АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ КОМПОНОВКИ МАРШЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАКЕТЫ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В работе исследуется влияние компоновки рулевых органов ракеты космического назначения (РКН), на наиболее критичном участке полета I ступени, на эффективность системы управления. В качестве рулевых органов рассматриваются маршевые поворотные двигатели с изменяющимся вектором тяги. В настоящие время в России приложены значительные усилия по созданию многоразовых РКН, которые позволят снизить затраты на производство, а также повторное использование I ступени позволит уменьшить зону посадки, что положительно скажется на экологии окружающих зону районов. При разработке перспективной многоразовой ракеты космического назначения анализ влияния количества двигателей и варианта их компоновок на устойчивость и управляемость позволит прогнозировать целесообразность выбора схемы расположения данных двигателей, на этапе эскизного проектирования. Анализ проводился в каналах тангажа и рыскания, при использовании уравнения возмущенного движения РКН. Проведенный расчет зависимости управляющего и возмущающего момента от времени полета, а также загрузки органов управления позволил исключить неприемлемые схемы и выбрать наиболее перспективные и эффективные варианты расположения маршевых двигателей РКН. На ранних этапах создания многоразовых РКН полученный результат станет необходимым инструментом для решения задач по обеспечению управляемости на стадии предварительного проектирования, и оценки степени унификации маршевых двигателей возвращаемых блоков I и II ступени.

1. Бужинский В.А. Динамика и устойчивость движения ракет: Учеб. пособие. Королёв: Изд-во ФГУП ЦНИИмаш, 2017. 270 с.

2. Лебедев А.А., Герасюта Н.Ф. Баллистика ракет. М.: Машиностроение, 1970. 244 с.

3. Колесников К.С. Динамика ракет. М.: Машиностроение, 2003. 519 с.

4. Рабинович Б.И. Введение в динамику ракет-носителей космических аппаратов. – М.: Машиностроение, 1975. 416 с.

5. Абгарян К.А., Рапопорт И.М. Динамика ракет. М.: Машиностроение, 1969. 379 с.

6. Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н. Внешняя баллистика: Учебник для вузов. М.: Машиностроение, 2005. 608 с.

7. Сихарулидзе Ю.Г. Баллистика и наведение летательных аппаратов. 2-е изд. (эл.). М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. 407 с.

8. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Устойчивость и управляемость летательных аппаратов: Учеб. для авиац. втузов. М.: Машиностроение, 1965. 467 с.

9. Феодосьев В.И. Основы техники ракетного полета. М.: Наука, 1981. 496 с.

10. Самохин С.В., Ворыпаева Т.П., Давыдов И.Е. Исследование схем возвращения управляемого блока первой ступени ракеты-носителя в зонах максимального скоростного напора // XXV Всероссийский семинар по управлению движением и навигации летательных аппаратов: Сборник трудов. 2022. С. 37– 39.

11. Давыдов И.Е. Методика изучения систем управления летательных аппаратов: Учебно-методическое пособие. Самара: Издательство Самарского университета, 2022. 64 с.

12. Балакин В.Л., Ишков С.А., Храмов А.А. Оптимизация трансатмосферного движения летательного аппарат на основе метода принципа максимума Понтрягина // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2018. Т. 17. № 1. С. 7–19. DOI: 10.18287/2541-7533-2018-17-1-7-19.