МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(государственный технический университет)

филиал «Восход»

Кафедра Б-11 Насуленко К. А.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению практической работы по дисциплине «Испытания на ТП»

на тему: «Система управления РН 11А511У. Система РКС»

Байконур 2009 г.

Аннотация

Методические указания предназначены для помощи студентам в выполнении практического занятия по дисциплине «Испытания на ТП».

Практическое занятие основано на закреплении знаний, полученных при изучении лекционного материала, посвященного изучению испытаний ракетно-космической техники. Во время проведения практического занятия закрепляются знания по изучению данных РН «11А511У».

Содержание

Аннотация

Содержание

Основные обозначения 4

Введение 5

Цель практического занятия 6

1. Назначение система регулирования «кажущейся» скорости (РКС) 7

2. Принцип работы системы 7

3. Состав системы РКС 9

4. Назначение и устройство приборов 10

5. Работа системы РКС в полете 12

Отчетность по практическому занятию 15

Контрольные вопросы 16

Литература 17

4

Основные обозначения

РКС – регулирование «кажущейся» скорости

ЦМ – центр масс

РКН – ракета космического назначения

ДУ – двигательная установка

РН – ракета-носитель

ДРС – датчик регулятора скорости

5

Введение

При выполнении практических занятий первоначально надо разобраться в составе и назначении СУ РН.

Студент должен уметь разбираться в функциональном назначении каждого элемента системы управления.

Практические занятия должны помочь студентам лучше усвоить теоретический курс, читаемый по дисциплине «Испытания на технической позиции».

6

Целью практического занятия является закрепление знаний, полученных при изучении лекционного материала, посвященного изучению испытаний ракетно-космической техники.

Задачи практического занятия:

• закрепить знания лекционного материала по проведению подготовки РКН к пуску;

• получить знания о составе и назначении СУ РН 11А511У.

7

1. Назначение система регулирования «кажущейся» скорости (РКС).

Система регулирования «кажущейся» скорости (РКС) предназначена для стабилизации параметров продольного движения центра масс изделия.

Стабилизация обеспечивается соответствием действительной и расчетной (программной) «кажущейся» скорости в каждый момент времени.

Соответствие действительной и расчетной «кажущейся» скорости достигается путем поддержания заданного режима работы двигательной установки (ДУ) изделия (изменением тяги ДУ), за счет изменения секундного расхода топлива в зависимости от величины рассогласования действительной и расчетной «кажущейся» скорости изделия.

Обеспечение программных значений «кажущейся» скорости производится путем увеличения (форсирования) или уменьшения (дросселирования) тяги всех двигательных установок по общей команде.

На РН 11А511У системы РКС установлены на блоках А, Б, В, Г, Д и на изделии 11С510. Системы в принципиальном отношении не отличаются друг от друга, а имеет незначительные конструктивные отличия.

2. Принцип работы системы.

Функциональная схема системы РКС приведена на рисунке 1.

Программное значение «кажущейся» скорости задается генератором программированных импульсов. Импульсы воспринимаются прибором ДРС (датчиком рассогласования скорости), программным устройством которого, формируется величина программной скорости (Wпр).

Воздействующий на центр масс (ЦМ) изделия вектор тяги ДУ (Р) воспринимается так же прибором ДРС, измерительным устройством которого, формируется величине замеренной «кажущейся» скорости (Wg).

Сформированные значения (Wпр) и (Wg) сравниваются устройством сравнения в приборе ДРС и в виде напряжения определенного знака (+\- Uдрс) равного разности (Wg)-(Wпр)=(+\- Uдрс) поступает на вход усилителя преобразователя (УП).

Команда (Uдрс) со знаком минус (-) формируется при значении замеренной

8

величины «кажущейся» скорости (Wg) меньше программного значения (Wпр) и соответствует команде ФОРСИРОВАНИЕ.

Команда (Uдрс) со знаком плюс (+) формируется при значении замеренной величины «кажущейся» скорости (Wg) больше программного значения (Wпр) и соответствует команде ДРОССЕЛИРОВАНИЕ.

Таким образом, регулирование ведется не по непосредственным значениям, а по величине отклонения.

Величина рассогласования (+.Uдрс) в усилителе-преобразователе суммируется с сигналом от системы СОБИС, от датчика давления (ДД) (команда (+.Upi)) и преобразуется в командный сигнал (Iу) вида импульсной последовательности. Команды (Iу) вида импульсной последовательности поступают на электродвигатели привода импульсного регулятора скорости (ПИРС).

Под действием команды (Iу) выходной вал ПИРСа повернется на угол (γ).

Вращение выходного вала ПИРСа против часовой стрелки приводит к режиму ФОРСИРОВАНИЕ ДУ (повышение тяги), по часовой стрелке - к режиму ДРОССЕЛИРОВАНИЕ ДУ (уменьшение тяги).

Вращение выходного вала ПИРСа со скоростью и углом поворота (γ), пропорциональными входной команде (Iу), влечет за собой поворот винта воздушного редуктора, управляющего подачей топлива в турбонасосный агрегат (ТНА и ГГ) дви­гателя что приводит к изменению (уменьшению или увеличению) тяги двигателя.

Изменение тяги ДУ приводит к увеличению или уменьшению скорости движения изделия и в конечном итоге уменьшению рассогласования замеренного и программного значений кажущейся скорости.

9

3. Состав системы РКС.

