Снижение точности отработки заданных системой управления импульсов тяги, вызванное переходными процессами на текущем цикле работы, особенно критично для головной части (ГЧ) ЭУТТ. Поэтому в ТЗ на разработку ЭУТТ одним из основных критериев является регламентация допустимого времени перехода с одного режима на другой tn. Как правило, речь идет об ограничении значения tn<l с. Однако и по расчетам, выполненным по разным методикам (как упрощенным, так и с учетом закона движения исполнительного элемента с применением нелинейной системы дифференциальных уравнений), и по многочисленным экспериментальным данным, t к концу функционирования глубокорегулируемой ЭУТТ достигает нескольких секунд.

Необходимость решения проблемы уменьшения времени переходных процессов стала очевидной уже при проведении самых первых опытов в начале 60-х годов, и тогда стали формироваться разные подходы к решению этой проблемы [29]. Из приведенных выше формул видно, что на длительность и качество переходных процессов влияют следующие факторы: свободный объем камеры сгорания; закон скорости горения топлива; конструктивно-компоновочная схема двигателя; глубина регулирования; закон изменения площади критического сечения F = /(r). На сегодня

данный вопрос достаточно полно исследован и разработан.

Известно несколько принципиальных методов улучшения качества переходных процессов: изменение конструктивной схемы ЭУТТ; использование топлива со специфическим законом горения; изменение алгоритмов управления работы регулятора. Наиболее эффективный конструктивный способ - многокамерное исполнение ЭУТТ, в которой отдельные газогенераторы срабатьша-ют последовательно, а отработанные отсекаются от общего внутреннего объема. Таким образом, свободный максимальный объем для этой схемы и соответственно переходное время сокращаются кратно числу генераторов. При этом решается только одна сторона проблемы улучшения качества переходных процессов: сокращается длительность, а степень перерегулированга остается прежней. Несмотря на некоторые плюсы этого метода, он не нашел широкого применения (за исключением необходимости создания ЭУТТ с

очень большой продолжительностью работы - 600 ... 2000 с и более). Такое решение, как показали многочисленные исследования и конструкторские проработки, приводит в сравнении с однокамерным вариантом к некоторому (на 15 ... 30 %) увеличению массы конструкции, имеющему одинаковые величины и циклограммы хяги: из-за появления дополнительных газоводов, коллектора, пус-коотсечных клапанов, датчиков (сигнализаторов), кабелей, дополнительной внешней теплоизоляции газогенераторов корпусов (ГГ).

Существенного улучшения качества переходных процессов разработчики ожидали от использования в ЭУТТ ресивера и дополнительного промежуточного регулятора. Применительно к подобной схеме переходные процессы можно рассчитать по той же системе уравнений (за вычетом зависимости для Рщ,) с использованием следующих дополнительных уравнений:

3 [ dt

c dt

~dr~~dt dt

dmc2.

(2.8)

5(*,) =

*, + 1

при pp < p,

k, - 1

(2.9)

при Pp > p

4*1+1

kx-i

где Шеи с2 - масса газоприхода и газорасхода из ресивера соответственно; тс2у 3 - масса газов, вытекшая из ресивера и находящаяся в ресивере; бр - потери тепла в регуляторе расхода и ресивере; Fp - площадь сеченга регулятора расхода; рр - давление в ресивере; Wp- объем ресивера.

Характер изменения тяги в перскодщло периоды для схемы с ресивером показан на рис. 2.7, б. Расчеты для первой и второй схем проведены при максимальном свободном объеме ГТ (при этом подразумевалось использование одной камфы).

На графиках виден не только факт возмущения тяги, но и характер заброса и провала тяги. Численное моделирование процессов при различных вариантах срабатьюания клапанов позволило

т

О

Рис. 2.7. Изменение силы тяги при переключении с на Р^ и наоборот:

а - для схемы без ресивера; б - для схемы с ресивером