Рули газовые

Ракета Циолковского — управляемый космический корабль. Регулируя скорость вытекания газов, можно изменять скорость полета ракеты. Если же в струе выходящих газов установить плоские рули из графита, то отражение этими рулями газовой струи приведет к изменению направления полета ракеты. [c.25]

И могут устанавливаться как в газовом потоке, так и вне его на срезе сопла. В последнем случае они получили название периферийных рулей. Газовые рули, находящиеся в потоке продуктов сгорания двигателя, создают дополнительное сопротивление, в результате чего уменьшается тяга двигателя. Кроме того, в процессе полета лопасть руля постепенно разрушается. Поэтому конструкторы выбирают соответствующую форму руля (чтобы уменьшить этот вредный эффект) и соответствующий термоэрозионностойкий материал (графит, молибден и др.). [c.59]

В качестве органов управления можно использовать сравнительно простые по конструкции газовые рули, размещаемые в конце сопла основного двигателя (рис. 1.9.11, д). Отклонение струи газа, вызываемое рулями, приводит к созданию достаточно больших управляющих усилий. Их преимущество заключено в возможности создания путем дифференциального отклонения наряду с управляющими моментами тангажа и рыскания также и моментов крена. Положительным свойством газовых рулей является линейность их управляющего момента для сравнительно больших углов отклонения (до 20°). Однако газовые рули, являясь эффективным средством управления, обладают существенными недостатками. Оказывая значительное сопротивление газовому потоку, они уменьшают эффективную тягу (до Зч-5%). Кроме того, под воздействием высоких температур и больших скоростей газа рули выгорают. Это позволяет применять их лишь в условиях кратковременного режима работы. [c.86]

Существенным недостатком рассмотренных органов управления (кроме газовых рулей) является невозможность создания ими (при наличии одного двигателя или сопла) управляющих моментов крена. Кроме того, все эти органы управления, включая и газовые рули, работают при включенном двигателе и не могут обеспечить управление на пассивных участках полета. Эти недостатки позволяют устранить струйные рули, представляющие собой совокупность нескольких сопл, расположенных перпендикулярно продольной оси летательного аппарата на максимальном удалении от центра масс (рис. 1.9.11,и). Сопла могут принадлежать неподвижным реактивным двигателям или питаться от общего источника сжатого газа. Струйные рули работают как в непрерывном, так и в импульсном режиме и оказываются достаточно эффективными при создании управляющих моментов относительно всех трех осей. [c.87]

На этом основано осуществление собственно аэродинамической схемы стабилизации неоперенного тела вращения (рис. 1.13.2, а). Такая стабилизация рекомендуется при полетах в плотных слоях атмосферы. На больших высотах устойчивость обеспечивается применением газовых рулей (газодинамическая схема, рис. 1.13.2,6). Если диапазон высот велик, то целесообразна комбинированная схема стабилизации (рис. 1.13.2, б). В плотных слоях атмосферы эта стабилизация обеспечивается расширяющейся юбкой, а на больших высотах — газовыми рулями. Такие же рули используются и при движении аппарата с малой скоростью в плотных слоях атмосферы, когда аэродинамическая стабилизация неэффективна. На рис. [c.111]

Газовый руль представляет собой консоль несущей поверхности, устанавливаемую обычно непосредственно за выходным сечением сопла двигательной установки. Такая консоль имеет небольшое удлинение и симметричный профиль. [c.329]

Нахождение руля в перегретой газовой среде, оказывающей сильное эрозионное воздействие, вызывает необходимость увеличения толщины профиля, затупления его передней и задней кромок. В условиях сверхзвукового обтекания это может существенно повысить лобовое сопротивление рулей и тем самым снизить тягу двигателя. По мере выгорания материала руля толщина, а следовательно, и сопротивление уменьшаются при этом несколько снижается управляющая сила. Обеспечение необходимой величины этой силы при возможных предельных углах поворота и заданном времени работы руля обусловливает соответствующий выбор его геометрических размеров и формы в плане. [c.329]

При эксплуатации газовых рулей следует учесть возможность их применения в комбинации с аэродинамическими органами управления (поворотным оперением). В этом случае газовые и аэродинамические рули имеют [c.329]

