ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Регулирование кажущейся скорости из "Основы техники ракетного полета " Описанный простейший способ управления дальностью впервые был применен на ракете Фау-2 . В то время при дальности порядка 300 км с возникающими методическими ошибками еще можно было в какой-то мере мириться. Однако при увеличении дальности ракет методическая погрешность, связанная с отклонением фактических параметров участка выведения от номинала, принимает недопустимые размеры. Наиболее простым средством для ее снижения можно было бы считать компенсацию по времени. Суть приема сводится к тому, что двигатель выключается не по кажущейся скорости из, а по связанной с ней другой — воображаемой скорости и/, зависящей еще и от времени. Например, — — / 1/, где — компенсационный коэффициент. [c.427] В выражении (8.15) заключенная в скобки сумма уменьшается при этом на величину kltA и соответственно меняется установка интегратора на дальность. Но теперь, если фактическое время отличается от номинального на Д/, а кажущаяся скорость — на Д 5, то воображаемая скорость отличается от номинала на Д1 5 — Надлежащим выбором коэффициента эту разность, а тем самым и основную методическую ошибку можно свести к минимуму. [c.427] С твердотопливным двигателем сделать что-либо трудно. Можно разве что повысить требования к повторяемости характеристик. Но у жидкостного — имеется возможность менять тягу на траектории в зависимости от текущего изменения кажущейся скорости. Система регулирования кажуи1,ейся скорости с помощью тяги двигателя получила сокращенное название системы РКС. [c.428] Существует несколько модификаций исполнения этой системы, но мы остановимся только на некоторой обобщенной, не стремясь к детальному описанию ее технической реализации. [c.428] Основная идея сводится к тому, чтобы на всем участке выведения выдерживать кажущуюся скорость вблизи номинала. Предположим, что на оси выходного диска гироинтегратора (см. рис. 8.13) установлена рамка потенциометрического датчика, поворачивающаяся по заданной программе от независимого временного механизма так, что угол поворота воспроизводит движение диска 7 при условии выполнения номинального закона для кажущейся скорости. Токосъемное же устройство крепится к диску 7. Конструкция узла практически не отличается от программного устройства, установленного иа гирогоризонте для изменения угла тангажа. Если кажущаяся скорость в полете следует номиналу, токосъемник относительно обмотки потенциометра не смещается, и сигнал на выходе равен нулю. Представим теперь, что двигатель дает тягу, меньшую номинала. Тогда токосъемник в своем движении будет отставать от рамки потенциометра, и возникает сигнал на форсирование двигателя. Подача рабочего тела на турбину увеличится, расход и тяга возрастут, увеличится кажущаяся скорость, увеличится скорость вращения диска 7, и сигнал, снимаемый с потенциометра, станет уменьшаться. Это означает, что кажущаяся скорость ракеты следует заданному номинальному закону изменения. В итоге. момент выключения двигателя Ia не будет сильно отличаться от номинального, и методические ошибки наведения будут уменьшены. [c.428] Таким образом, создается самостоятельная бортовая система регулирования тяги по кажущейся скорости. Как и всякая регулирующая система, она должна быть определенным образом настроена и проверена на устойчивость процесса регулирования. Казалось бы, сказанным вопрос и исчерпывается. Но вмешательство регулятора в работу двигателя ие может ограничиться одним лишь увеличением или уменьшением общего расхода. Важно еще следить и за соотношением расхода компонентов. В условиях полета этот вопрос решается уже не на основе термодинамических законов, а определяется прозаической заботой об остающихся на борту запасах горючего и окислителя. [c.428] Как сама тяга двигателя, так и расход каждого компонента на участке выведения имеют отклонения от номинала. Сами по себе они невелики, но их интеграл за время работы двигателя оказывается вполне весомым даже в буквальном понимании этого слова. [c.429] Представим себе, что массовый расход компонента по номиналу для некоторой ракеты составляет 500 кг/сек. Если насос недодает всего один килограмм в секунду, то