Рис. 2.10. Схема ЭУТТ с аккумулирующе-питающеи емкостью:

7 - ГТ; 2 - регулятор режима; 3 - ресивер; 4,6- клапаны; 5 - аккумулирующая емкость

B{K)FM>xif) припереходе сР на Р^, B{h)FMp.

при переходе с Р^ на Р^,

dt dt dt dt

(2.10)

КЛ+ \ ~d при переходе с Pin на P, (2.11)

dntj dm dm dm dt dt dt dt где , , - соответственно давление, объем и масса газов в АПЕ; Fi(/), F;t2(0 - законы изменения площадей проходных сечений клапанов на выходе из ГТ и на входе в ресивер соответственно.

dt при переходе с на Р^ц

В качестве АПЕ можно использовать опорожненный ГТ предварительного режима (в некоторых типах ЭУТТ такие ГТ есть) либо специашьную емкость. Большое значение имеет соответствующий выбор законов изменения проходных сечений 2(0, Fiit), F2(0 и их взаимной последовательности срабатывания. Для примера на рис. 2.11 представлены принятые в расчетах щпслограммы взаимодействий регуляторов расхода топлива и клапанов.

Из графиков видно, что степень перерегулирования тяги и длительность переходных режимов не выходят за допустимые ограничения.

Дальнейшим логическим развитием рассмотренной схемы является газобаллонная ЭУ [23], представляющая собой ресивер, наддуваемый посредством батареи газогенераторов при срабатывании одного из них (рис. 2.12). Главным отличием от предыдущей схемы является то, что время наддува ресивера на 1 ... 2 порядка меньше времени его опорожнения при работе. При разнесенности во времени мгновенного газоприхода и медленного расхода исчезает главный недостаток управляемых ЭУТТ - взаимовлияние противоречивых обратной зависимости между и

10 4

5 2-1

О

/?,МПа

О ОД 0,4 0,6 0,8 /,с О 0,2 0,4 0,6 0,8 г, с

Рис. 2.11. Изменение основных параметров ЭУТТ с АПЕ в течение переходных процессов:

а - переключение с на Р^ш. - переключение с Р^ на Р^

давлением в камере сгорания, с одной стороны, и прямой зависимости между тягой и Ркр (при квазипостоянном, т.е. не успевающем измениты:я, давлении), с другой стороны. При работе газобаллонной установки наблюдается только прямая зависимость между тягой и Ркр- Давление при этом либо не меняется вообще (ре-дукторная схема - рис. 2.12, а), либо пренебрежимо мало (с точки зрения переходных процессов) уменьшается (безредукторная схема - рис. 2.12, б). Физика процессов при этом становится элементарной: открылся клапан - появилась тяга (без всяких задержек!), уменьшилась проходная площадь клапана - сразу же уменьшается тяга. То есть газобаллонная схема полностью исключает переходные процессы, какие-либо забросы при резкой смене режимов. Время изменения режимов работы зависит только от быстродействия клапана. А точность регулирования превосходит не только все известные схемы РДТТ, но и, ввиду того, что отсечной клапан максимально приближен к соплу, все известные схемы ЖРД. У ЖРД при отсечке тяги необходимо не только опорожнение камеры сгорания, но и борьба с остатками жидких компонентов между отсечными клапанами и форсуночным блоком (требуются специальные устройства продувки, лишь частично решающие проблему). Суммарное время работы газобаллонной установки может составлять несколько тьюяч секунд ввиду исключения зависимости между временем работы и реализованной скорости горения топлива.

Таким образом, полученные результаты позволяют сделать следующие выводы:

1. Динамические характеристики ЭУТТ, управляемых изменением площади критического сечения {пив. степень перерегулирования тяги при переходе с одного стационарного режима работы на другой и длительность переходных процессов) велики по сравнению с подобными характеристиками ЖРД за счет наличия обратной зависимости между Fp и давлением в камере сгорания, а также за счет большого (изменяющегося по времени работы) свободного объема камеры сгорания.