ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 629.7.01

Технічна механіка, 2020, 2, 22 - 35

АНАЛІЗ РОБОТИ КЕРУЮЧИХ РЕАКТИВНИХ ДВИГУНІВ ВЕРХНЬОГО СТУПЕНЯ РН «ЦИКЛОН-4М» ПРИ ЗАПУСКАХ ТА ЗУПИНКАХ МАРШОВОГО ДВИГУНА

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2020.02.022

Тимошенко В. І., Книшенко Ю. В., Дураченко В. М., Асмоловський С. О.

Тимошенко В. І.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Книшенко Ю. В.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

Дураченко В. М.
Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля»,
Україна

Асмоловський С. О.
Державне підприємство «Конструкторське бюро «Південне» ім. М. К. Янгеля»,
Україна

      Мета роботи – дослідження впливу збурень від запусків і зупинок маршового двигуна багаторазового вмикання на роботу керуючих реактивних двигунів при їх безперервних і імпульсних режимах роботи з урахуванням об'єднання паливних магістралей цих установок. Відмова від традиційного живлення керуючих двигунів з автономних баків дозволяє збільшити масу виведеного корисного вантажу за рахунок виключення газової витіснювальної системи і забезпечує більш повне використання бортових запасів палива. У числі основних завдань системи керуючих двигунів як виконавчих органів системи керування польотом верхнього ступеня ракети-носія: керування за креном, тангажем та рисканням при різних режимах роботи маршового двигуна, прискорення ступеня перед повторними запусками маршового двигуна, відведення ступеня на орбіту утилізації з виробітком залишків палива. Наявність гідравлічного зв'язку паливних магістралей керуючих двигунів і маршового двигуна призводить до появи на входах до керуючих двигунів збурень тиску компонентів палива при запусках/зупинках маршового двигуна у вигляді провалів і кидків тиску повинні бути додатково відпрацьовані системою керування рухом ступеня ракети. Для дослідження роботи керуючих двигунів в умовах збурень від маршового двигуна використано розроблену авторами комплексну математична модель, що описує рух компонентів палива в магістралях живлення, в паливних електрокерованих клапанах і камерах згоряння керуючих двигунів. При проведенні розрахунків використано часові залежності збурень, що отримані при комплексних наземних випробуваннях верхнього ступеня ракети-носія «Циклон-4М». Результати розрахунків для найбільш напружених комбінацій роботи керуючих двигунів в умовах збурень при запусках і зупинках маршового двигуна, показують, що зміни тяги керуючих двигунів знаходяться в межах, що відповідають вимогам технічного завдання на розробку керуючих двигунів у складі рідинно-реактивної системи.
     

маршовий двигун, керуючий двигун, система живлення, комплексна математична модель, збурення тиску, тяга, результати розрахунку

1. Тимошенко В. И., Кнышенко Ю. В., Кошкин М. И. Расчетно-экспериментальное обеспечение разработки реактивных двигательных установок малой тяги. Техническая механика. 2005. №2. С. 50–64.

2. Тимошенко В. И,. Кнышенко Ю. В., Неустановившиеся течения жидкости в сложных разветвленных трубопроводных системах. Авиационно-космическая техника и технология. 2012. №5 (92). С. 47–57.

3. Тимошенко В. И., Кнышенко Ю. В., Дураченко В. М., Анищенко В. М., Корельский А. В. Расчетно-методическое обеспечение наземной отработки жидкостно-реактивной системы управления движением III ступени РКН «Циклон-4». Космическая техника. Ракетное вооружение. 2016. № 3. С. 3–14.

4. Тимошенко В. И., Кнышенко Ю. В., Дураченко В. М., Анищенко В. М. Вопросы отработки управляющей жидкостной реактивной системы с питанием из магистралей маршевого двигателя последней ступени ракеты-носителя. Космічна наука і технологія. 2016. Т. 22, № 1. С. 20–35. https://doi.org/10.15407/knit2016.01.020

5. Тимошенко В. И., Кнышенко Ю. В.Влияние газонасыщенности жидкости на особенности неустановившихся течений в сложных трубопроводах. Инженерно-физический журнал. 2018. Т. 91, № 6. С. 1506– 1516. https://doi.org/10.1007/s10891-018-1878-9

6. Полухин Д. А., Орещенко В. М., Морозов В. А. Отработка пневмогидросистем двигательных установок ракет-носителей и космических аппаратов с ЖРД. М.: Машиностроение, 1987. 247 с.

7. Кокорин В. В., Рутовский Н. Б., Соловьев Е. В. Комплексная оптимизация двигательных установок систем управления. М. : Машиностроение, 1983. 184 с.

8. Беляев Н. М., Белик Н. П., Уваров Е. И. Реактивные системы управления космических летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1979. 232 с.

9. Долгополов С. И. Математическое моделирование динамики жидкости в протяженных трубопроводах с помощью гидродинамических элементов. Техническая механика. 2006. № 2. С.114–120.

10. Долгополов С. И., Заволока А. Н., Николаев А. Д., Свириденко Н. Ф., Смоленский Д. Э. Определение параметров гидродинамических процессов в системе питания космической ступени при остановах и запусках маршевого двигателя. Техническая механика. 2015. № 2. С. 23–36.

11. Дураченко В. М., Шпак А. В., Колесниченко С. А., Агеева Л. И., Долинкевич А. С., Унчур К. А. Проблемы и пути их решения в процессе разработки жидкостного реактивного двигателя малой тяги для жидкостной реактивной системы 3-й ступени ракеты-носителя «Циклон-4». Космическая наука и технология. 2020. Т. 26. № 1. С.18–29. https://doi.org/10.15407/knit2020.01.018

Copyright (©) 2020 Тимошенко В. І., Книшенко Ю. В., Дураченко В. М., Асмоловський С. О.

Copyright © 2014-2020 Технічна механіка