Рис. 3.5. Узел дросселирования тяги по патенту США 3224681

рерстия раскладывается на продольную и поперечную составляющие, осевая тяга двигателя зависит от угла наклона расходньпс отверстий и может быть сколь угодно малой (вплоть до отрицательных значений, если угол наклона расходных отверстий больше 90 ).

При работе двигателя на режиме дросселирования тяги расход топлива не приводит к набору суммарного импульса (или, в зависимости от угла наклона расходньпс отверстий, расход топлива приводит к уменьшенному набору суммарного импульса). Сброс УДТ приводит к возрастанию тяги двигателя до номинального уровня, т.е. к переходу двигателя на режим маршевой тяги.

Подчеркнем, что если задачей двигателя является создание максимально возможного значения суммарного импульса, то сброс УДТ осуществляется сразу после запуска двигателя. Двигатель все время работы имеет минимальную массу конструкции, т.е. свободную от пассивного груза в виде устройств дросселирования тяги.

Баллистическая эффективность такого двигателя наибольшая по сравнению с любыми другими. Если в расчетном диапазоне значений набора суммарного импульса тяги требуется реализация пониженного значения суммарного импульса, то баллистическая эффективность двигателя может быгь также пониженной. Поэтому увеличенная масса конструкции в то время, когда двигатель работает на режиме дросселирования тяги, не имеет принципиального значения.

Необходимо отметить, что регулирование суммарного импульса тяги 1 при сбросе УДТ осуществляется не по фактически

набранной величине, а по ее прогнозу, проводимому, например, при адаптивном управлении полетом ракеты, когда команда на изменение режима работы двигателя вырабатывается с учетом фактически реализованных к моменту прогноза параметров полета. Это влечет за собой увеличение погрешности регулирования (что является платой за увеличенную баллистическую эффективность).

Возмущающий импульс при отделении УДТ, вносящий свой

вклад в погрешность реализации заданного /j;, - трудно прогнозируемая величина. Максимальное возмущающее усилие при сбросе УДТ оценим как

где р - внутрикамерное давление в момент сброса; S - площадь, охватьюаемая узлом герметизации УДТ.

Время действия возмущающего импульса (практически это время переходного процесса) зависит в основном от площади герметизации, объема, массы УДТ до начала разгерметизации и составляет обычно несколько миллисекунд. Поэтому возмущающий импульс при отделении УДТ подлежит рассмотрению и учету в каждом конкретном случае.

Необходимо стремиться уменьшить величину не только с целью уменьшения погрешности регулирования суммарного импульса, но и потому, что Рвоз часто превышает величину номинальной тяги двигателя. То есть при отделении УДТ могут возникнуть динамические нагрузки (удар), опасные для конструкции и элементов системы управления. С целью снижения максимального возмущения при сбросе УДТ до приемлемого уровня диаметр уплотнительного узла УДТ необходимо максимально приближать к диаметру критического сечения основного сопла. При этом возникают конструктивные проблемы размещения уплотнительного узла в деталях газового тракта сопла.

Рис, 3.6. Конструкция и работа двигателя с УДТ: а - этапы 1 и 2; б - этапы 3 и 4

Снижения Рвоз можно добиться, если на УДТ выполнить вылетающую заглушку с площадью Sjg< S,

При сбросе УДТ в два этапа (рис. 3.6) можно достичь дву-1фатного уменьшения величины максимального возмущающего усилия. При этом конструкщш УДТ получается сложной, громоздкой и тяжелой.