Стр. 6 - М.И. Дьяченко, А.Н. Темнов - Проблемы динамики перераспределения топлива в крупногабаритных ракетнокосмических объектах

Рис. 2. Упрощенная модель РН пакет-

ной схемы с однокомпонентным ЖРД

и с перераспределением топлива из

ББ в ЦБ

упрощенную модель продольных

колебаний носителя пакетной схе-

мы с однокомпонентным ЖРД

(рис. 2). На рис. 2 введены обозна-

чения:

Δ

p

п

,

Δ

p

ц

— отклонения да-

влений на выходе из бустерного на-

соса (БН) перелива и в нише цен-

трального блока от номинальных

значений;

Δ

p

Σ

,

Δ

p

б

,

Δ

p

0

— откло-

нения давлений в нише бокового

блока, на входе в магистраль пе-

релива и на свободной поверхно-

сти топлива от номинальных зна-

чений;

Δ

n

x

, u

=

u

(

x, t

)

— от-

клонение продольной прегрузки от

расчетного значения и малое пере-

мещение произвольного попереч-

ного сечения РН в направлении

оси

Ox

при продольных упру-

гих колебаниях. Под номиналь-

ными значениями будем понимать

значения, отвечающие программ-

ным или расчетным [5].

Уравнения движения составим для отклонений (возмущений) пере-

менных величин от их значений в номинальном режиме. Промежуток

времени, в течение которого изменяются отклонения, будем считать

значительно больше периода собственных продольных колебаний РН.

Подача топлива в камеру сгорания, сила тяги двигателя, ускорение

всех элементов конструкции носителя и другие параметры в номи-

нальном режиме принимаются постоянными.

Введем следующие допущения:

•

проблему будем рассматривать в линейной постановке. Откло-

нения параметров от номинальных значений суть малые величины;

•

отдельные агрегаты будем описывать упрощенными динамиче-

скими уравнениями.

Всю модель представим в виде последовательности соединенных

между собой динамических звеньев, таких как корпус, упругое днище

бака, расходные магистрали, магистрали перелива, насосы (рис. 3), и

составим упрощенные динамические уравнения. На рис. 3 введены

обозначения:

1, 1б

— корпус ЦБ и модуль ББ;

2, 2б

— топливные баки;

3, 3б

— расходные магистрали;

4, 4б

— сумматоры воздействия на поток

топлива в расходных магистралях;

5, 5б

— сосредоточенные упругости;

6, 6б

— насосы подачи топлива;

7, 7б

— напорные магистрали;

8, 8б

и

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012

169