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 «Экспериментальная отработка сложных технических систем»
на тему: «Система управления РН 11А511У. Автомат стабилизации»
Байконур 2009 г.
Аннотация
Методические указания предназначены для помощи студентам в выполнении практического занятия по дисциплине «Экспериментальная отработка сложных технических систем».
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. Система управления РН 7
2. Автомат стабилизации РН 11А511У 8
3. Автомат угловой стабилизации (АУС) 9
4. Система нормальной и боковой стабилизации 11
Отчетность по практическому занятию 17
Контрольные вопросы 18
Литература 19
Основные обозначения
КА – космический аппарат
ПГС – пневмогидравлическая система
РКН – ракета космического назначения
РКК – ракетно-космический комплекс
РН – ракета-носитель
РБ – разгонный блок
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 «Экспериментальная отработка сложных технических систем».
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.
1.Система управления РН.
Система
управления (СУ) ракеты-носителя (РН)
11А511У предназначена:
1. Для стабилизации полета РН во всех точках траектории и для программного разворота ее в плоскости тангажа.
2. Для управления режимами работы, элементами включения двигательных установок.
3. Для подачи команд на системы разделения и сброса пассивных масс РН.
СУ РН 11А511У состоит из двух автономных СУ, расположенных на изделии 11С59 и изделии 11С510. Для обеспечения функционирования РН 11А511У в целом между этими системами организован обмен необходимыми командами.
В состав СУ изделия 11С59 входят:
- автомат стабилизации, включающий в себя автомат угловой стабилизации, системы нормальной и боковой стабилизации, следящую систему и генератор программированных импульсов;
- система регулирования «кажущейся» скорости;
- система опорожнения баков и синхронизации;
- программно-коммутационная аппаратура;
- аппаратура сопряжения СУ с системой измерения;
- источники питания постоянным и переменным током;
- бортовая кабельная сеть.
В состав СУ изделия 11С510 входят:
- автомат стабилизации, включающий в себя автомат угловой стабилизации, системы нормальной и боковой стабилизации, следящую систему и генератор программированных импульсов;
- система регулирования «кажущейся» скорости;
- автомат управления выключения двигателей I. II. и III ступеней;
- система опорожнения баков;
- программно-коммутационная аппаратура;
- аппаратура сопряжения СУ с системой измерения;'
- источники питания постоянным и переменным током:
- бортовая кабельная сеть.
2. Автомат стабилизации РН 11А511У.
Автомат стабилизации (АС) предназначен для программного разворота РН 11А511У по углу тангажа (Uпр), для стабилизации ракеты-носителя по углам тангажа U(Т), рыскания + (Р) и вращения (В), а также для стабилизации центра масс ракеты-носителя в плоскости полета по нормали к траектории полета (НС) и стабилизации центра масс ракеты-носителя в плоскости полета (БС).
Исходя из решаемых задач, АС ракеты-носителя состоит из трех независимых систем:
- автомата угловой стабилизации (АУС), обеспечивающего устойчивое движение РН относительно центра масс;
- системы нормальной стабилизации (НС), которая не позволяет центру масс РН отклоняться от расчетной траектории по ее нормам вверх и вниз;
- системы боковой стабилизации (БС), которая не позволяет центру масс РН отклоняться от плоскости полета.
Три ступени РН 11А511У имеют 2 автомата стабилизации:
- автомат стабилизации I и II ступени (изделия 11С59);
- автомат стерилизации III ступени (изделия 11С510).
В состав АС изделия 11С59 входят:
на центральном блоке:
11Л257 - генератор программированных импульсов (ГПИ);
11Л266 - гирогоризонт (ГГ);
11Л265 - гировертикант (ГВ);
11Л672 – фильтр;
11Л673 - усилитель-преобразователь;
11Л245 - блок дистанционной установки нулей следящей системы (СС);
8Л317 - стабилизированная платформа СС (две);
8Л318 - усилитель следящей системы;
П8М - потенциометр обратной связи (ПОС);
8К74А7220-0 - рулевая машина (РМ) (четыре).
на каждом боковом блоке:
11Л671 - усилитель-преобразователь;
П7М - потенциометр обратной связи;
П8М - потенциометр обратной связи;
8К74А7220-0 - рулевая машина (две);
8К74Б7230-0 - рулевая машина (воздушная).
Состав.АС изделия 11С510:
11Л242 - генератор программированных импульсов;
11/1267 - гирогоризонт (ГГ);
11Л264 - гировертикант (ГВ);
11Л261 - усилитель преобразователь;
17Л37 - усилитель следящей системы (СС);
8Л345 - стабилизированная платформа СС;
8Л69 - рулевая машина с ПОС-П28.
Принцип работы АС ракеты-носителя 11А511У рассмотрен на примере работы АС изделия 11С59 (В скобках указаны приборы АС изделия 11С510).
3. Автомат угловой стабилизации (АУС)
АУС предназначен для стабилизации углового положения ракеты-носителя относительно центра масс и для обеспечения ракете-носителю программного движения по углу тангажа.
АУС можно рассматривать как три независимо работающих канала:
- тангажа - (Т);
- рыскания - (Р);
- вращения – (В)
Принципиально все три канала угловой стабилизации построены одинаково и отличаются лишь характером управляющего воздействия.
В канале тангажа (Т) в отличие от двух остальных, имеется программный элемент ГПИ, который вырабатывает программное значение угла тангажа.
Чувствительные элементы: -гирогоризонт 11Л266 (11Л267) формирует сигналы, пропорциональные угловым отклонениям РН от программного значения Тпр по каналу тангажа (Т), - гировертикант 11Л265 (11Л264) - по каналам рыскания (Р), вращения (В).
Командные сигналы с потенциометрических датчиков гирогоризонта 11Л266 (11Л267) и гировертиканта 11Л265 (11Л264) по каналам тангажа, рыскания и вращения, поступают в фильтр 11Л672 (11Л261). В фильтре происходит подавление составляющих упругих колебаний корпуса РН, ее жидкого наполнения. Отфильтрованный командный сигнал поступает одновременно в корректирующие контуры усилителей-преобразователей 11Л673 (11Л261) центрального блока и 11Л671 боковых блоков. В корректирующих контурах командный сигнал получает требуемое опережение по фазе, необходимое для устойчивого полета ракеты-носителя.
С выхода корректирующих контуров сигнал поступает на усилитель 11Л673 (11Л261), 11Л671, где происходит суммирование сигналов Т, В, НС (для канала тангажа) и усиление суммарного сигнала до уровня, достаточного для управления приводами рулевых камер II и IV на центральном блоке (изделии 11С510), а также приводами рулевых камер и воздушных рулей боковых блоков В и Д.
Управленце в плоскости, угла рыскания осуществляют на центральном блоке (изделии 11С510) рулевые камеры I и III и рулевые органы боковых блоков Б и Г.
Сформированный сигнал управления канала вращения суммируется с сигналами Т, Р и воздействует одновременно на I, II, III, IV рулевые камеры центрального блока (изделия 11С510), а также на все рулевые камеры и воздушные рули боковых блоков.
С потенциометров обратной связи (П7М, П8М) приводов рулевых камер и воздушных рулей сигнал, пропорциональный углу отклонения рулевых органов поступает в виде напряжения обратной связи на вход соответствующего сервопривода.
Сервопривод включает в себя выходную обмотку усилителя 11Л675, 11Л671 (11Л261), привод рулевой машины А7220-О.Б7230-0, ПОС и блок регулировки нуля БРН (11Л245).