По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 629.004

Использование электрического привода для управления отклонением вектора тяги маршевого двигателя в ракетно-космической технике

Гончаров В. Г. инженер конструктор I категории, ГКНПЦ имени М. В. Хруничева, 121309, Москва, ул. Новозаводская, д. 18
Барабанов М. М. техник I категории, ГКНПЦ имени М. В. Хруничева (121309, Москва, ул. Новозаводская, д. 18), Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5, стр. 1), е-mail: maks.barabanov.2003@inbox.ru
Яковлева М. А. техник I категории, ГКНПЦ имени М. В. Хруничева (121309, Москва, ул. Новозаводская, д. 18), Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (105005, Москва, 2-я Бауманская улица, д. 5, стр. 1)

В статье рассмотрена возможность применения электрического привода для управления отклонением вектора тяги маршевого двигателя. Сделано сравнение между электрическим приводом и электрогидравлической системой: электрический привод в сравнении с электрогидравлическим выигрывает за счет своих габаритов, высокой частоты обработки сигналов, как следствие — лучшей управляемости и возможности обработать более высокие частоты колебаний в задачах управления вектором тяги в ракетно-космической технике. Использование электрического привода позволяет снизить массу до 50 кг, средняя стоимость доставки груза на орбиту составляет до 40 тыс. долл. США за 1 кг, что в свою очередь позволяет сэкономить на стоимости конечного изделия до 2 млн долл. США. В дальнейшем необходимо рассмотреть возможность использования гидроэлектрических приводов для управления отклонением вектора тяги маршевого двигателя в различной ракетно-космической технике и определить наиболее подходящие модели для решения этой задачи.

Литература:

1. Абдурахманов, А. А., Сафин, Г. Г. Актуаторы — как альтернатива гидро- и пневмоприводу // Современная техника и технологии. — 2016. — №12. Ч. 2. URL: https://technology.snauka.ru/2016/12/11482 (дата обращения: 15.05.2024).

2. Коротеев, А. С. Новый этап развития ракетно-космической техники // Труды МФТИ. — 2011. — Т. 3, №4.

3. Новосельцев, А. А. Теоретические и практические аспекты развития отечественного авиастроения // VII Всероссийская научно-техническая конференция (Россия, Ульяновск, 16–17 мая 2024 г.): сборник научных трудов. — Ульяновск: УлГТУ, 2024. — 111 с.

4. Разработка систем космических аппаратов / Под. ред. П. Фортескью, Г. Суинерда, Д. Старка; пер. с англ. — М.: Альпина ПРО, 2023. — 763 с.

В последние десятилетия космонавтика и ее достижения вошли в повседневную жизнь каждого человека и общества в целом. Основная часть телеканалов транслируется через спутники. Современный прогноз погоды просто невозможен без информации, круглосуточно передаваемой с метеоспутников. Дистанционное зондирование Земли, связь, глобальные навигационные системы используются практически во всех странах и способствуют экономии финансовых ресурсов [1–3].

Управление летательными аппаратами осуществляется с помощью органов управления, построенных с использованием аэродинамических сил или энергии истекающей струи двигателя. Иногда применяют комбинированные органы управления, в которых используют аэродинамические и силы истекающей газовой струи. Одним из наиболее распространенных методов управления вектором тяги является поворотное сопло, соединяющее с корпусом двигателя через жидкий шарнир, представляя собой опору и фланец, между которыми располагается полость, заполненная маслом. Полость состоит из корпуса (титанового сплава), сама оболочка состоит из эластомера, заполненного жидкостью под давлением. Применение такого шарнира позволяет отклонять сопло в двух плоскостях (тангажу и рыскания) на ±4 град.

В связи с бурным развитием приборостроения и ракетостроения требуется проектирование систем управления с более быстрой скоростью срабатывания системы, уменьшением габаритов и стоимости приборов. Одним из таких компонентов систем автоматического управления являются электрогидравлические приводы. Также для управления вектором тяги некоторых жидкостных ракетных двигателей используют газовые рули. Газовые рули, выполненные из жаропрочного графита, изменяют направление струи газов на выходе из сопла двигателя при помощи поворотного устройства. Недостаток этого способа состоит в том, что установленные в поток газов на выходе из сопла рули создают, во-первых, постоянное сопротивление газовому потоку, во-вторых, поверхность газовых рулей выгорает примерно на половину от первоначальной.

Для Цитирования:
Гончаров В. Г., Барабанов М. М., Яковлева М. А., Использование электрического привода для управления отклонением вектора тяги маршевого двигателя в ракетно-космической технике. Главный механик. 2024;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: