Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 95
Текст из файла (страница 95)
ЗР„ ) тЗРк,<, (13.57) Стзтичегкий расчет регу.як~ори С тами!еский расчет вк.иочиг ~ определение геометрических разме[хов и хзрзктерисгик упругости злемсптов регулятора. Геометрические размеры и характеристики упругости определяются по уравнениям равновесия сил и балапса давлспий, Лейсзвуюитих ия элементы регулятора. Очень важиым вопросом при статическом расчете является ирофилировзние рзбочих поверхностей регулирующего оргзиз, которые опрелсляют грсбтемый закон изменеиия гилрзвлического сопротивления магистрзли, ВвиьГу того что в коэффициент цз вхоциг иролэвозсииг коэффцПиеитов усиления, то можно опрсцелить оции из иих при зз,тапиых;!!эупьх.
Г!осзояииь~е времени вхолят и коэффициенты а~ и ам слои нззтелыю, зпзя зизчеиия этих коэффпциептов, удовлетворяннцих ззлзипым покззпгслям качества, можно определигь щщчсипи циух .'пгциях пост»пщых яремепи элемептов регу.~я борз. У:х-- -'-()3;--О„1--ж (13.36) г! гвон~ очеред! р!!)ли[ увидя!! и;!рамс!р, коэффици!»г !идравлическо!о сопротивления, заьисит от илошади эго!о сечения ! (13.59) :,;тат ' Пус!ь рсгулируниций ор! ан зг!»иовзсн в магистраль между иасоа>м и !'азогсиср;!!ори!!, !огда можно зашгсагь два уравиеипя для иозипшльпо!о рс кима рабо!ы: 1! — — У! --- г(12.
р„— р„== Й~, !де тт -- коэффициспг ! ит!раиля'!секо!т! О!и!»)!ивл! иия иеиэмеинь!х элементов: трубопровода и форсунок. Сложив иочлепио приведенные вьпве ) рзв!!спи», по.!учим зпачепис коэффицис!ита гичравг!!в!еского сопротивлсипя, обссиечивагощее иомипальиь!й режим работы: (13.60) Решив совмест!!г! уравнения (13581 — (13.60), получим диаметр иглы для номинал!но!о режима l 2ь.ти гг (13.61) Чгобы опРедслпть тРебУечый закон изменении В»=1(г) при регулировапип параметра у, иеобходимо знать возможные пределы его изменения ='-ьу, 11з передатоп!ой фуикции обьскта регулирования имеем зависимость и!!=5»„", (13.6") где К! = гг',(уэ =Π— стагический коэффициент усиления. У У,- Расгмогриг! регсги!1мк!ц!и!! орган иго!!»!з!шо типа, гидр»в.!и цг!ои го»роги»ле»ис в кого1» '! г;таг !с» иоьсрхн !- с!шо иг.п! и селла 1ри~ .
1;1.36). 1'идравгп! !сс!»эе соирг !пвлеппс в рггы!»рс!о!цем ор!аш определ»сгся и !гш!з и,н! сечения меж.!у игле» и сед!оз! и зависит от иг!лог! ш!ия иглы и !и координаты lь Г!ри нос!овином диаметре седла плошадь сечения определяется за в»самос гыо Пг! зависи»!ости (13.62) можно определить пределы изме. Пения кОэффипиенга и!дравлическОГО ГопротиВления; !. йи К;, - — В«1 г«» - ! д или () 3.б3) Риг. !336. Г:««.Яи р-гтз; и«- И И! ! И1ИИИ Риг. !3.37. Пр««филь игл!,! ре- ылир«и игг «рн!ии По трем «и!а!синям диаметров сгронтгя профиль иглы на заданной длине й Григ.
)3.37), Так кзк коэффиииеит расхода ависит от плоиТади сечен!Ич т'я, то профиль иглы, построенный теорсп»чески, может ие обеспечивать заданный закон из- 3!!'Пения». В этом слвчас п))офиль ПГЭ!ы чточняетсн ири Опыт !Иой Отработке. Т;нови ойрз ПО1, изв !По !рп знач -нии ко ффициенга ги- '1)13влич«гск!«Г 1 «' н!рг«!«!ьлеиия! ь «, ...1 тавгиииь коиффи инеи!«)«! Ра«'«Оза р=-л),ь — !Г,8, Оп!!Р«'!»,тяни диа«!етры иГ;!ы: глава хпт НЛД1 ЖНО( ТЬ Д11ИГЛТЕЛ1тНЫХ згГИНОВОК й и.т. оьщиг: понятия К тяпгнтгльныч тт гатшнкатт тттв1ттьтт~ нных рати г п1ндъявлнк т и выт" ьи требования по экоитьт~ттпгегн и тотпоши отработки выхтттттьтх парамггтров.
