Пионер отечественной космической баллистики (стр. 3 )

Ключевые слова: огневые испытания, динамические нагрузки, качания ДУ, усилие, перегрузка, передаточные функции, привод, система управления.

Dynamic Loads of Swing Engines during the Stages Fire Tests Process. A. I. Lihoded, V. V. Sidorov. In developing the servo control system during the stages fire tests process the swing speed by a moving part of the propulsion system (PS), the bench assembly can be significantly overloaded due to inertial forces and the alternating transverse component of the PS traction is noted. An algorithm of constructing transfer functions for loads and accelerations in elements of the test assembly, depending on the servo rod moves as in the connection with the specific distribution of forces in the servo drives and the swing of generated transverse projections of the servo force which cannot directly use the standard procedure of constructing the amplitude-frequency characteristics (AFC) is presented. The connection between the stem moves actuators and the necessity for this effort are established.

Key words: fire tests, dynamic loads, swing of the PS, stress, overload, transfer functions, drive, control system.

Литература

1. К о л е с н и к о в  ракет. М.: Машиностроение, 2003.

2. А ф а н а с ь е в  В. В., Б а б и н  А. В., Б у ж и н с к и й  В. А. и др. Альтернативные способы описания динамики ракет-носителей в диапазоне частот упругой подвески управляющего двигателя. – Космонавтика и ракетостроение, 2013, вып. 3 (72), с. 172 – 184.

Исследование  устойчивости  многослойных  углепластиковых  оболочек  с  произвольной  структурой  по  толщине  при  осевом  ИХ  сжатии

, докт. техн. наук (ФГУП ЦНИИмаш)

Рассматривается устойчивость многослойных углепластиковых оболочек, уравнение для описания которых получено с использованием оболочечной модели неизменной нормали. Приводится критерий применимости указанной модели. Наряду с аналитическим решением представляются результаты исследования критических усилий и волнообразования на основе метода конечных элементов (МКЭ). Описываются новые формы волнообразования, характерные для оболочек со спиральной намоткой, а также впервые рассматриваются основные формы волнообразования при потере устойчивости многослойных композитных оболочек и определяются критерии их возникновения. На примере углепластиковых оболочек проводится статистический анализ критических усилий и даются рекомендации для выбора эмпирических поправочных коэффициентов.

Ключевые слова: потеря устойчивости, формы потери устойчивости, композитные материалы, цилиндрические углепластиковые оболочки.

Stability Analysis of Multilayer Carbon Plastic Shells with the Arbitrary Structure of the Thickness under its Axial Compression. D. E. Gavrilenkov, S. khinin. A stability of multilayer carbon fiber shells of the equation for the description of which is obtained by using the shell model of the constant normality is examined. A criterion for the applicability of this model is presented. Along with the analytical solution presented results of a study critical of efforts and a wave-based finite element method (FEM). New forms of wave characteristic of spiral-wound membranes, as well as the first major forms of a wave considered the loss of the stability of multilayered composite shells and defined criteria for their occurrence are described. On the example of carbon plastic shells the statistical analysis critical efforts are carried out and provide recommendations for selecting empirical correction coefficients.

Key words: loss of stability, loss of stability forms, composite materials, cylindrical carbon fiber shells.

Литература

1. К а р м и ш и н  А. В., Л и х о д е д  А. И., П а н и ч к и н  Н. Г. и др. Основы отработки прочности ракетно-космических конструкций. М.: Машиностроение, 2007, 480 с.

2. С у х и н и н  задачи устойчивости многослойных композитных оболочек. М.: Физматлит, 2010, с. 28 – 32, 73 – 79, 221 – 230.

3. С у х и н и н  С. Н., Т а щ и л о в а  экспериментально-теоретический анализ устойчивости композитных цилиндрических оболочек. – В сб. научн. тр.: Избранные проблемы прочности современного машиностроения. М.: Наука, 2008, с. 197 – 207.

4. Б у ш н е л л  Д. Потеря устойчивости и выпучивание оболочек – ловушка для проектировщиков. – Ракетная техника и космонавтика (пер. с англ.), 1981, № 10, с. 93 – 154.

       5. У ш а к о в  А. Е., К и р е е в  несущей способности сжатых углепластиковых оболочек при отсутствии и наличии концентраторов напряжений в условиях воздействия повышенной температуры. – Механика композитных материалов, 1988, № 2, с. 299 – 305.

6. Т и м о ш е н к о  упругих систем. М.: ГИТТЛ, 1955, 568 с.

О  ВЛИЯНИИ  ГИДРОСТАТИКИ  НА  ЧАСТОТЫ  КОЛЕБАНИЙ  ОБОЛОЧЕК  ТОПЛИВНЫХ  БАКОВ  ЖИДКОСТНЫХ  РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ

, канд. техн. наук (ФГУП ЦНИИмаш)

Приводятся теоретические и экспериментальные результаты исследования собственных частот неосесимметричных колебаний оболочек топливных баков жидкостных ракет. Показывается, что при уменьшении глубины заправки бака жидким топливом, в зависимости от геометрических параметров бака (для фиксированного числа волн упругой поверхности оболочки в окружном направлении), собственные частоты могут либо непрерывно возрастать, либо иметь минимум внутри интервала заправок.

