ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 629.78.533.6.013:621.45

Техническая механика, 2015, 1, 42 - 54

БИФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ВЕКТОРОМ ТЯГИ ДВИГАТЕЛЯ КОСМИЧЕСКОЙ СТУПЕНИ РАКЕТЫ-НОСИТЕЛЯ

Т. А. Коваленко, Н. П. Сироткина, Н. Д. Коваленко

      Сообщаются результаты разработки и исследования бифункциональной системы управления векто- ром тяги маршевого жидкостного ракетного двигателя верхних перспективных ступеней ракет-носителей типа «Циклон-4М», позволяющей в несколько раз расширить диапазон регулирования вектора тяги и функциональные возможности системы при сохранении высоких статических, динамических и габаритно- массовых характеристик исполнительных органов ситемы управления полетом летательного аппарата, расширить область устойчивости режимов стабилизации полета, повысить надежность работы и умень- шить энергозатраты на управление траекторией полета летательного аппарата; система основана на совме- стном использовании механической (качание двигателя, установленного в карданном подвесе) и газодина- мической (выдвижение в сверхзвуковой поток сопла твердого интерцептора с впрыском через него компо- нента топлива) систем регулирования вектора тяги; сравниваются динамические качества и управляемость полетом ступени ракеты-носителя при использовании автономно и в совокупности упомянутых механиче- ской и газодинамической систем управления вектором тяги; определены рациональные режимы работы каждого типа системы регулирования вектора тяги при их совместном функционировании. Сообщаются физические основы создания управляющих усилий, результаты расчета статических и динамических (ре- гулировочных) характеристик каждой системы; основное внимание уделено разработке новой газодина- мической системы, работающей в релейном режиме при стабилизации полета и в аналоговом режиме при управлении траекторией полета ступени; отмечаются некоторые новые решения по системе инжекции жидкости в сопло.

Жидкостной ракетный двигатель, система управления вектором тяги, газодинамические силы в сопле, качание камеры двигателя, стойкость системы, управление полетом.

1.Шестьдесят лет в ракетостроении и космонавтике / Под общей редакцией А. В. Дегтярева. – Днепропет- ровск : Арт-пресс, 2014. – 540 с.

2. Коваленко Т. А. Космические ступени как объект управления / Т. А. Коваленко, Ю. Д. Шептун // Сб. докл. науч. конф. «Информационные технологии в управлении сложными системами». – Днепропет- ровск : Изд-во «Свидтер А. Л.», 2011. – С. 210 – 213.

3. Динамическое проектирование ракет. Задачи динамики ракет и их космических ступеней : моногр. / И. М. Игдалов, Л. Д. Кучма, Н. В. Поляков, Ю. Д. Шептун ; под ред. С. Н. Конюхова. – Днепропетровск : Изд-во Днепропетр. нац. ун-та, 2010. – 254 с.

4. Ракета как объект управления / И. М. Игдалов, Л. Д. Кучма, Н. В. Поляков, Ю. Д. Шептун / Под ред. С. Н. Конюхова. – Днепропетровск : Арт – Пресс, 2004. – 544 с.

5. Коваленко Н. Д. Ракетный двигатель как исполнительный орган системы управления полетом ракет / Н. Д. Коваленко. – Днепропетровск : ИТМ НАН и НКА Украины, 2003. – 412 с.

6. Особенности отработки системы управления вектора тяги высотных ЖРД / Н. Д. Коваленко, Г. А. Стрельников, Ю. Д. Шептун, Г. Н. Коваленко, А. Д. Игнатьев // Вестник ДНУ. Ракетно- космическая техника. – 2008. – № 14/1. – С. 49 – 63.

7. Сравнение органов управления космической ступени носителя / Т. А. Коваленко, Н. Д. Коваленко, Ю. Д.Шептун // Вестник ДНУ. Ракетно-космическая техника. – 2011. – Т. 1, № 14. – С. 64 –71.

8. Газодинамические системы регулирования вектора тяги жидкостных ракетных двигателей как исполни- тельные органы системы управления полетом верхних ступеней ракет / Н. Д. Коваленко, Г. А. Стрельни- ков, Г. Н. Коваленко, Т. А. Коваленко, Е. Л. Токарева, А. Д. Игнатьев, Н. П. Сироткина // Техническая механика. ? 2013. ? № 4. ? С. 70 ? 83.

9. Патент на винахід 103528 Україна, МПК F02K 9/00. Спосіб регулювання вектора тяги рідинного ракетного двигуна та рідинний ракетний двигун для його здійснення / Коваленко М. Д., Шептун Ю. Д., Стрельников Г. О., Коваленко Т. О., Сироткіна Н. П.; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і НКАУ. – а 2011 14384 ; заявл. 05.12.2011 ; опубл. 25.10.2013, Бюл. № 20. – 11 с.

10. Патент на винахід 105214 Україна, МПК F02K 9/56, F02K 9/82. Спосіб регулювання вектора тяги рідинного ракетного двигуна та рідинний ракетний двигун для його здійснення / Коваленко М. Д., Шептун Ю. Д., Коваленко Т. О., Сироткіна Н. П.; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і НКАУ. – а 2011 12467 ; заявл. 24.10.2011 ; опубл. 25.04.2014, Бюл. № 8. – 10 с.

11. Патент на винахід Україна, МПК F02K 9/00. Спосіб керування вектором тяги рідинного ракетного двигуна з турбонасосним агрегатом подачі компонентів палива в камеру згоряння та рідинний ракетний двигун з його застосуванням / Коваленко М. Д., Стрельников Г. О., Шептун Ю. Д., Коваленко Г. М., Коваленко Т. О., Сироткіна Н. П.; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і ДКАУ. – а 2013 06211 ; заявл. 20.05.2013, позитивне рішення від 05.08.2014 – 11 с.

12. Заявка а 2013 08511 Україна, МПК F02K 9/00. Спосіб керування вектором тяги рідинного ракетного двигуна та рідинний ракетний двигун з його застосуванням / Коваленко М. Д., Стрельников Г. О., Шептун Ю. Д., Коваленко Г. М., Коваленко Т. О., Сироткіна Н. П.; заявник і патентоволодар ІТМ 43 НАНУ і ДКАУ. – Заявл. 08.07.2013. – 9 с.

13. Заявка на винахід Україна, МПК F02K 9/00. Рідинний ракетний двигун з турбонасосною системою подачі палива в камеру згоряння і системою газодинамічного регулювання вектора тяги / Коваленко Т. О., Коваленко Г. М., Сироткіна Н. П.; заявник і патентоволодар ІТМ НАНУ і ДКАУ. – Вих. № 57/683-02 від 23.09.14. – 8 с

Copyright (©) 2015 Т. А. Коваленко, Н. П. Сироткина, Н. Д. Коваленко

Copyright © 2014-2018 Техническая механика