Computation of the POGO self-oscillation parameters in the dynamic "propulsion – rocket structure" system by using a 3d structural model

Abstract

A mathematical model describing the nonlinear dynamical interaction of a launch vehicle (LV) and its marching liquid-propellant engine in the active phase of the LV flight is developed on the basis of the finiteelement discretization of the "propulsion – LV structure" self-oscillating system using three-dimensional and onedimensional finite elements. An approach to the computation of the liquid-propellant launch vehicle selfoscillation parameters self-oscillations of the liquid launch vehicle under POGO instability is developed.

На основе конечно-элементной дискретизации автоколебательной системы «Жидкостная ракетная двигательная установка (ЖРДУ) – корпус ракеты-носителя (РН)» с использованием трехмерных и одномерных конечных элементов разработана математическая модель, описывающая нелинейное динамическое взаимодействие корпуса двухступенчатой РН (как сложной оболочечной конструкции с жидкостью) и ее маршевой ЖРДУ на активном участке полета РН, и развит подход к определению параметров автоколебаний жидкостной РН при ее продольной неустойчивости (POGO).

На основі скінченно-елементної дискретизації автоколивальної системи «Рідинна ракетна двигунна установка (РРДУ) – корпус ракети-носія (РН)» із використанням тривимірних і одновимірних кінцевих елементів розроблено математичну модель, що описує нелінійну динамічну взаємодію корпусу двоступеневої РН (як складної оболонкової конструкції, що містить рідину) і її маршової РРДУ на активній частині польоту РН, і розвинено підхід до визначення параметрів автоколивань рідинної РН при її поздовжньої нестійкості (POGO).