Зти треооттатптл привели к тому, чго двпгагельпые установки являются сложными сис~ехтазттт, состоятпимп пз большого кол~т тесттта элементов, взаимосвязанных друг с другом. Если одттт~ пз элементов в процессе работы выйдет нз строя, то это повлечет за собой выход из строя всей двигательной >стаиовктт.
Особенность двигательной установки заключается в том, что оиа является ттевосста~тавлттваехтой системой, н которой при возникновении ие~тсттравногттт нельзя прервать работу и усгранить ее, Таким т~брттттттхт, лктбая неисправность в двигательной установке, поютиншаяся при работе, приводю к невыполнению задачи. При атом под неисправностью понимается пе только потеря работоспособности, по и выход параметров двигательной устанонки за заданные пределы, установленные техническим заданием. Поэтому оценка работоспособности, гарантии сохраяения параметров в заданных пределах является очень важной задачей.
Эта задача решается с помощью теории надежности,когорая устанавливает закономерности ттозтттттотттттентттт отказов, изучает влияние внешних н внутренних воздействий па процессы, происходящие в системах, создает основы расчета и прогнозирования отказов и намечает методы повышения надежности. Так как отказы систем являются случайными явлениями, то и теория надежности изучает закопомсрпосгп случайных событий, опирается па теорттю вероятности и математическую статистику.
Надежность есть свойство двигательной установки прп заданных условиях эксплуататщп сохранять свои параметры н допускаемых пределах и пс имеп неисправностей, способных привести к отказу ракеты. Под эксплуатацией поппмает- г4я ся весь перио! гу!цешвоааиия двигательной установки, начиная с люмеп!и окон !ап!!я пропзьодсгва и ловчая лкац игом иыключе!шя ее в поле!с. Количествепно паде кпосгь харак1еризуется вероягпостпымп критериямп, которые блуду! рас.
смотреиы паже. На падежпость двигательпой установки влшпот различпь!е факторы, начиная с этапа эскпзпого проектирования и кончая этапом эксплуатации. Прп проектировании двигательиой установки закладывается опрсделе !пый теоретический уровепь падежпости, В про!гессе пр! пзполствя ага падежпосп обеспсчпяяс!сяд.!я ла'ьд!по !ьзсмплярз и !!о!овл! ппой гвп!;юг и,!юй л ! ашгвкк и прп эк плуя!аппп гв!а л хыкпа под!! р кипа!ы.ч па пс Жло,ц!лп)л! [роапг.
Нрп пр )Р! 1пропзпви долли!ы ['!и!1!ви!ы я ! и.!) юшпс Ф !вторы, и !пянщ!!я па пк!е~киос!и; — ь !п'!с ! во и качсшво при!!еягц мы' ! ц л!сп !о! и д !аг!сп, В!и!и о!меча тось, ч!о, чем сг!ожисс схема, !ем мспыпе сс наде кносгь. [качество элементов опредг;!яс!ш! выбором л!атерпаг!оп и устаиовлеппем запасов про!пос!и; — режплц! работы и схема фупкциоппровапия. Надежный элемент, поставленный в режим работы, пс предусмотренный тсхл!ическиыи )словиял!и, мо?кет явиться источпиком отказа. Надежность двигательной установки также зависит от схемпого решепия и временного функционирования элементов.
Наприл!ер, падежные пусковые клапапы при неправильном пх функционировании во времепи могут привести к взрывам кам р двигателя из-за пакоплепия в ппх песгорев!Иего топлива; — предохраиепие и блокировка, позволяющие избежать аварийпых ситуаций при запуске и работе двигательпой устаповки. К важнейшим производствеииым факторам, отрнцательпо влияюШим ца цадежпость, относятся: — парушеиие контроля материалов и технологии изготовления, особенно элементов, поступающих от смежных предприятий; — парушецие сортиости материала при пзготовлепии деталей; — нарушение технологии сборки; — нарушение режимов технологических процессов, паприлгер, сварки, пайки, нанесения антпкоррозиониых и других покрытии и т. п.