Ключевые слова: жидкостная ракета-носитель, топливный бак, жидкое топливо, оболочка, собственная частота, число волн, относительная глубина.

About the Effect on the Oscillation Frequency Hydrostatic Shell Fuel Tanks of Liquid Launchers. V. N. Kirpichenko, Yu. Yu. Shveiko. Theoretical and experimental results on the natural frequencies of axisymmetric shell vibrations of fuel tanks of liquid launchers are presented. When the depth of the filling tank with the liquid fuel, according to the geometric parameters of a tank (for a fixed number of elastic surface waves in the circumferential direction shell), or own frequencies may continuously increase or have at least within the interval refills is shown.

Key words: liquid launcher, filling tank, liquid fuel, own frequency, number of waves, relative depth.

ЛИТЕРАТУРА

1. L i n d h o l m  U. S., K a n a  D. D., A b r a m s o n  H. N. Breathing of a Circular Cylindrical Shell with an Internal Liquid. J. Aerospace Sci., 1962, v. 29, № 9, pр. 1052 – 1059.

2. W e n-H w a-C h u. Breathing Vibrations of a Partially Filled Cylindrical Thank – Linear Theory. Trans. ASME, Ser. E., J. Appl. Mech., 1963, v. 30, № 4, pр. 532 – 536.

3. К у л е ш о в  В. Б., Ш в е й к о  колебания цилиндрических оболочек, частично заполненных жидкостью. Изв. АН СССР, МТТ, 1971, № 3, с. 126 – 136.

4. Г о р б у н о в  Ю. А., Н о в о х а т с к а я  Л. М., Ш м а к о в  и экспериментальное исследование спектра собственных неосесимметричных колебаний конической оболочки с жидкостью при наличии внутреннего давления. – В трудах II семинара «Динамика упругих и твёрдых тел, взаимодействующих с жидкостью». Томск, 1975, с. 47 – 52.

5. К у л е ш о в  В. Б., Ш в е й к о  особенности динамических характеристик конструкции ракетно - космической системы «Энергия» – «Буран», выявленные при испытаниях её конструктивно подобных моделей. – Космонавтика и ракетостроение, 1995, вып. 5, с. 37 – 44.

6. Ш в е й к о  принципиальные особенности динамических свойств ракет-носителей, выявленные при испытаниях их конструктивно подобных моделей. – Космонавтика и ракетостроение, 1997, вып. 10, с. 20 – 27.

7. К о л о с о в  замкнутой круговой цилиндрической оболочки при внешнем боковом и гидростатическом давлении. – Космонавтика и ракетостроение, 2007, вып. 2 (47), с. 61 – 65.

ПРОБЛЕМА  уточнения  математической  модели  гидропривода  при  анализе  устойчивости  объектов  ракетно-космической  техники  в  диапазоне  частот  колебаний  упругой  подвески  управляющих  маршевых  двигателей

, докт. физ.-мат. наук , докт. техн. наук
, канд. техн. наук (ФГУП ЦНИИмаш)

Рассматриваются две математические модели гидроприводов управляющих поворотных маршевых двигателей (МД), используемых на практике для анализа устойчивости возмущённого движения ракет-носителей (РН) и разгонных блоков. Проводится сравнительный анализ этих моделей на примере исследования устойчивости одной из перспективных ракет космического назначения (РКН) тяжёлого класса в диапазоне частот упругой подвески МД. Показывается необходимость использования более строгой математической модели гидропривода по сравнению с упрощённой традиционно используемой.

Ключевые слова: ракета-носитель, упругость, управляющий двигатель, динамическая модель, устойчивость движения, подвеска маршевого двигателя, математическая модель гидропривода.

Clarify the Problem of the Mathematical Model of a Hydraulic Drive in the Stability Analysis of Objects Rocket and Space Technology in the Frequency Range of Vibrations of an Elastic Suspension Control of Propulsion Engines. A. V. Babin, V. A. Buzhinsky, O. P. Klishev, A. I. Mytarev. Two mathematical models of hydraulic drives controlled rotary propulsion engines (PE) that are used in the practice for the analysis of the stability of the perturbed motion of launchers and boosters are examined. A comparative analysis of these models by investigating the stability of one of the most promising space launchers (SL) heavy class in the frequency range of the elastic suspension of the PE is carried out.
A need for a more rigorous mathematical model of a hydraulic drive compared to traditionally used a simplified one is shown.

Key words: launcher, elastic, control engine, dynamic model, the stability of motion, suspension propulsion engine, mathematical model of a hydraulic drive.

ЛИТЕРАТУРА

1. П о п о в  гидро - и пневмоприводов: Учеб. для вузов. 2-е изд. стереотип. М.: Изд-во МГТУ им. , 2002, 320 с.

2. Б а б и н  А. В., Б у ж и н с к и й  В. А., М ы т а р е в  А. И. SAM_Dr. Расчёт областей D-разбиения и областей устойчивости по параметрам автомата стабилизации и построение годографа Найквиста – Михайлова для проведения частотного анализа. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 000. Правообладатель ФГУП ЦНИИмаш. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 7 июля 2011 г.