Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 89
Текст из файла (страница 89)
!3.!). Обьеьт рог)ги((ов((нип выходным сигналом имеет регулпр;с!(ый параметр у. В(одным сигналом рсг)лятора яяляезы! разность между программным и действительным значениями регулируемой величины йу. Входом регулируемого объекта является регулируюшпй параметр, с пш!ошыо кспорого производится воздействие регулятора иа обьект. Ооъск! рогу:!ирования может иметь нс. (колько рсгулир,емых парамгпроя, напмснованис которы» и(жпо определи",гь ~(тоб(! выполни!ь с максимальной эффективное(ью задачу, пос(явленную .(ля системы. Режит! работы двигагельз! д Регуляьпер иой установки харяктеризуе(- ся совокупностью параметров, которые между собой взаимо- -(: Ъ ууееея! связаны, однако пе все они рав- — нозпачны по степени влияния Ря(. !3.!, (дгруь»!Ряяя схеме ся. на основные характеристики.
(те»(и ре!ую!реяяяяя Основными характеристика- ми двигательной установки, о! которых явисиг дальность и вес ракеты, можно !"'штя(ь гягу и удельную тягу. !(рох(с указанных есть ряд характеристик, которые не являкмся ооновнымп выходны'и(, а опре,(сляюг ряботоспособност(ь надежность самой двпгагсльной уставовкп. К таким харакзеристикам можно отнести тсмисраг(ру в агрегатах, (авленпя в магие(ря,(ях, ~п!с.(о оборотоя турбины и др. !!ряк(ичсскп пеяюмокно создавагь системы регулярная(п(я лвигяг(льпь(х у! тяиовок, у которых бы р(ргулирусмымп параметрами были все указанные выше характеристики.
Двигательная установка имеет несколько параметров, которые явля(отса определяюШпми всех ее характеристик. ! ак известно, тяга п удельная тяга двигательной установки определяются зявп.имосгями: Расход и коро(ть и гечснпя вь(рал лился,рлвпсн (ям;(: ги»рр» 0=- —; !юг Аналити11; я пеосч! Глеинц. язв!«их!о тн, можно с!гела !1. Выгод о ГО!1, чГО 1ВГ;! и т гоги,иаи ГВГ;! при 31!данных Гсох!егРии кпмвРц двига1 .!и и Рп !Ртдт !Впи Я 1ш!шог и!Ума величинами: давлением в камере сгоряи!Гя и соотношением компонентов топ.'!Пва, т. е. (13.1) Следовательно, осигшшпми рс гулпруемыми параметрами .1ВИ1ЯТЕТ1ИО!1;СТЯИОВ!.И ЯВ1Я1гити 'гаВЛСПИС В КВМСРЕ СГОРВ- иия и соотпо!Пе!Ни: !ГО11- ИОИШМОВ .ИШЛИВ,!.
'1тобц обсг почить иосгояиггпо !г.!Оипй работы агрсгятои ' ГИ!игательиой Т устаиог1ки, я также уменьшить стартовый вес ра- 7зав кеты, кроме рп, К выбира- пи !отея и другие регулируемые параметры, К иим относятся соотношение к„ к,' компонентов топлива в ис. 1 .2., ав!Кппость тати!трат!оц проГязо! операторе и величп- пт! тов сгорвв!и! от соотпоп!апп!! помпона рясг иласоваиия уров- пвптов топлива ией в топливных оаках. Чтобы обеспечить термостойкость турбтпиы, гязогснерагоры, работаюшие иа основных компонентах гоплива, имеют соотношение компонентов, которое значительно отличается от Оптимяльиого 1рис.
13.2). ГГ этом случае при незначительном изт!снении соотношения компонентов темперагура газов может очень сильно измен!пься и пр«взойти доп)стп !ую по термостойкости турбины. Следовательно, чтобы сохранить целость газогенератора и туроины, Необходимо )хп в процессе работы поддерживать ПОГ!ОПННЫ11. '!'омпер!игура и гор г компонентов топлива Окпзцвя!от значи!сльиш' в.!1!иниь пп .ильи!,ть Волг гп. В заш!симост1! от 1см!Прпгурц б,дст 1цти"пи!!,си;б'1.
