1-V -;-

При S = const, постоянстве расходного комплекса \iA и пренебрежении падением полного давления в полости регулятора (т| S 1) глубина регулирования по тяге или изменение тяги относительно площади своего минимального значения в безразмерном виде

P= (F)(F)v-i. (8.1)

няющихся В ЭУТТ (V Ф 0), наоборот, с увеличением площади сечения расход и тяга падают, причем нелинейно. Поэтому перечис-лейные особенности работы регуляторов и требования, предъявляемые к ним, не позволяют воспользоваться накопленным в пневматике и гидравлике богатым опытом разработки различных регулирующих устройств.

Основное внимание специалисты, занимавшиеся проблемами РР для ЭУТТ, уделяли экспериментальному исследованию вопросов теплообмена, расчетным и экспериментальным методам определения параметров газовой динамики проточного тракта, расчету коэффициентов расхода, расходных характеристик для частных случаев с конкретными размерами, результатам отработки клапанов вдува в закритическую часть сопла для управления вектора тяги сопл крупногабаритных РДТТ. Меньше внимания было уделено конструированию и выбору схемных решений регуляторов, а также устройств, родственных по выполняемым функциям РР-перераспределителям.

Независимо от используемой схемы регулирования тяги (или расхода), особенностей конструкции регулятора, используемого типа привода и т.д. требуемое изменение тяги достигается изменением площади критического (минимального) сечения сопла F, Между тягой Рх и площадью критического сечения сопла Р^ для эмпирического степенного закона скорости горения существует зависимость, вытекающая из преобразования формулы Бори:

При Принятии допущения о второстепенном влиянии зависимости коэффициента тяги Кр от степени распшрения сопла из-за изменения F, т.е. полагая, что функция Kp{F)\, зависимость

тяги от площади критического сечения сопла можно представить с достаточной для анализа точностью виде (этот вид используется наиболее часто)

(8.2)

(На самом деле расчеты с учетом изменения коэффициента тяги при степени расширения сопла на минимальном режиме 20 ... 50 показывают увеличение глубины регулирования на маршевом ре-

жиме на 2 ... 5 %.) Поскольку-Ф\ ни при каких v, то зависи-

мость P{F) является существенно нелинейной. Для наглядности данная зависимость показана на рис. 8.15.

Классификация регуляторов расхода по методу изменения критического сечения была представлена в гл. 2. Рассмотрим наиболее характерные требования, которые необходимо выполнять при разработке конструкции регулятора.

V =0,9

0,2 0,4 0,6 0,8 F Рис 8.15. Зависимость P(F) для различных v

Требованш, предъявляемые к конструкциям регуляторов расхода. Создавая регулятор расхода как элемент конструкции ЭУТТ [39, 57], разработчик руководствуется как требованиями общего порядка, так и требованиями конкретного технического задания со своей спецификой. В свою очередь, сами технические данные, определяющие требуемые параметры регулятора, должны быть четко выявлены и тщательно подготовлены.

Ниже изложены в общем виде систематизированные требования к регуляторам, при соблюдении которых повышается работоспособность и качество работы и которыми разработчик должен руководствоваться.

К исходным требованиям, указываемым в ТЗ, относятся: обеспечение работоспособности, т.е. сохранение в течение всего времени работы исходных функций (регулирования расхода), а также недопущение прогара, заклинивания подвижных элементов, зашлаковывания проходного сечения, сохранение герметичности по стыкам и подвижным поверхностям и т.д.; обеспечение минимальных массовых и габаритных характеристик (компактности); обеспечение точности регулирования; сохранение как при многократном срабатывании, так и при непрерывной работе исходных параметрических характеристик (например, при фиксированном положении ИЭ относительно неподвижной горловины расход, тяга или давление должны быть постоянными от опыта к опыту). Соблюдение последнего требования будет зависеть, в частности, от жесткости кинематической цепи, просадки исполнительного элемента при изменении нагрузки на привод, отсутствия люфтов в кинематической цепи, гистерезиса и мертвой зоны в самом приводе, деформационных свойств сопрягаемых конструкций и т.д.

К специфическим требованиям следует отнести в частности: обеспечение равенства порога чувствительности изменения выходного параметра от перемещения ИЭ; достижение линейности изменения расхода от перемещения ИЭ; обеспечение заданного быстродействия при ограниченной мощности привода либо, наоборот, при заданной мощности привода достижение максимального быстродействия; минимизацию потерь удельного импульса тяги как за счет исключения непроизводительных потерь потока,