Рис. 4.7.1. Схемы расположения газовых рулей

ЛИЯ становится усилие, создаваемое аэродинамическими рулями. При значительном разгоне летательного аппарата надобность в газовых рулях отпадает и они могут быть удалены из струи, чтобы не снижать тягу двигателя. Существенное преимущество комбинации аэродинамических и газовых рулей связано с возможностью использования одного и того же рулевого привода, что позволяет уменьшить вес конструкции системы управления. [c.330]

Как показывают исследования, вовсе не обязательно размещать газовые рули непосредственно за выходным сечением. Их расположение возможно также и внутри сопла, что позволит при заданном управляющем усилии уменьшить площадь руля, так как скоростной напор газа, определяющий величину этого усилия, оказывается больше. Следует иметь в виду, что ес.яи руль расположен на достаточном удалении от среза сопла, то могут возникать отрицательные эффекты, уменьшающие суммарное управляющее усилие за счет интерференции руля с внутренними стенками. При этом в связи с увеличением температуры газа усилится выгорание материала рулевого устройства. [c.330]

По сравнению с обычным газовым рулем струйный триммер находится в лучших условиях, так как омывается продуктами сгорания лишь в ограниченное время, в течение которого требуется управляющее усилие. Расчет периферийных рулей может быть осуществлен по схеме, принятой для дес))-лекторов. Такие расчеты, а также экспериментальные исследования показали, что управляющая сила в большом диапазоне углов Ор линейно зависит от площади перекрытия потока. [c.331]

Расчет сил, создаваемых газовым рулем, соответствующий выбор его формы, размеров и месторасположения являются весьма сложной задачей. Получение при этом достоверных результатов затрудняется неравномерностью газового потока из сопла, наличием в нем несгоревших частиц топлива, затупленным профилем руля, влиянием на его обтекание боковых кромок и интерференции со стенками сопла. [c.331]

Руление. Рулить на самолете разрешается только летчику. Скорость руления устанавливается инструкцией, а при рулении с сопровождением не должна превышать 4—5 км ч. Во время руления летчик обязан следить за тем, чтобы самолет не попал в зону действия газовой (воздушной) струи от других самолетов и чтобы другие самолеты не попадали в зону струи от его самолета. При рулении запреш аются резкие, импульсные торможения и крутые развороты. [c.16]

Управление вектором тяги в летательных аппаратах с ЖРД осуществляется несколькими способами (рис. 115) 1) поворо том камеры сгорания (или всего двигателя) в карданном под весе 2) поворотом выхлопных патрубков турбины 3) поворотом сопла камеры сгорания 4) использованием газовых рулей в сверхзвуковом потоке продуктов сгорания 5) установкой [c.200]

Самолет вертикального взлета и посадки должен быть оборудован газовыми или реактивными рулями, позволяющими поворачивать самолет вокруг его центра тяжести при отсутствии скоростного напора, а также связанной с этими рулями автоматической системой стабилизации. [c.271]

Многие его технические предвидения и предложения полностью себя оправдали. Так, например, идея создания ракеты, работающей на жидком топливе, высказанная им еще в 1903 г., была осуществлена на практике в 20-х годах. Чрезвычайно важной была математическая разработка Циолковским идеи многоступенчатых ракет ( Космические ракетные поезда ), осуществленной в структуре современных космических ракет. Многие другие теоретические и технические указания Циолковского также были осуществлены после его смерти. Например, его предложение управлять движением ракеты с помощью рулей, помещенных в газовой струе реактивного двигателя, было использовано немецкими конструкторами V-2. Рули были сделаны из графита. У Циолковского в качестве огнеупорной облицовки сопла указывались углерод или вольфрам. [c.229]

