Продольные автоколебания корпуса ракеты

Продольные автоколебания корпуса ракеты на жидком топливе возникают в результате взаимодействия продольных упругих колебаний конструкции с процессами, протекающими в жидкостном ракетном двигателе (ЖРД) и его топливоподающем тракте. Существенное возрастание амплитуд колебаний корпуса ракеты и различных параметров ЖРД, сопровождающее это явление, приводит, как правило, к различного рода аварийным ситуациям. [c.3]

В работах [114] и [89] описаны продольные автоколебания корпуса ракеты Атлас , обусловленные взаимосвязью продольных колебаний корпуса ракеты с системой регулирования давления наддува бака окислителя. В этом случае предположение о постоянстве давления наддува, разумеется, недопустимо. Подобный вид потери устойчивости нами рассматриваться не будет, поскольку центральным вопросом задачи в этом случае является изучение системы автоматического регулирования наддува баков, выходящее за рамки изучаемого здесь круга задач. [c.41]

ПРОДОЛЬНЫЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ КОРПУСА РАКЕТЫ [c.127]

Приступая к изучению продольных автоколебаний корпуса ракеты, полезно вновь вернуться к структурной схеме исследуемого замкнутого контура с тем, чтобы выяснить, какие именно звенья и какого рода нелинейности играют главную роль в процессе стабилизации амплитуд или возникновения жестких режимов возбуждения. [c.135]

Для того чтобы выделить существенные нелинейности, рассмотрим в чисто качественном плане характер проявления нелинейных свойств звеньев при реально наблюдаемых уровнях амплитуд. Будем при этом исходить из экспериментальных данных, приведенных во введении и в разд. 1.10 предыдущей главы, из которых, в частности, следует, что амплитуды колебаний различных параметров в режиме продольных автоколебаний корпуса ракеты существенно отличаются друг от друга. [c.136]

Если амплитуда продольных автоколебаний корпуса ракеты та> кова, что механические деформации конструкции носят упругий ха-рактер, то консервативная часть математической модели упругого корпуса будет описываться линейной системой уравнений. Следует также отметить, что даже при очень больших, достигающих разрушающих значений амплитудах колебаний, отклонения от линейной модели приводят всего лишь к весьма умеренным поправкам к значениям собственной частоты колебаний корпуса. Роль подобных поправок в рассматриваемом круге задач несущественна, так как само значение собственной частоты колебаний в процессе полета меняется в сравнительно широких пределах. [c.136]

ПРОДОЛЬНЫЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ КОРПУСА РАКЕТЫ ПРИ УМЕРЕННОМ УРОВНЕ АМПЛИТУД [c.138]

Нелинейность вида (2.3.3) была положена в основу анализа продольных автоколебаний корпуса ракеты в работе [111]. В этой работе так же, как и в работе [83], где рассматривался несколько другой [c.139]

ПРОДОЛЬНЫЕ АВТОКОЛЕБАНИЯ КОРПУСА РАКЕТЫ, СОПРОВОЖДАЮЩИЕСЯ РАЗРЫВНЫМИ КАВИТАЦИОННЫМИ [c.194]

Из многочисленных публикаций, посвященных изучению потери устойчивости, приводящей к продольным автоколебаниям корпуса, в частности, следует, что это явление наблюдалось в процессе леткой отработки большинства крупных ракет. По мере накопления опыта проектирования и летной отработки ракет-носителей стало ясно, что склонность к потере продольной устойчивости столь же типична для подобного рода объектов, как, например, флаттер для скоростных самолетов. [c.3]

Взаимодействие кавитационных автоколебаний с упругим корпусом ракеты. Кавитационные автоколебания насоса, работающего в составе ЖРД, приводят к колебаниям силы тяги. Если частота колебаний тяги двигателя совпадет в некоторый момент времени полета с собственной частотой продольных колебаний корпуса ракеты, то возникнет явление резонанса. Последний, в свою очередь, может привести к появлению недопустимо больших колебаний осевой перегрузки. В тех случаях, когда уровень кавитационных автоколебаний при отсутствии резонанса мал, внешне картина явления будет походить на потерю продольной устойчивости продольные колебания корпуса будут наблюдаться на ограниченном отрезке времени полета в районе совпадения собственных частот колебаний корпуса с частотой кавитационных автоколебаний. Следует, однако, четко различать эти внешне весьма сходные явления, поскольку они требуют различных методов стабилизации. При потере продольной устойчивости наиболее эффективным методом ее подавления, как уже отмечалось, является установка демпфера, а при резонансе кавитационных автоколебаний с корпусом — мероприятия по изменению конструктивных параметров насоса. Более того, установка демпфера, приводящая к уменьшению эффективной длины магистрали до насоса, может Б некоторых случаях приводить к возрастанию амплитуд кавитационных автоколебаний [77] и тем самым усугубить нежелательные 5 вления. [c.75]

