Исследование характеристик газового демпфера для топливной магистрали ракеты-носителя
- Авторы: Гимадиев А.Г.1, Одиноков Д.А.2, Стадник Д.М.1, Грешняков П.И.1
-
Учреждения:
- Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
- АО «РКЦ «Прогресс», г. Самара
- Выпуск: Том 14, № 1 (2015)
- Страницы: 121-131
- Раздел: МАШИНОСТРОЕНИЕ И ЭНЕРГЕТИКА
- URL: https://journals.ssau.ru/vestnik/article/view/2599
- DOI: https://doi.org/10.18287/1998-6629-2015-14-1-121-131
- ID: 2599
Цитировать
Полный текст
Аннотация
При разработке и эксплуатации жидкостной ракеты-носителя (РН) важным является обеспечение её устойчивости по отношению к продольным колебаниям корпуса (продольной устойчивости) при всех возможных возмущающих воздействиях. Известно, что одним из эффективных способов обеспечения продольной устойчивости РН является применение газовых демпферов, устанавливаемых в топливоподводящей магистрали. Корректный выбор характеристик демпфера позволяет исключить совпадение собственных частот колебаний давления жидкости в топливной магистрали и корпуса РН и тем самым обеспечить продольную устойчивость. Для исследования характеристик газового демпфера применяются методы математического и численного моделирования с использованием программных пакетов MatLab/Simulink и AMESim. В работе представлена математическая модель газового демпфера, исследованы его переходные и частотные характеристики. Рассчитана входная акустическая проводимость газового демпфера как его обобщённая динамическая характеристика. Построены зависимости изменения объёма от давления жидкости на входе в демпфер при гармонических колебаниях. Разработанная модель может быть использована при анализе частотных характеристик топливоподающей магистрали в рамках решения задачи обеспечения продольной устойчивости РН.
Об авторах
А. Г. Гимадиев
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Автор, ответственный за переписку.
Email: gimadiev_ag@mail.ru
Доктор технических наук
Профессор кафедры автоматических систем энергетических установок
РоссияД. А. Одиноков
АО «РКЦ «Прогресс», г. Самара
Email: _deo_@rambler.ru
Инженер-конструктор
РоссияД. М. Стадник
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Email: sdm-63@bk.ru
Младший научный сотрудник
РоссияП. И. Грешняков
Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва (национальный исследовательский университет)
Email: pavel.ssau@gmail.com
Аспирант кафедры автоматических систем энергетических установок
РоссияСписок литературы
- Колесников К.С., Рыбак С.А., Самойлов Е.А. Динамика топливных систем ЖРД / под общ. ред. К.С. Колесникова. М.: Машиностроение, 1975. 171 с.
- Dr. Curtis E. Larsen NASA Experience with Pogo in Human Spaceflight Vehicles // NATO RTO Symposium ATV-152 on Limit-Cycle Oscillations and Other Amplitude-Limited, Self-Excited Vibrations. Norway, 2008. 23 p.
- Натанзон М.С. Продольные автоколебания жидкостной ракеты. М.: Машиностроение, 1977. 205 с.
- Jun Kyoung Lee. Study on Dynamics Modeling of Pogo Suppression Device (PSD) // Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers. 2007. V 11, Iss. 5. P. 23-30.
- Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели: основы проектирования: учеб. для вузов / под ред. Д.А. Ягодникова. М.: МГТУ, 2006. 487 с.
- Попов Д.Н. Механика гидро- и пневмоприводов: учеб. для вузов. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 319 с.
- Вуде. Метод расчёта колебаний расхода жидкости в трубопроводах ЖРД // Ракетная техника и космонавтика. 1961. № 11. С. 96-104.
- Zielke W. Frequency-dependent friction in transient pipe flow // ASME Journal of Basic Engineering. 1968. V. 90, no. 1. Р. 109-115.
- Sanada K., Richards C.W., Longmore D.K., Johnston D.N. A finite Element Model of Hydraulic Pipelines Using an Optimized Interlacing Grid System // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part I, Journal of Systems and Control Engineering. 1993. V. 207, no. 4. P. 213-221.
- Lallement J. Etude du comportement dynamique des lignes hydrauliques, Lesmémoires techniques du CETIM. 1976. 65 p.