Расчет каждого варианта (сочетания) должен проводиться для нескольких (обычно крайних) сочетаний случайных факторов. Наиболее важным случайным фактором является начальная температура. Она оказывает влияние на скорость горения шашек, термодинамику газа или воздуха в пневмобаллоне, вязкость жидкости, вязкость и теплопроводность газа и др. Заметим, что для некоторых элементов можно исключить разброс начальной температуры, используя систему термостатирования. К другим случайным факторам относятся случайный разброс скорости горения твердого топлива, ветер, наличие в жидкости нерастворенного воздуха, наличие в воздухе (в пневмобаллоне) водяного пара, отклонения характеристик дросселей переменного сечения от заданных вследствие неточности изготовления или износа, отклонения сил трения в подвижных контактах и уплотнениях и др. Можно условно рассмотреть два крайних случая. В первом все факторы препятствуют подъему: встречный ветер, малая начальная температура снижает скорость горения и увеличивает вязкость масла, дроссели создают повышенное сопротивление и т.д. В этом случае необходимо проверить, поднимется ли ТПК и определить продолжительность подъема, которая может быть существенно выше, чем в расчетном случае. Иногда при малой скорости подъема перегрузки изделия при переключении ступеней оказываются выше, чем в расчетном случае (при малых скоростях и соответственно малых расходах принцип уменьшения провала силы за счет уменьшения перепада давления на дросселе 6 может не сработать). В другом крайнем случае – высокая начальная температура, попутный ветер, дроссели изношены и имеют повышенное проходное сечение и т.д. следует проверить максимальные значения давлений и перегрузок.
В процессе расчетов значения параметров, которые в нулевом приближении были определены в нулевом приближении по описанной выше методике (формулы 4.1-4.52) могут существенно изменяться. Изменение параметров в значительной степени основано на методе проб и ошибок. Критериями оценки варианта (сочетания параметров) является превышение максимальными перегрузками ракеты предельно допустимой величины и превышение давлениями в элементах пневматической (газовой) и гидравлической системы предельных значений, а если таких превышений нет – время подъема и масса элементов привода.
Практически всегда и сильнее всего в сравнении с определенными в нулевом приближении изменяются параметры пускового и основного зарядов (начальные поверхности горения и толщины сгоревшего слоя при полном сгорании), начальное давление и объем пневмобаллонов, законы изменения проходных сечений дросселей переменного сечения в сливной и напорной магистралях или при установке в напорной магистрали дросселя постоянного сечения – значение этого сечения, проходное сечение и время открытия электропневмоклапана с гидротормозом в газовой магистрали, соединяющей пневмобаллон с газовой полостью вытеснителя. Иногда и в меньшей степени приходится изменять проходное сечение дросселей на выходе из внешних газогенераторов, диаметры гидравлических магистралей, размеры внутренней трубы в штоке гидроцилиндров, толщину стенки вытеснителя. Изредка приходится отказываться от первоначально выбранного твердого топлива и выбирать другое. Порой оказывается, что при выбранных диаметрах ступеней невозможно обеспечить эффективное торможение контейнера при подходе к вертикальному положению. В этом случае приходится увеличивать диаметры всех ступеней гидроцилиндра, увеличивая тем самым площадь камеры противодавления. После этого приходится повторять расчеты по описанной выше методике, начиная с формул (4.4). Еще одной проблемой, которую иногда невозможно решить без пересчета основных параметров системы является проблема больших перегрузок ракеты при переключении ступеней. Обычно появление таких перегрузок свидетельствует о неудачном выборе положения опорных точек силового треугольника. Иногда ее можно решить за счет изменения проходного сечения дросселя постоянного сечения в напорной магистрали или установки в напорную магистраль дросселя переменного сечения и изменения закона изменения его проходного сечения. Однако эти меры решают проблему не всегда. Иногда приходится увеличивать податливость отдельных узлов, например опор ракеты в контейнере (что нежелательно), либо выбирать другие координаты точек силового треугольника, при которых значения равновесных давлений при переключении ступеней образуют убывающую последовательность или по крайней мере степень возрастания ниже. После этого расчеты по описанной выше методике приходится повторять.
Рассмотрим примерный ход изменения параметров с использованием программы. Прежде всего, программа определяет начальные упругие деформации элементов системы под действием собственного веса. Иногда уже эти результаты требуют изменения параметров. Например, в схемах, в которых до подъема контейнер или стрела, к которой он крепится, опирается на дополнительную переднюю опору, может оказаться, что вопреки расчетам по формуле (4.1), не учитывающей упругие деформации, в начальном положении гидроцилиндр полностью сжат и его ступени воспринимают часть веса контейнера с ракетой, что недопустимо. В этом случае необходимо либо поднимать на 10-20 мм переднюю опору, либо опускать на 5-15 мм нижнюю опору гидроцилиндра с соответствующим пересчетом положения второй опорной точки и остальных параметров – см. выше.
Далее сначала рассмотрим схему с газогенератором.
Рассмотрим процессы на начальной стадии до начала подъема. Прежде всего, нужно обратить внимание на перегрузки ракеты и последующие колебания, вызванные резким нарастанием давления в газовой камере вытеснителя при сгорании воспламенителя, который за 0,02-0,04 с повышает давление до давления устойчивого горения – см. рис. 2.15 и рис. 2.17. Если перегрузки превышают допустимые, то следует либо увеличить начальный объем газовой камеры вытеснителя (например, увеличив длину крышки), либо использовать твердое топливо с меньшим давлением устойчивого горения, либо перейти к схеме с внешними газогенераторами с установкой в газовой магистрали дросселя, ограничивающего расход.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.