2 / 8
С.С. Курдов, М.П. Ананьев
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 4·2017
энергоемкого топлива неотъемлемо влияет на конечные значения
энергетических параметров РН, в связи с чем разработка оптималь-
ных систем и средств управления жидкостной ракетной двигательной
установкой, а именно автоматической системы управления ЖРД, яв-
ляется актуальной задачей.
Получение максимальных энергетических характеристик при ра-
боте ЖРД обеспечивается дросселированием тяги, которое происхо-
дит за счет изменения массового расхода топлива. Система управления
расходованием топлива (СУРТ) осуществляет контроль за данным про-
цессом. Чем точнее система, тем меньше потерь от неточности пода-
чи и смешивания компонентов топлива, тем выше энергетические
характеристики ЖРД. В конечном счете, с развитием СУРТ отпадает
необходимость в гарантийных запасах топлива [1] на борту РН.
СУРТ построена на основе распределенных датчиков, т. е. устройств
непрерывного (по высоте бака) измерения уровня жидкости в реаль-
ном времени, точнее, на основе дискретного принципа контроля уровня
жидкости, который заключается в сборе информации по показаниям
отдельных точек в баке ракеты.
Ракеты-носители во время полета подвержены разнообразным
существенным нагрузкам, создающим на борту специфические усло-
вия и ограничения, которые оказывают заметное влияние на борто-
вую систему контроля компонентов топлива. Для включения в но-
менклатуру бортовой СУРТ уровнемер должен быть устойчивым к
агрессивным и взрывоопасным средам, при криогенных температу-
рах соответствовать массогабаритным параметрам и крайне высоким
условиям надежности, а также обеспечивать электромагнитную сов-
местимость компонентов системы, отсутствие кавитационного воз-
действия жидкости в баке и высокую точность измерений, в частно-
сти в условиях колебаний зеркала жидкости, выполнять специальные
требования.
Перечисленные подробности натолкнули на мысль о создании
новой СУРТ на базе линейного датчика. В настоящее время известно
техническое решение, обоснованное физическими свойствами опти-
ческого волокна, которые контролируют изменения параметров си-
стемы, вносимые микроизгибом волокна в проходящий сигнал. Концеп-
туальный облик новой СУРТ заключается именно в таком техническом
решении, определяющем микроизгиб оптического волокна [2].
Целью настоящей работы является разработка теоретических ас-
пектов создания новой СУРТ с жидкостной ракетной двигательной
установкой на основе волоконно-оптических линий связи (ВОЛС),
задачей — комплексная демонстрация аппаратного обеспечения раз-
рабатываемой СУРТ, выбор конкретных технических элементов си-
стемы, анализ гипотетического аналога и уже известных систем по-
добного типа.