1
УДК 621.9.048.7
Проблемы и перспективы развития
гидроструйных технологий
в ракетно‑космической технике
© В.А. Тарасов, А.Л. Галиновский
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрены вопросы состояния гидроструйных технологий, перспективы их совер-
шенствования на основе теоретических и экспериментальных исследований. Особое
внимание уделено аспектам изучения характеристик физических явлений, сопрово-
ждающих процесс гидроструйной обработки материалов, а также взаимосвязям
этих характеристик с технологическими параметрами. Проведен анализ экспери-
ментальных и теоретических данных, позволивший выявить группы корреспондиру-
ющих факторов гидроструйной обработки материалов и жидкостей, а также
установить малоизученные области технологических параметров, с достаточно
высокой степенью вероятности являющихся перспективными для развития новых
гидротехнологий. По результатам численного моделирования методом конечных
элементов определены основные этапы, соответствующие последовательному раз-
витию волновых процессов в материале преграды и на ее поверхности.
Сделан акцент на перспективные инновационные направления развития исследований
в области прикладных аспектов гидротехнологий — диагностику материалов и по-
крытий, приготовление наносуспензий, обеззараживание и активацию гидротехно-
логических сред и др.
Ключевые слова:
высокоскоростная струя жидкости, материал, эрозия, суспензия,
диагностика, гидроструйная обработка.
В настоящее время технологии гидрорезания (ГР) и гидроабразив-
ного резания (ГАР) металлов, тугоплавких, жаропрочных и титановых
сплавов, конструкционной керамики, композиционных и других мате-
риалов нашли широкое применение при создании ракетно-космической
техники и заняли свою нишу наряду с традиционными и относительно
новыми высокотехнологичными видами обработки материалов.
Энергетической основой гидроструйных технологий является про-
цесс превращения работы, совершаемой главными исполнительными
органами технологического оборудования — мультипликатором или
плунжером, в кинетическую энергию струи жидкости малого диаметра.
Это достигается путем сжатия рабочей жидкости (обычно воды)
до сверхвысоких давлений (
p
~ 400 МПа) и ее последующего продав-
ливания через специально спрофилированное гидросопло малого диа-
метра (
d
c
~ 0,10…0,25 мм). На выходе из гидросопла компактная струя
воды имеет высокую скорость (
v
~ 800…900 м/с) и обладает значитель-