Ттн!!1! р,! Ко.г компоисн1оп 1ои.~!!ва!, ч 1 о прива лог к рп;попри!!оиш му споро кнпич!о б,!коп и 1 тн !'П1Г!..или !11 ос!В!тк111! т~ И!ОГО 1! коти!онентОВ В ояьг!х П1ти г!11ттгиш!е1ии1 дппГП!ельной уьтановкп. !. звглич«ишм времсии ршимц растет коли:п ство оста1- !„1В ! 11ьи!Ва. т голова!сльио, увслпчнвастси пассивный вес гц с)ть1!Вц обссис:!Нгь мпнимяльныс !юга гки поил!и!а и о !н ~п1В 11~ пио Оп ~ронтииг! Г)яки к кон!1:;!Пботы Лпигатс1ь- 507 !юй у типгшки, прим! ияппгя густины рсгци!р!пви!!ия оиорож иеи !я баков.
Рв!; !ИР(емыг! папи!!сгпоз! в данном !г '!.!с являет~ и вп. личина рагсогла овзиия,ровиен в топливных баках ой. Если обозна ипь высоту столпа жидкости в баке при заправке Н, текущ *е значение высоты уровня Н (рцс. 13.3), то итпосительиыс (ровни и относим льпо! рс иг.!,! ! взииг их э.ниии,: ! и и. !щои!им обр;!'и!и: П„ (г„п Ноп й, —. ~гс и, йи .—:: уг„, - — !г, . Си! г ма рсг1лироваиии Ю ! кии !бегит'и!!! пй- О. Таким оправим, рсг1г!г!руст!ыви! парами гр!!мп дииг ! !с.!! пои ',сг'и!о ! кп яв:!я!отса рп, К, К", пй. Следует отме!нть, что пе всегда все указан !ыс параметры регулируются. Введение систем ре!улировпипя, с одис!й сторон!ж увеличивает то~!- ность работы двигательиои установки, ио, и другой стороны, можег значит слш!о сс усложнить, увеличить вес и понизить надежность, Поэтому в каждом конкретном случае ис.
обходимо определить такое л!ипил!алыюс кооппрожпсппп бпкп и!шсгтво рс! улирусмых ппримстрои, при котором бу!тут обеспечиваться заданная точность работы ири незначительном усложнении двигательной установки. Так, например, в том слу !ас, когда расходы в газогенератор в процессе работы не изменяются (нензме!нные гидравлические сопротивления магистралей) и коэффициент соотношения компонентов топлива не выходит за допустимые пределы (за сче! влиян!ш внсшни.
и внутренних факторов], то ис.! необходимости рсгулпрова!ь К". Камера дзига!с,и рабо!асг ир!! соотиошсш!и ! от!ионеитов топлива, близк!гм к и!тималь!и!му, при этом незиачитсльныс изменения К' не приводят к заметным изменениям удельной тяги. Еледовательио, если гидравлические сои(эотивз!ения в магистралях камеры двигателя в процессе работы двигательной установки принудительно ие изменя!отгя, то не вводится щ!- стема регулировш!ия К'.
В зависимости от назначения двигательной установки мо- гут быть г.и пу!опии щш! г:!иии 1зсгулируе»ы. иарпз!игр! в: Рп, К", 31! или р„, К ",'й. 508 Рис. !ЗА. Переход!1ь!Г! к, ~щь в с».1ьме !ы! !а!!р ~ь.~!»!» ( ! 3.2) й =та „ьх, где у — регулируемый параметр; х — регулирующий параметр; трр „— передаточная функция двигательной установки. Время переходного процесса можно получить, если по. сгропть переходную характеристику по уравнению (!32) прз входном сигнале Ьх(х) =-!.
В результате расчетов для разных регулирующих параметров получим время переходного про. цесса и коэффициент передачи (рпс. !3.4). Регулирующим параметром с штается тот, для которого получается мини. мзльпос время переходного процес з и максимальный ! оэф. 509 в !з.в РеГулииуюш!!Г пдРА!т!етиы у(Р1г!о11 р'Г)л!1!и м11й и,!Р»м»1р пожег иметь»ескольк'! регр лир;ющпх. Напр»мер, дав»си»е в кз 1.р! доран1я можно регулировать изменениями площади кр111ического сечения сопла (!",р - р,), гидр»в.щческого 'опротивления магистралей камерь! двигателя (:.,' р,.), гидравлического сопротивления магистралей газогенератора (';, — р,,), давления на вхо,[е в парою! (Рр, Р„) и 1.
