся буровых аппаратов» А.И.Плугин, А.П.Дмитриев, Е.П.Боженов,А.И.Иванов,А.И.гаврилова, А.АКапустин, А.П.Помигуев, .А.Орлов. Заявлено 15.12.1975г. Зарегистрировано 13 декабря 1976г.
9. А.С.№553858 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин» А.И.Плугин,Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова, А.И.Иванов,А.А.Капустин,В.М.Цыферров., Заявлено 17.12.1975г., Зарегестрировано 13 декабря 1976г.
10. А.С.№608347 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин» А.И.Плугин,Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова, А.И.Иванов,А.А.Капустин,В.М.Цыферров., Заявлено 17.12.1975г.,Зарегестрировано 27января 1978г.
11. А.С.№710284 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин в массиве льда» Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин, М.И.Цыферов. Заявлено16.10.1974г.Зарегестрировано 21 сентября 1979г.
12. А.С.№ 719194 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин в массиве льда» Е.П.Боженов, А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин, М.И.Цыферов. Заявлено16.10.1974гЗарегестрировано 06 ноября 1979г.
13. А.С. №763569 «Устройство для проходки скважин» Е.П.Боженоя,А.И.Иванов,А.И.Плугин,А.И.Гаврилова,А.А.Капустин,В.М.Цыферов,Г.А.Янченко,Г.К.Герасимов., Заявлено16.05.1975г. Опубликовано 15.09.1980г. Бюл.№34.;
14. А.С. №882262 «Реактивно-перемещающееся устройство для проходки скважин в горных породах» Е.П.Боженов, А.И.Плугин,М.И.Цыферров,В.В.Цымбалов.,Заявлено 08.10.1974г. Зарегестрировано 14.июля 1981г.
15.А.С. № 1496349 «Устройство для проходки ледяных пробок в скважинах» Е.П.Боженов, Б.З. Чистяков, А.И.Плугин., Заявлено 15.07. 1987г. Зарегестрировано 22 марта 1987г.
16. АС № 1538578 «Устройство для бурения скважин» Авторы: Боженов Е.П., Плугин А. И., Чистяков Б.З., Приоретет: 16.03.88.: Зарегестрировано!5. 09. 1989г. Заявитель: ЛИТЛП, Всезоюзный проектный и научно-исследовательский институт «ГИПРОНИНЕМЕТАЛЛОРУД»
30. Материалы использованные для рисунка 12. Первые в мире автономные пороховые ракетные устройства для проходки скважин
1. Циферов М. И. Термогазодинамический способ. Авт. свид. СССР № 212908, Е 21 В 7/18, 1965;
2. Цыферов М.И. Патент №522759 СПОСОБ М. И. ЦИФЕРОВА ОБРАЗОВАНИЯ ВЫРАБОТОК В ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ., Заявлено 07.06.73г., Опубликовано 05.03.77. Бюллетень № 9 (4 Дата опубликования описания 02.06.77 (51)М.Кл.2 Е 21 D 9 00E 21 С 37/16;
3. Конструктивные схемы автономных буровых аппаратов для проходки ледовых массивов и мягких грунтов. НИР х/д №320. ЛИСИ.
4. А.С. № 481 205 Сопловая головка для реактивно перемещающихся буровых аппаратов. Авторы А.Н.Бура, Б.П.Жуков,Л.В. Забелин, В.А.Козлов, В.Б. Преображенский и Р.В. Якушкин., (22)Заявлен 04.09. 73. Опубликован(46) 15.11.83.Бюл. № 42
5. А.С.№ 553857 «Сопловая головка для реактивно-перемещающихся буровых аппаратов» А.И.Плугин, А.П.Дмитриев, Е.П.Боженов, А.И.Иванов, А.И. Гаврилова, А.АКапустин, А.П.Помигуев, .А.Орлов. Заявлено 15.12.1975г. Зарегистрировано 13 декабря 1976г.
6. А.С.№ 546196 Термобур для проходка скважин в мерзлых грунтах.,
Е. П.Боженов,А.И.Гаврилова,А.И.Иванов,А.П.Плугин
31. НИР х/д № 320. Научно –исследовательский сектор, .кафедра Детали машин.,Ленинградский иженерно-строительный институт.
32. М. И. Цыферов «Справка-доклад по подземным реактивным снарядам (ПРС)и возможным использованием их в народном хозяйстве. (для комиссии) январь 1972 год- Москва. Машинописный материал.
33. CПРАВКА Минвуза РСФСР об организации в Ленинградском инженерно-строительном институте проблемной научно-исследовательской лаборатории применения техники реактивного действия в строительстве. Подпись Начальник Управления хоздоговорных и специальных научно-исследоватедьских работ МинвузаРСФСР Э.Калининн. Начальник Главного управления химико-технологических,горнометаллургическихи строительных вузов МинвузаРСФСР В.Никонов; На 3-х машинопмсных страницах..
34. Техника - молодежи" 1984 г №2. Геннадий Максимович, наш спец. корр. ИСТОРИЯ ТАЛАНТЛИВОЙ РАЗРАБОТКИ
35. Василий Захарченко. «Подземная» ракета и её судьба » Огонёк : журнал. - Правда, 1986. - № 36 (3085) от 6-13 сентября. - С. 26- 27..