Теперь рассмотрим, что же такое современная бортовая навигационная система. Развитие навигационной техники, авиационной и космической, показало, что среди систем автоматического управления движением объектов важное значение имеют автономные системы управления, среди которых наибольшее развитие получили инерциальные системы. В инерциальных системах для счисления пути используются датчики первичной информации о движении объекта и счетно-решающие или вычислительные устройства, а в последнее время — бортовые вычислительные машины. Основная первичная информация снимается с датчиков линейных ускорений, называемых акселерометрами. Они дают информацию о характеристиках движения центра масс объекта в инер-циальном пространстве. Но этих данных для управления движением недостаточно. Необходима информация о вращении объекта относительно центра масс. Для этого используются гироскопические устройства. Информация поступает в бортовые ЭВМ (БЭВМ), где вырабатывается сигнал управления, обеспечивающий нужную траекторию полета, а с него —на органы управления полетом либо на двигательную установку или соответствующие рули (газовые или аэродинамические). Исторически сложилось так, что в первых инерциальных системах имелась стабилизированная платформа, которая вначале выставлялась относительно какой-либо системы координат. Наиболее совершенные платформы были оснащены трехосными гироскопическими стабилизаторами. Однако инерциальные системы с гиростабилизированной платформой имеют ряд существенных недостатков. К ним [c.159]

Различие между аэродинамическими, газодинамическими и комбинированными органами управления заключается прежде всего в принципах создания управляющих усилий. Аэродинамические органы управляют полетом за счет перераспределения давления набегающего потока по внешним поверхностям аппарата, т. е. путем изменения вектора равнодействующих всех аэродинамических сил газодинамические — за счет перераспределения давления по внутренним поверхностям аппарата (сопла, двигательной установки и пр.), в результате чего изменяется вектор равнодействующих всех газодинамических сил./(ожбиниробанмые органы управления используют эффекты струйного взаимодействия набегающего потока с потоком газа, выдуваемого наружу через отверстия (щели) на внешней поверхности летательного аппарата. При этом в управляющее усилие входит не только соответствующая составляющая силы тяги, образующейся при струйном вдуве, но и аэродинамическая сила, возникающая за счет интерференции струй с внешним потоком. С точки зрения такого определения орган управления, представляющий собой совокупность аэродинамического и газового рулей, находящихся на одной оси и поворачивающихся одной рулевой машинкой, не является комбинированным. Это два различных руля, работающих вместе. [c.620]

Комбицированная схема. Если указанные условия полета не выполняются, то используется комбинированная схема управления и стабилизации, изображенная на рис. 1.13.5,6. При малых скоростях движения или при полете в разреженной среде управление и стабилизация осуществляются при помощи газодинамических рулей, причем для этих условий вовсе нет необходимости иметь оперение и аэродинамические органы управления. В тех же случаях, когда в конструкции они предусмотрены, их использование оказывается достаточно эффективным лишь при больших скоростях в плотных слоях атмосферы. Они играют роль либо самостоятельных управляющих устройств (на пассивном участке траектории), либо вспомогательных рулевых органов (на активном участке). При этом иногда конструктивно оказывается выгодным располагать на одной оси аэродинамические и газодинамические органы управления (например, поворотное оперение и газовые рули). [c.113]

Весьма опасными могут оказаться последствия взаимодействия примесей, содержащихся в струе (например, недогоревших частиц металлизированных топлив), с поверхностью органов управления, приводящего, с одной стороны, к их интенсивной эрозии ( разгару ), а с другой — к залипанию необходимых для работы зазоров. По этим причинам могут быстро сгорать газовые рули, затрудняться перемещения Дефлекторов. Трудности в работе газодинамических органов возникают из-за того, что их надо располагать в строго определенном месте на летательном аппарате в условиях ограниченного пространства. [c.300]

Представляют интерес опытные данные об исследовании цилиндрических насадков ([54], 1958, № 565). Вид насадка и зависимость управляющего усилия от угла поворота, длины насадка и давления в камере двигателя приведены на рис. 4.5.1. Для исследуемой схемы поворотного насадка шарнирный момент достигал 1,54 кгс-см (0,151 Н-м)на 1 кгс боковой управляющей силы, в то время как для центрального газового руля эта величина составляла 0,92 кгс-см/кгс (9,2-10 Н-м/Н). Потери тяги оказались незначительными и практически не зависящими от устройства входной части насадка. Можно ожидать, что от вида конструкции в значительной степени зависит эрозионная стойкость цасадка. Опыты показывают, что оптимальная длина цилиндрического насадка близка к 1,5 его диаметра. [c.327]

