Оценка влияния жесткости конструкции камеры жидкостного ракетного двигателя на характеристики управления вектором тяги

Abstract

Проведена оценка влияния жесткости конструкции камеры жидкостного ракетного двигателя с соплом большой степени расширения на характеристики управления вектором тяги. Разработана упрощенная математическая модель. В рамках разработанной модели оценено влияние амплитудно-частотных характеристик качающейся камеры двигателя при вынужденных гармонических колебаниях. Показано, что рассматриваемая камера сгорания выглядит достаточно жесткой, чтобы не создавать заметных помех управлению вектором тяги при частоте качания 10 Гц и менее, но есть возможность существенного влияния на этот процесс жесткости привода качания и жесткости выходной части раструба неохлаждаемой части сопла двигателя.

Проведено оцінку впливу жорсткості конструкції камери рідинного ракетного двигуна з соплом великого ступеню розширення на характеристики управління вектором тяги. Розроблено спрощену математичну модель. В рамках розробленої моделі оцінено вплив амплітудно-частотних характеристик камери двигуна, що хитається, при вимушених гармонійних коливаннях. Показано, що така камера згоряння виглядає досить жорсткою, щоб не створювати помітних перешкод управлінню вектором тяги при частоті коливання 10 Гц і менш, але є можливість істотного впливу на цей процес жорсткості приводу гойдання і жорсткості вихідної частини розтруба неохолоджуваної частини сопла двигуна.

The effects of structural rigidity of the liquid rocket engine chamber with a high-expansion nozzle on the characteristics of the thrust-vector control are assessed. A simplified mathematical model is developed. For the model developed the effects of the amplitude-frequency characteristics of the swinging combustion chamber of an engine are estimated under forced harmonic vibrations. It is shown that the chamber of combustion under consideration can appear as a reasonably rigid chamber without inducing a significant interference for thrust vector control at swinging frequency of 10 Hz or less. However, there is a possibility of a significant effect of rigidity of the swinging drive and that of the outlet of an uncooled section mouth for the engine nozzle on the above process.