Структурная схема системы РКС изделия 11С59 (блоки А, Б, В, Г, Д) состоит из пяти (по количеству двигательных установок ДУ бл.А; ДУ бл.Б; ДУ бл.В: ДУ бл.Г; ДУ бл.Д) каналов.

Каждый канал управляет работой своей соответствующей ДУ.

В состав системы РКС блока А входят:

- 11Л257 (ГПИ) - генератор программированных импульсов, прибор 11Л257 является общим командным прибором систем АС и РКС;

- 11Л270 (ДРС) - гироскопический датчик рассогласования скорости, являющийся чувствительным элементом системы. На изделии используется 2 датчика;

- 17Л36 (УП) - усилитель-преобразователь;

- 8Л66М1 (ПИРС)- привод импульсного регулятора скорости;

- ДД2-12Д (ДД) - датчик давления в камере сгорания ДУ бл.А;

В состав системы РКС каждого из блоков Б, В, Г, Д входят:

- 11Л248М (УП) - усилитель-пребраэсватель;

- 8Л66М1 (ПИРС)- привод импульсного регулятора скорости;

- ДД2-11Д (ДД) - датчик давления в камере сгорания ДУ бл.Б (В, Г, Д)

В состав системы РКС блока И (изделия 11С510) входят:

- 11Л242(ГПИ) - генератор программированных импульсов. Прибор является общим командным прибором для систем АС и РКС;

- 8Л351М (ДРС) - гироскопический датчик рассогласования скорости, являющийся чувствительным элементом системы;

- 17Л37 (УП) - усилитель-преобраэобатель. В приборе, являющемся общим для систем АС и РКС, для усиления и преобразования сигналов РКС используется блок «5»;

- 8Л65 (ПИРС) - привод импульсного регулятора скорости;

- ДД2-Л6 (ДД) - датчик давления в КС.

10

4. Назначение и устройство приборов.

4.1 Приборы 11Л270, 8Л351М (ДРСы).

Приборы 11Л270 и 8Л351М являются чувствительными элементами системы РКС и представляют из себя гироскопические датчики рассогласования скорости. Прибор 11Л270 является общим для системы РКС блоков А-Д. На изделии 11С59 (блоки А-Д) используются два независимых ДРСа работающих параллельно.

Конструктивно ДРСы выполнены в виде отдельных приборов состоящих из следующих основных функциональных узлов:

ПМ (программного устройства) - состоящего из электромагнитного шагового мотора. ПМ предназначено для выработки программного значения величины кажущейся скорости в каждый момент времени;

ЧЭ (чувствительного элемента) - гироскопа, размещенного в кардановом подвесе и укрепленного таким образом, что центр масс гироскопа не совпадает с осью подвеса. Чувствительный элемент предназначен для непосредственного замера отклонения кажущейся скорости от программного значения;

Ср (устройство сравнения). В приборе 11Л270 устройство сравнения состо­ит из кольцевого потенциометра база которого кинематически связана с ПМ. а движок потенциометра (токосъем) с ЧЭ. Кольцевой потенциометр имеет среднюю точку (нулевую) относительно которой снимаются сигналы.

В приборе 8Л351М устройство сравнения состоит из контактного датчика база которого кинематически связана с ПМ, а движок (токосъем) с ЧЭ.

Устройство сравнения предназначено для выработки командных сигналов пропорциональных величине отклонения замеренного и программного значения кажущейся скорости.

4.2 Прибор 17Л36Л (УП).

Прибор 17Л36 (УП) - представляет собой дифференциальный дроссельный магнитный усилитель-преобразователь. Прибор используется в качестве усилителя-преобразователя в системе РКС блока А.

4.3 Прибор 11Л248М (УП).

Прибор 11Л248М (УП) - усилитель-преобразобатель системы РКС каждого

11

бокового блока по своей конструкции, схеме, составу, назначению и выполняемым функциям аналогичен в основном прибору 17Л36.

4.4 Прибор 17Л37 (УП).

Магнитный, усилитель-преобразователь (УП) предназначен для выполнения следующих функций:

- суммирования сигналов с ДРС и ДД;

- преобразования управлявшего сигнала постоянного тока в последовате­льность импульсов, относительная продолжительность которых пропорцией начальной величине управляющего сигнала.

Прибор состоит из двух дроссельных магнитных усилителей, работающих в релейном режиме.

4.5 Привод 8Л65 (ПИРС)

Привод импульсного регулятора скорости 8Л65 является приводом постоянного тока и предназначен для изменения положения винта регулятора, установленного в линии окислителя и управляющего подачей окислителя в газогенератор.

Привод импульсного регулятора скорости 8Л65 является исполнительным органом системы РКС. который управляет режимом работы двигательной установки бл. И (ДУ бл И).

Управление ДУ бл. И осуществляется путем изменения положения винта воздушного редуктора, установленного в линии окислителя и управляющего подачей окислителя в газогенератор.

Прибод 8Л65 является приводом постоянного тока, и состоит из двух электродвигателей, шестеренчатого трехступенчатого редуктора, предохранительной муфты и потенциометра типа П-14.

4.6 Привод 8Л66М1(ПИРС).

Привод импульсный регулятора скорости (ПИРС) предназначен для управления винтом воздушного редуктора точной настройки ДУ.

4.7 Датчик давления (ДД).

Датчик давления предназначен для измерения абсолютного давления продуктов сгорания в КС и выдачи электрического сигнала в виде напряжения постоян

12

ного тока, изменяющегося пропорционально отклонению давления от номинального значения.