к моменту выключения двигателя, скажем, через 5 минут, в баке останется сверх расчета 300 кг компонента. Вместе с тем необходршо считаться с возможностью такого же отклонения расхода от номинала и в другую сторону. Те же самые рассуждения могут быть высказаны и по поводу расхода второго компонента. Этот разброс в характеристиках расхода должен перекрываться гарантийными запасами топлива. [c.429] Сотни килограммов гарантийного запаса топлива существенно влияют на весовые характеристики ракеты. И вот тут-то, поскольку двигательная установка стала активным элементом системы наведения, как раз будет к случаю увязать и расход каждого компонента с общим расходом, регулируемым системой РКС. [c.429] Датчиками для определения запасов остающихся в обоих баках топливных компонентов могут служить точно оттарирован-ные расходомеры вертушечного типа, или же своеобразные уровнемеры. Чтобы исключить влияние колебаний жидкости, они располагаются на продольной штанге вблизи оси бака. Но в основном сейчас применяются элекгрические датчики, меняющие свое сопротивление по мерс обнажения, т. е. по мере снижения уровня жидкости. Если показания датчиков свидетельствуют о том, что соотношение остающихся запасов топливных компонентов отклоняется от номинала, необходимо выдать соответствующую команду на исполнительный дроссель. [c.429] Установка дросселя на магистрали одного из топливных компонентов, как нам известно из гл. И1, позволяет менять соотношение расходов, а измсияюихийся при этом суммарный расход компенсируется изменением подачи рабочего тела на турбину. Если же система подачи имеет независимые турбины для насосов горючего и окислителя, то каналы регулирования тем самым развязываются. Суммарный расход изменяется синфазной подачей сигналов на одну и другую турбины, а изменение соотношения компонентов — подачей сигналов, расположенных в противофазе. Полная аналогия с управлением по рысканию и крену pbi KaiHie — поворот рулей в фазе, крен — в противофазе. [c.429] В автомате управления дальностью (АУД) и в системе РКС чувствительным элементом является интегратор кажущегося ускорения, по — не общий. У интеграторов разные задачи, и к ним соответствещю предъявляются и различные требования. Гироскопический интегратор в системе РКС замеряет текущее значение кажущейся скорости, а в АУД интегратор должен выдать предварительную и главную команды на выключение двигателя. Требования к точности выполнения главной команды несравненно выще, чем к определению текущей кажущейся скорости. Поэтому интегратор АУД — это специальный точно оттарирован-ный гироскопический или электролитический интегратор. [c.430] Начав с управления дальностью и затронув связанные с этим вопросы регулирования двигателя, мы ничего еще не сказали о боковых отклонениях ракеты на участке выведения. Эти отклонения, хотим мы того или нет, возникают, и их необходимо устранять. В рамках инерциальной системы наведения это осуществляется с помощью чувствительных акселерометров, о принципах устройства которых мы уже говорили. Если интегрирующий акселерометр установить по боковой оси ракеты 2, то он выдаст значение кажущейся боковой скорости. Преобразованный сигнал поступает от акселерометра на рулевые органы, управляющие по рысканию, а система управления постоянно следит за тем, чтобы составляющая кажущейся скорости была бы равна нулю. При такой системе наведения необходимо, конечно, обеспечить высокую точность определения азимута прицеливания. Азимут плоскости прицеливания определяется путем точных баллистических расчетов, а геодезическая привязка точки старта и прицеливание осуществляются по самым высоким классам геодезических измерений. [c.430] Аналогично боковым отклонениям ракеты можно взять под контроль и отклонения от номинальной траектории в ее плоскости. Но при этом необходимо учитывать, что номинальное значение кажущейся скорости по оси у, в отличие от оси г, нулю не равно. Поэтому, если интегрирующий акселерометр установлен по поперечной оси ракеты у, то на исполнительные органы, управляющие ракетой по тангажу, должен выдаваться такой сигнал, чтобы к нулю приводилась не сама кажущаяся скорость, а разность между фактическим и номинальным ее значениями. [c.430] Вернуться к основной статье