В книге рассмотрены автоколебания, возникающие в результате взаимодействия продольных упругих колебаний корпуса ракеты с динамическими процессами, протекающими в двигательной установке. [c.2]

Продольные автоколебания ракеты возникают в результате потери устойчивости продольных форм колебаний ее корпуса . Они сопровождаются колебаниями осевой перегрузки, тяги двигателя и ряда других параметров. [c.4]

Остановимся на этом вопросе подробнее. Потеря устойчивости двигателя приводит к возникновению так называемых регуляторных автоколебаний, которые можно наблюдать при стендовых испытаниях ЖРД [16]. Амплитуда регуляторных автоколебаний в значительной мере зависит от того, как далеко от границы устойчивости расположен рассматриваемый режим работы двигателя. Вблизи границы устойчивости амплитуды автоколебаний малы и могут не приводить к нарушениям нормального функционирования двигателя при его стендовых испытаниях. Более того, в тех случаях, когда амплитуды автоколебаний имеют значения того же порядка, что и уровень шума, выявление самого факта их существования требует специального анализа экспериментальных данных. Переход от стендовых условий работы ЖРД к условиям работы в составе ракеты сопровождается появлением дополнительной обратной связи, обусловленной механическими колебаниями корпуса. Пусть собственная частота корпуса ракеты V и оо в течение времени полета не совпадают. Это значит, что потеря продольной устойчивости на собственной частоте трубопровода, близкой к (Оо, не наблюдается. [c.55]

Частоты кавитационных автоколебаний обычно лежат в диапазоне от нескольких единиц до нескольких десятков герц. Поскольку значения этих частот в ряде случаев лежат в том же диапазоне, что и собственные частоты колебаний корпуса ракеты, изучение зтого явления тесно примыкает к задачам продольной устойчивости (хотя и не совпадает с ними). [c.61]

Возникающие автоколебательные режимы в жидкостных ракетных двигателях принято разделять по частотам. Первый тип — низкочастотные колебания. Они обнаруживаются только при летных испытаниях. На стенде они не проявляются. Свойственные им частоты лежат в интервале 10—100 Гц. Возникновение этого типа автоколебаний определяется взаимосвязью между продольными упругими деформациями корпуса ракеты и [c.141]

Натанзон М. С. Продольные автоколебания корпуса ракеты, сопровождающиеся разрывными колебаниями жидкости в трубопроводе. — Изв. АН СССР, сер. Энергетика и транспорт, 1971, № 2, с. 154—159. [c.202]

Наличие К. неблагоприятно сказывается на работе гидравлич. машин, турбин, насосов, судовых гребных винтов, что заставляет принимать меры к избежанию К. Если это оказывается невозможным, то в нек-рых случаях полезно усилить развитие К., создать т. и. режим суперкавитации, отличающийся струйным характером обтекания, и, применив спец. профилирование лопастей, обеспечить благоприятные условия работы механизмов. Развитие К. в гидросистемах ракет может приводить к автоколебаниям и оказывать воздействие, напр., на продольную устойчивость корпуса ракеты. [c.227]

Прежде чем перейти к изучению продольных автоколебании корпуса, сопровождающихся разрывными кавитационными колебаниями жидкости, рассмотрим режим вынужденных разрывных кавитационных колебаний в топливоподающем тракте ракеты. Основное огличие этой задачи от рассмотренной в предыдущих разделах сводится к тому, что колебания жидкости в трубопроводе вызываются перемещениями не поршня, а насоса, расход через который зависит от величины входного давления. Изучению этого вида колебаний была посвящена работа [64], содержание которой излагается в этом разделе. [c.185]

Многочисленные научно-технические публикации последних лет показывают, что потеря продольной устойчивости наблюдалась на подавляющем большинстве ракет, создававшихся за рубежом. Так, например, описаны случаи потери устойчивости — с последующим возникновением автоколебаний — разработанными в США ракетами типа Серджент , Юпитер , Тор-Эджена , Атлас-Эджена , Титан-1 , Титан-2 , Сатурн-5 (первая и вторая ступени) [80, 89] и французской ракетой Диамант [105, 112]. В работе [29] описана потеря продольной устойчивости, наблюдавшаяся при отработке ракеты-носителя КК Восток . Приведенный перечень показывает, что склонность к потере продольной устойчивости является характерной особенностью крупных ракет. Даже в тех случаях, когда интенсивные продольные колебания корпуса, возникавшие гюсле потери продольной устойчивости, не приводили к разрушениям силовой части конструкции ракеты, они нарушали нормальное функционирование приборов, а для пилотируемых полетов были недопустимы из-за физиологических ограничений. В частности, было установлено, что колебания с частотой 5—7 Гц космонавты переносят с трудом. При дальнейшем увеличении частоты ощущения становятся непереносимыми, поскольку на частоте 7 — )4 Гц возникают резонансные колебания глаз п некоторых внутренних органов [80, 119]. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...