36. В. Цыферов «Подземная ракета близится к старту» Журнал ИР 1/84 с.24
37 Стенды для исследования термогазодинамического способа обработки.
1. Боженов Е. П!, Иванов А. И. Стенд для исследования вопросов подводной термогазодинамической обработки крепких минеральных сред. - В кн.. Строительно-дорожные машины, электротехника, автомобили и двигатели, детали ‘машин/ЛИСИ. - Краткое содерж. докл. XXVIII иауч, конф. Л.. 1970.
2. А.С. 389240 « стенд для исследования термического разрушения горных пород» Е.П.Боженов, А.В. Бричкин, А.И. Гаврилова, А.Н. Генбач, А.И. Иванов. Заявлено 18.05.71. Опубликовано 05.7.73.
38. Материалы к рисунку 14 «Сопла Лаваля работают на воздухе высокого давления »
1. Фотография установки В.Цыферова на воздухе высокого давления. иэ личного архива Е. П.. Боженова).
2. Схема устройства из А.С..№ 1004598 «Устройство для расширения скважин» А.И.Плугин, М.И.Цыферов, И.Л.Леонтьев, В.М.Цыферов., Заявлено 16.01.81. , Опубликовано 15.03. 83., Бюл.№ 10. Заявитель: Всесоюзный научно-исследовательский институт природного газа.
39. Совместные приказы Минстройматериалов СССР и Минвуза СССР № 655/240 от 23/20 мая 1983г. «О повышении эффективности научных исследований в области промышленности строитульных материалов,выполняемых высшими учебными заведениями» Из приложения к приказам №655/240 от 23/20 мая 1983г: Раздел №№пп 7.« Применение новых физических методов для программированной обработки сырья с использованием сверхзвуковой газовой струи в качестве рабочего органа машин направленной обработки».; «… однако, несмотря на неоднократные обращения руководство ЛИТЛП не включило в план НИР своего института данную тему – «Применение новых физических методов для программированной обработки сырья с использованием сверхзвуковой газовой струи в качестве рабочего органа машин направленной обработки»…предусмотренной приказом Минстройматериалов СССР и Минвуза СССР и постановлением Совмина Карельской АССР…Прошу Вас разобраться и обеспечить выполненее. Подпись Зам Мин Минвузв СССР Макаров»
Сверхзвуковая скорость W>W зв. может быть получена в сопле, состоящем из суживающейся и расширяющейся части. Такое сопло называется соплом Лаваля по имени его создателя (рис.1).
Рисунок 1
Сужающаяся часть служит для ускорения дозвукового потока газа.
В соответствии с уравнением Гюгонио, в сужающейся части газ может разогнаться до критической скорости в самом узком сечении, в критическом. В расширяющейся части должно происходить дальнейшее ускорение газа до сверхзвуковых скоростей. Течение газа в сужающейся части подчиняется тем же законам, что и в простом сопле.
Режим работы сопла Лаваля
При Р 1 =Р а (атмосферном давлении) движения газа нет. С увеличением Р 1 перед соплом скорости вдоль всего сопла дозвуковые, т. е. скорость в расширяющейся части падает, а давление растет.
Дальнейшее повышение давления перед соплом приводит к тому, что за горловиной скорость газа становится выше скорости звука и давление его падает.
При достаточно высоком значении Р 1 давления хватает ровно настолько, чтобы к выходу из сопла давление плавно выровнялось с атмосферным. Вместе с непрерывным падением давления непрерывно растет скорость. Режим при котором в свехзвуковом сопле происходит непрерывное уменьшение давления от Р 1 до Р а называется расчетным. Для конкретного сопла существует единственное значение , при котором оно работает в расчетном режиме и Р 2 =Р а.
Режимы, при которых относительное давление слишком велико, чтобы обеспечить сверхзвуковую скорость именно на срезе сопла называют нерасчетными, а сопла, работающие в этих режимах – перерасширенными.
Обычно сужающуюся и расширяющуюся части сопла Лаваля выполняют коническими. Сопряжение конусов закругляют так, чтобы проходное сечение было равно критическому. Центральный угол сужения не имеет существенного значения и обычно равен 60–90 0 . Угол раскрытия расширяющейся части предусматривают 8–12 0 .
Сопла Лаваля рассчитывают таким образом, чтобы скорость в самом узком сечении его была критической, а в расширяющейся части превосходила звуковую, постепенно возрастая по мере приближения к выходному отверстию сопла. Если скорость в критическом сечении сопла f кр. будет меньше критической, то в расширяющейся части будет уменьшаться, а не увеличиваться, т. е. будет изменяться также, как и в обычном сопле.
В сопле Лаваля выравнивание (уменьшение) давления в критическом сечении до Р а происходит не за соплом, а в расширяющейся части сопла, и сопровождается увеличением скорости истечения. Соответственно возрастает кинетическая энергия струи, которая используется для совершенствования полезной работы. В этом преимущество сопла Лаваля перед обычным соплом.
Учет. Отпуск на новый год! Как считать отпуск в новогодние праздники? Отношения агентства занятости с принимающей стороной
Рисунок журавлей летящих в небе
Рентабельность как показатель эффективности деятельности организации
Формирование кадрового резерва: пошаговая инструкция Формирование резерва кадров проводится
Общие положения должностной инструкции главного инженера