Стр. 1 - М.И. Дьяченко, А.Н. Темнов - Проблемы динамики перераспределения топлива в крупногабаритных ракетнокосмических объектах
Упрощенная HTML-версия
УДК 621.3
М. И. Д ь я ч е н к о, А. Н. Т е м н о в
ПРОБЛЕМЫ ДИНАМИКИ
ПЕРЕРАСПРЕДЕЛЕНИЯ ТОПЛИВА
В КРУПНОГАБАРИТНЫХ РАКЕТНО-
КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТАХ
Одним из возможных путей улучшения энергетических характе-
ристик современных ракет-носителей тяжелого класса, является
повышение весовой эффективности конструкции за счет перерас-
пределения части топлива из баков одной ступени в другую и обес-
печения более полной заправки к моменту отделения предшеству-
ющей ступени. Рассмотрена проблема влияния перераспределения
топлива на динамику конструкции разрабатываемой ракеты.
E-mail:
Ключевые слова
:
перераспределение, пакетная схема, центральный
блок, боковой блок, обобщенные координаты.
Прогресс в освоении космоса и постоянно возрастающая коммер-
ческая деятельность требует от конструкторов современной космиче-
ской индустрии создание более надежных ракет-носителей (РН), раз-
гонных блоков и космических аппаратов (КА), т.е. средств выведения
с максимальными энергомассовыми характеристиками.
При проектировании РН используют две основные схемы компо-
новки: тандемную и пакетную. Пакетная схема позволяет вывести на
орбиты б´ольшую массу полезного груза, но уступает перед тандемной
в энерго-массовом совершенстве ступеней.
Одним из возможных путей улучшения энергетических характе-
ристик РН тяжелых классов (массы полезного груза, выводимого на
опорную орбиту) является повышение весовой эффективности кон-
струкции второй ступени за счет перераспределения части топлива из
баков первой ступени и обеспечения ее полной заправки к моменту
отделения боковых блоков.
При эксплуатации РН пакетной схемы есть большая вероятность,
что уровни топлива в топливных баках будут различны. Разные уровни
компонентов топлива могут иметь место в результате разброса расхо-
дов жидких компонентов топлива; из-за ошибок при заправке топлив-
ных баков, из-за разброса характеристик топливных установок; из-за
невыхода на режим или отказа в процессе полета одного из двигателей
двигательной установки (ДУ), или вследствие управления ракетой с
помощью разности тяг ДУ.
Для обеспечения одновременного опускания уровней компонен-
тов топлива могут быть применены различные схемы синхронизации
уровней компонентов топлива в баках с использованием гидравличе-
ских связей между баками.
164
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
