АНАЛІЗ ДИНАМІКИ КЕРОВАНОГО ПОЛЬОТУ

До комплексу розрахунків належать:

1. Оцінювання потрібних характеристик органів керування (аеродинамічних і газових рулів, рідинних двигунів малої тяги тощо):

• математичне моделювання польоту ракет-носіїв;
• розроблення алгоритмів керування польотом ракет-носіїв;
• оцінювання вимог до органів керування польотом та їх приводів.

2. Оцінювання стійкості систем стабілізації:

• оцінювання стійкості частотними методами;
• перевірка технічної стійкості шляхом математичного моделювання збуреного руху ракети-носія з урахуванням динаміки органів керування;
• розроблення коригувальних алгоритмів;
• оцінювання запасів стійкості.

3. Оцінювання умов функціонування ракети-носія та її агрегатів:

• обвідних поперечних перевантажень, кутів атаки і ковзання, відхилення органів керування;
• частоти й амплітуди коливань вільних поверхонь рідкого наповнення паливних порожнин ракети-носія як твердого тіла;
• оцінювання параметрів збуреного руху під час формування команд на відокремлення КА, ступенів тощо;

4. Оцінювання параметрів збуреного руху ракет-носіїв за даними зондування висотного вітру в процесі передстартової підготовки:

•  розроблення спеціального програмного забезпечення робочого місця фахівця з метеорологічного забезпечення пуску;
• математичне моделювання польоту ракети-носія за параметрів вітру, які отримали шляхом запуску метеозонда під час проведення передстартової підготовки, й оцінювання допустимості висотного вітру для проведення пуску ракети-носія.

Розрахункові методики, що використовуються, і програмне забезпечення застосовні для проведення аналізу збуреного руху ракет-носіїв легкого, середнього і важкого класів, з рідинними і твердопаливними рушійними установками.

У процесі математичного моделювання враховують дію таких збурювальних факторів:

• вітер і розкиди термодинамічних параметрів атмосфери;
• збурювання параметрів руху ракети-носія, обумовлені перехідними відрізками польоту;
• розкиди маси ракети-носія, характеристик її рушійних установок, масово-інерційних, центрувальних та аеродинамічних характеристик.

Пропоноване програмно-методичне забезпечення успішно використовують у процесі проектування пускових місій з використанням ракет-носіїв і ракетних комплексів розробки КБ «Південне».

АНАЛІЗ ДИНАМІКИ ПЕРЕХІДНИХ ВІДРІЗКІВ ПОЛЬОТУ ‑ СТАРТУ, РОЗДІЛЕННЯ СТУПЕНІВ

До комплексу розрахунків належать:

1. Програмно-методичні розробки дозволяють здійснювати розрахунки і комп'ютерне моделювання динаміки будь-яких перехідних процесів, зокрема:

Старт ракети-носія і скидання з ракети-носія стартових елементів конструкції:

• старт ракет-носіїв зі стаціонарних пускових установок наземного і шахтного типів;
• старт ракет-носіїв з мобільних наземних пускових установок;
• старт ракети-носія з літака-носія за схемами бомбометання, десантування і зі «спини» літака-носія.

Розділення ступенів:

• схема холодного розділення за допомогою гальмових реактивних двигунів на твердому паливі (РДТП);
• схема гарячого розділення із запуском двигуна ступеня, що стартує, до розділення;
• схема комбінованого («теплого») розділення за допомогою газореактивної гальмової системи.

Скидання головного обтічника:

• шляхом поділу обтічника на дві стулки;
• шляхом стягування обтічника за допомогою порохових двигунів і відведення його у бік від ракети-носія.

Відокремлення корисного вантажу:

• відокремлення великих одиночних космічних апаратів (КА) або ступеня розведення під час групового запуску малих КА;
• відокремлення КА від останнього ступеня.

2. Здійснення розрахунків для визначення параметрів руху ракет-носіїв та їх елементів на перехідних ділянках. Аналіз динаміки цих процесів для конкретних конструктивно-компонувальних схем з виробленням рекомендацій за циклограмою команд системи керування і конструктивним виконанням вузлів і агрегатів ракет-носіїв, стартового комплексу, систем відокремлення і розділення.

3. Здійснення розрахунків для динамічного аналізування різних механічних систем (конструкцій) замовника з визначенням законів руху елементів системи, сил і моментів, що діють на них у різних умовах експлуатації.

Програмно-методичні розробки застосовні як для рідинних, так і для твердопаливних ракет-носіїв.

Аналіз перехідних процесів здійснюють з урахуванням практично всіх збурювальних факторів, зокрема:

• напрямок і швидкість вітру;
• розкид щільності атмосфери;
• похибки визначення аеро- і газодинамічних характеристик;
• розкид інерційно-центрувальних характеристик;
• похибки виготовлення і монтажу ракети-носія та рушійних установок;
• розкид тяги двигунів;
• перекіс і зміщення векторів тяги двигунів;
• пружні характеристики ракети та її окремих елементів;
• силовий вплив елементів пускової установки на ракету, що стартує.

Для ракет-носіїв морського й авіаційного базувань враховують також параметри збуреного руху літака-носія і параметри качання морської платформи.

Пропоновані програмно-методичні розробки і послуги щодо аналізу динаміки перехідних процесів дозволяють:

• обирати оптимальну схему відповідного перехідного процесу;
• у разі потреби виробити конкретні рекомендації щодо конструктивного виконання вузлів і агрегатів ракет, стартового комплексу, систем відокремлення і розділення;
• визначати потрібні характеристики засобів, що забезпечують надійність і безпеку конкретного перехідного процесу;
• обрати послідовність подачі і виконання команд системи керування (СК) на кожному перехідному процесі (циклограму команд СК);
• у разі потреби виробити конкретні рекомендації щодо алгоритмів керування на кожному перехідному процесі;
• здійснити розрахунки щодо визначення динамічних параметрів кожного перехідного процесу для майбутнього пуску конкретної ракети;
• провести порівняльний аналіз результатів пуску з розрахунковими даними.

Проведення кінематичного і динамічного аналізів механічних систем у процесі їх проектування дозволяє вчасно прийняти правильні конструктивні рішення, оптимізувати конструкцію, зменшити обсяг експериментального відпрацювання і робіт щодо доведення конструкції у процесі її уведення в експлуатацію. Усе це зрештою приводить до підвищення споживчих властивостей продукції, яку розроблюють.

Пропоноване програмно-методичне забезпечення з успіхом використовують у процесі проектування пускових місій з використанням ракет-носіїв і ракетних комплексів розробки КБ «Південне».

назад в каталог