Несмотря на указанные недостатки, газовые рули находят широкое применение. Это объясняется относительной простотой конструкции руля и компоновки управляющего устройства, а также малой величиной шарнирного момента, обусловленной использованием газоаэродинамической компенсации. Важное положительное свойство таких рулей связано с линейностью рабочих характеристик (т. е. линейной зависимостью управляющих сил от угла поворота). Существенным является то, что крепление газовых рулей у выходной части сопла летательного аппарата повыщает прочностные характеристики летательного аппарата,увеличивая жесткость кормовой части и раструба сопла. [c.329]

В двигательных установках с односопловым блоком обычно применяется четырехлопастная схема расположения газовых рулей (рис. 4.7.1,а), позволяющая управлять полетом по тангажу (рули 2 и 4), рысканию (рули /и 5) и крену (дифференциальное отклонение рулей 2 и 4 или /и5). Возможна также трехлопастная схема (рис. 4.7.1, б). Исследования показывают, что в такой схеме эффективность рулей повышается, так как каждый из них участвует в управлении по всем трем каналам. Одновременно уменьшается число рулевых машинок и усилителей, упрощается стыковка летательного аппарата со стартовым агрегатом. Все это заметно снижает вес системы управления. Следует, однако, учитывать, что надежность работы такой системы из-за некоторого ее усложнения ниже, чем при четырехлопастной схеме. [c.330]

Разновидностью газового органа управления является периферийный руль (или струйный триммер) (рис. 4.7.2). Т акой руль крепится с помощью шарнирного соединения за выходным сечением сопла. В неотклоненном положении рулевая поверхность находится за пределами струи вытекающего газа. При необходимости создать управляю- [c.330]

Рули [В 64 С летательных аппаратов (9/00 газовые 15/00-15/14)) ручных тележек или тачек В 62 В 5/06] Рулонные материалы [подача <лент или полотнищ с рулонов В 65 Н 20/(00-40) в ротационных печатных машинах В 41 F 13/(02-06)) В 65 тара и упаковочные элементы для хранения и транспортирования D 85/(66-677) этикетирование С 5/00-5/06) транспортные средства для их перевозки В 60 Р 3/035 устройства (для перемещения в копировально-множительных машинах для делопроизводства L 21/(00-10) для поддерживания и перемещения в пишущих машинах J 15/(00-14)) В 41] Румпели наземных транспортных средств В 62 D 1/14 Ручки [для инструментов (В 25 G 3/00-3/38 крепление изготовление ковкой или штамповкой В 21 К 5/18) для кабин машинистов подъемных кранов В 66 С 13/56 В 25 (для отверток В 23/16 для переносных инструментов ударного действия D 17-04) В 62 (для переноски велосипедов, мотоциклов и т. п. J 39/00 тачек, тележек и т. п. В 5/06) переносных электроосветительных устройств F 21 L 15/12 из пластических материалов В 29 L 31 46 В 65 D (для тары 25/28 для упаковок 75/56)] Ручное управление <ДВС F 02 D 11/(00-10) ядерными установками энергетическими G 21 D 3/02) Ручной набор, оборудование В 41 В 1/00-1/28 привод в переносных электроосветительных устройствах F 21 L 13/(04-08)) Ручные [инструменты <В 25 (для забивания гвоздей С 1/00 ящики для хранения Н 3/02) для изготовления картонажных изделий В 31 В 47/(00-04) комбинированные (В 25 F 1/00 с роторными двигателями F 01 С 13/02) для литейщиков В 22 С 23/00 для полирования В 24 D 15/00 приспособление ДВС для их привода F 02 В 63/(00-02) режущие общего назначения В 26 В резьбонарезные В 23 G 1/26) смазочные устройства F 16 N 3/00-3/12] [c.169]

Наконец, ДТРД обладает большими возможностями и в смысле отбора воздуха для обеспечения сдува пограничного слоя, создания газовых рулей . Для этого следует организовать отвод воздуха из второго контура в соответствующие устройства. Потери в тяге при таком отборе будут минимальными. [c.125]