[л эксплуатационным факторам следует отвести: .— внешние условия (тел!псратлура, дзвл! ши", вази!вость[; — перегрузки, удары, вибрац!ш; — естественное стареппс э.!смш!тов; выраба!ку ресурсов рзбо!ы; 549 -- коррозио!шое воздей(твп ° з илии;1, квалификзип!о .(пчн по ГО !.И(д. 1!едоопепка лк)бо1О из привел!ив(!х фаь(' !1 ( В мож(':т Г(ри вести к ненадежной работе двигательпой ус!Виовки. Отказы двигательных установок ракет «Тор», «Лтлас», «Титан» и других показынагот, что удельный вес отказов в работе за счет ошибок проектирования составляет примерно 30%, ошибок производства — 30% и нарушения прав!(л эксплуатации — 40% 140).
й 142. КАТЕГОРИИ НАДЕЖНОСТИ ь1!Об!и оценить пд ижпшть двигзтелш(ых устзповок, и(. обходимо использоваз(, ря ! !ншятий 1к.«шорий), к поры»(и ОИР(Ч(Г.(Я(ОГ(Я КО,(ИЧ(((. дд г в(-ины( з:(рдк(Ори( г!(ь;1 пд,и кио '(и. )х т;(ким кд- (ГГОРИЯМ МОЖНО ОП(СШИ: о(КД(, ЭЗЕЗ!(И(, Г (ЕЛИП(- ИИЯ .ЛСМГПГ(Ш. Огк:1;ом ид (ыдд г я соб1,1 Гис, ио лс ко(орого / 1 п) д 11('! Р(! (ВПГд ((зз(.ПОЙ / / /рипдка (ди (вки вых(((я! !д йдлуспа ит('м(м(!е ире !(.!ы.
/ )з(((бхй им!и з.(ивгить, г что и ткд (ом и (пи' Ряс !4,! !»Вп,.пип Гь ((, =РЛ 1 прп МД«1' и П !01ЬКО ИИЛПИ' (к,(зэз ИДР(*ШГИИЕ Рдоотп '(!О(Ь(О И(»СТИ, ИО И ИЗЗ(ЕИЕИИ ' осиовных количественных покзздг л«и лиз ур(вия ни(ке или в(иие )(т(иовг(еи(и!х пределов.
11 хо ! ! из и. ( (тов р ( чета, Вс! (((к.('(ы м((,1 ио рд (1«лить и:( авг Групп! и пи( (зииу(' и постеп(и(и.! ° 1ри(. 14.1) Виездпп(!( ((Гк,(и( и(ыиик!Иот и рс()льг;(т( (качки(п(1(д(- ного измен(иия пдрдмегрш( двп(дг(лш!ои у Гд(пп(ки иол и ыдействисм случайиых факторов, связанных с виуг)н випми (ифек!ами элементов, идрушеиием режимов рдботь! 1П(ре(рузки, колебания, повышения дзвлеиия и !емпсратуры), оши(- ками зксплуатапип и др.
Для постепенных отказов характерно иладпое изменение параметров за допустимые пределы под воздействием старения, ошибок настройки, работы систем регулирования и влияния внешних факторов, осооенио температуры и давления. Отказы являкнся случайиыми событиями и могут оыть зависимыми и пезавпсимыми. В двигателы(ой уста!ювке имеют м(кто кдк заипсимыс, (дк и ис.(дв(шимые отказы элемои(ов. 1дк. П,(прим р, огкд ! ГНА 551 !силпино[о 1,1,>пни>1 Приводит к отказ> кя>>еры твигателя ( ь>ьи имыг >ь,>;1,1), 11 >о же грс мн о[к,>з 1,>мс ры л>щ>ателя пс при[3>~си[ к 1>[ь;1 >у 3>51$>иа»а (ис>!1!щгим>>с о[ь ыы). РасС'И[11,>НВ51 и;! $> ехнсн $ [е 1$РИ[$ИМВН11, Ч [(> [Ин 13 Нс'Пни[С И ПИГЗВП.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
