Нестационарные внутрикамерные процессы в твердотопливных регулируемых двигательных установках

Рассмотрена методика анализа динамических процессов в камере сгорания твердотопливной регулируемой двигательной установки, основанная на построении математической модели внутрикамерных процессов. В математической модели формализованы термодинамические процессы, протекающие в корпусе воспламенительного устройства и в камере двигательной установки, процессы теплообмена между продуктами сгорания и поверхностями твердого топлива и корпуса твердотопливной регулируемой двигательной установки, процессы зажигания твердого топлива и его последующего нестационарного горения. В математическую модель включены уравнения регулирования, записанные с учетом люфта в механизме вращения вала рулевой машины. Устойчивость процессов в твердотопливной регулируемой двигательной установке исследована воздействием возмущений случайного и периодического типов. Выполненные расчеты внутрикамерных процессов в малогабаритной регулируемой установке обработаны с использованием фурье- и вейвлет-анализов, что позволило установить наличие в камере сгорания резонансных колебаний разных частот, проявляющихся на определенных этапах работы твердотопливной регулируемой двигательной установки. Учет нестационарности скорости горения топлива увеличивает динамические эффекты внутрикамерных процессов.

Литература

[1] Бобылев В.М. Ракетный двигатель твердого топлива как средство управления движением ракет. М.: Машиностроение, 1992. 160 с.

[2] Присняков В.Ф. Динамика ракетных двигателей твердого топлива. М.: Машиностроение, 1984. 248 с.

[3] Алиев А.В., Мищенкова О.В. Математическое моделирование в технике. М.-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2012. 476 с.

[4] Зарубин В.С. Математическое моделирование в технике. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. 496 с.

[5] Самарский А.А. Математическое моделирование и вычислительный эксперимент // Вестник АН СССР. 1979. № 5. С. 38-49.

[6] Твердотопливные регулируемые двигательные установки. Справочная библиотека разработчика-исследователя. Т. 9 // Ю.С. Соломонов, А.М. Липанов, А.В. Алиев и др. М.: Машиностроение, 2011. 416 с.

[7] Численный эксперимент в теории РДТТ // А.М. Липанов, В.П. Бобрышев, А.В. Алиев и др. Екатеринбург: УИФ "Наука", 1994. 304 с.

[8] Соркин Р.Е. Газодинамика ракетных двигателей на твердом топливе. М.: Наука, 1967. 368 с.

[9] Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. М.: Наука, 1972. 768 с.

[10] Алиев А.В., Блинов Д.С. Решение газодинамических задач в областях сложной формы с использованием конечно-объемных алгоритмов метода крупных частиц // Вестник ИжГТУ. 2009. № 1 (41). С. 151-154.

[11] Алиев А.В. Пакет прикладных программ "Твердотопливный двигатель" // Каталог инновационных разработок Ижевского государственного технического университета. Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2001. С. 24.

[12] Идентификация экспериментальной зависимости скорости горения твердых топлив от давления / Ю.М. Милехин, А.Н. Ключников, А.В. Федорычев и др. // Ракетные двигатели и проблемы освоения космического пространства. Т. 1 / под ред. И.Г. Ассовского, О.Д. Хайдена. М.: Торус Пресс, 2005. С. 260-262.

[13] Идентификация математических моделей работы ТРДУ с использованием экспериментальных результатов / А.В. Алиев, О.В. Мищенкова, А.Г. Перемысловская, Е.В. Черепова // Вестник ИжГТУ. 2008. № 2. С. 45-47.

[14] Зельдович Я.Б., Лейпунский О.И., Либрович В.Б. Теория нестационарного горения пороха. М.: Наука, 1975. 131 с.

[15] Новожилов Б.В. Нестационарное горение твердых ракетных топлив. М.: Наука, 1973. 176 с.

[16] Хемминг Р.В. Численные методы. М.: Мир, 1972. 400 с.

[17] Добеши И. Десять лекций по вейвлетам. Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2001. 464 с.