'1. ! »ь»м щ,!!1; и, 1»;! того »!»бы выбр!11ь )ьц гул»!!!!оп!!1й 11з;1!11»1р, и«» ь,!м111о им!!» крптсрип, по кот!!рым мо»,»о было б1ы срав»»ва1»»х !1У преир11»!естна п педостп1к:1. Тпьпми ьрпгерп»мп»»,1». !О1С»: й3 "и» рсходпо!о процесса, т. с. Ьрс- -у~ — — — †- — — х мя, в течение которого регулируемая величина достпп1ет своего установившегося зпачеппя пр» изменении р!ьгулпрующего параметра; — максимальный коэффициент передачи, который характеризует с!оцень изменения регулируемого параметра при единичном изменен»и регулирующего; — минимальные габариты и вес регулятора; — простота регулятора; — минимальная энергия, потребная для работы спстемы ! егулирования.
Неоднозначность н противоречивость указанных критериев приводит к тому, что выбор регулпрующе!'о параметра является сложной задачей. Взаимосвязь между регулируемым и регулирующим пара. метрами определяется передаточной функц»ей двигательной установк» фИПИ;ИГ ПерстЗЧИ. ИЗ рне !3,4 ВИЗНО, ЧтО таян я Паря)>ЕтрОМ ЗИ>1> 1):1 Х . Р;1 >ии, «1 б >л (' подробно гыб»р ром>лиру>»щих изра ме>ров для ки>кдого в огдельносзи регу.шр; мого параме>рв Регулирование ра бг э'г ог!О ! !гх > 151 из иерьь>х двух кри!с,')иси, нзиботгг иолх»тя>ним и(г)ли! ) >ощим икрам >ром 5>иляс) г>> илии>а >и кри>и(«ьог( (с>(:и>Я г»ила Ра, Чсж>>»>и»ситслы>ыми изм(иснилми 1шо.
и(аз>'. ьриг>чсског» с 1 иин соила и дав.>сн:>ем и ка >ср~ сгои;>имя, и(г '>в) сг»б>,')а>им .11роио)м>и»ия>ьнаи ззеисимос!1 й>Ги„==---о»,, (:.ЗЕДО>И>той>- ио, в данном методе рсСаа,!) а« >улиронз и»я бу,>сг иметь — — рх ме( и> максим;пьиый 1>оэффициепт исрсдячи >х аа = .. 1, тик кяк ме>к- >и ду регулиртю»1нм и регуиис.
и.в. (ле>и> м>~гас)налег> камегы лируемы)ми параметрами ист промежуточпых звеньев, я также- ми»пиал>- и(п'- время переходного процесса, которое одре;(('>ясгся только п(и)>санной времени кзмерь> двигателя. В т» жс время эгог рггу>и>ру>ощий иярамшр не уг(ов>>ств»ря ° 1 требош>ниям дрщих критериев выооря. Основным иг.ш Гатком .такого )ц Г >.(я является сложность конструкции регулятора и значи>с,ишяя >версия, потребная для измене.
ния критп>есксг» сечения сопла. Для рег>лиров>>ния )явления в ка.мере сгорания приме. няютгя два регутпрщои(их параметра: коэффициент гндряв,>ичс(кого соиротивления мзгш:тралей камеры двигятеля и к ыффиш>ент гидравлического сопротивления магистрали Газ»Гене'ряторв. !. !!ЗЫЕИЕШ>Е К»зффИИИЕПти ГИДРаВЛИЧЕСКОГО СОИРОтннзеиия магистралей камеры двигателя (рис. !3.5) В одну из мв>п(трилсй камсрь> двигателя усзаиявливается иере)>снное гидр»ил и ског гопротпплшшс, при измсиепш> коэф(!яцисити 1»>то)ог» (>ь)ои(яди (е~>гии>1 Гр;»ои!м>возя) б).з>т изм(и>>г>,см р;>гх»,1 и мш>иш>тя в камеру двигателя и (явл(иис в п(и ( -", — - », ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