Для управления полетом требуется изменять величину и направление вектора тяги ракетного двигателя. Изменение тяги по величине, или регулирование тяги, бывает желательным в разных пределах — от нескольких процентов для маршевых двигателей ускорителя до 1 10 при посадке на Луну или другие планеты ( Рейнджер , лунный модуль КК Аполлон , ЖРД RL-10) и до 1 100 при встрече и стыковке космических аппаратов. Управление вектором тяги позволяет изменять положение космического аппарата, создавая моменты по углам тангажа, рыскания и крена. Моменты, создаваемые по углу тангажа, поднимают или опускают нос аппарата, по углу рыскания поворачивают аппарат влево или вправо, по углу крена вызывают поворот относительно его продольной оси. В общеЫ случае вектор тяги проходит через центр масс космического аппарата и направлен вдоль его оси, поэтому управление пО каналам тангажа и рыскания можно осуществлять угловы отклонением вектора тяги маршевого двигателя, тогда как уп равление по каналу крена требует наличия по меньшей мере двух газовых рулей в сопле или двух сопел. [c.200]

В поворотных системах весь двигатель, сопло или выхлопные патрубки турбины установлены в подшипниках и могут поворачиваться в пределах какого-то угла с изменением направления вектора тяги. Это наиболее распространенный способ управления (маршевые двигатели Н-1 и F-1 ракет-носителей семейства Сатурн , маршевый двигатель ВКС Спейс Шаттл SSME, RL-10, ЖРД с центральным телом), так как характеризуется минимальными потерями удельного импульса. Газовые рули и дефлекторы изменяют направление движения газового потока на выходе из сопла. Они доказали свою высокую надежность, но подвержены сильной эрозии и их применение приводит к потерям осевой тяги. Вторичньш впрыск рабочего тела (газа или жидкости) через стенку расширяющейся части сопла в основной поток продуктов сгорания приводит к возникновению косых скачков уплотнения, вызывающих изменение направления истечения части газа. Вспомогательные управляющие сопла постепенно эволюционировали к ЖРД малой тяги, которые также используются для управления космическим аппаратом и регулирования скорости полета при выключенном маршевом двигателе. Маленькие верньерные ЖРД применялись на ракетах Тор и Атлас . Они же используются в системе реактивного управления ВКС Спейс Шаттл . [c.201]

Необратимая система предпочтительна в тех случаях, когда наблюдаются резкие изменения шарнирного момента вследствие перераспределения давления по поверхности руля (волновой кризис, переход к сверхзвуковому обтеканию). При необратимой системе 9Т0 вызовет только повышенную нагрузку силового механизма, а при обратимой системе — также и соответствующий рост усилия на ручке. Вот почему для сверхзвуковых самолетоз (которым приходится летать, конечно, и на дозвуковых скоростях) наилучшим следует считать необратимое управ-ление. Оно также вполне пригодно и для управления газовыми или струйными рулями. [c.299]

На скоростях и высотах, лежащих слева от кривой эволютивной скорости, самолет мог бы летать главным образом на неустановившихся режимах. Это возможно при условии, что удастся обеспечить хорошую управляемость самолета на скоростях, меньших эволютивной. Не исключено, что в будущем с помошью газовых и струйных рулей или других принципиально новых систем управления эта область будет обжита самолетами. Пока же в ней возможен только неуправляемый баллистический полет и практически она не используется. [c.8]

Наиболее простым и перспективным способом управления в разреженных слоях атмосферы и вне ее пределов является использование реактивных сил, появляющихся при истечении газов из специальных реактивных сопел управления (струйных рулей), устанавливаемых так, чтобы обеспечить при их работе создание управляющих моментов относительно всех трех осей самолета. Подача газов к соплам регулируется летчиком или автопилотом посредством воздействия на обычные рычаги управления. Кроме струйных рулей, могут быть использованы газовые рули, дефлекторные решетки, поворачивающиеся двигатели и другие устройства. Так, например, на экспериментальном гиперзвуковом самолете (ракетоплане) США Норт Америкен Х-15 применена струйная система управления, а система искусственного демпфирования относительно трех осей имеет в качестве чувствительных элементов гироскопы с тремя степенями свободы. [c.42]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...