а) б) в)

Рис. 4.3. ВУС с косым срезом

Комплект ИЗ четырех ВУС позволяет плавно регулировать (обнулять, создавать отрицательную) тягу.

Важной отличительной особенностью ВУС является то, что форма его газового тракта и предсоплового объема остается неизменной, а величина зазора между его подвижной и неподвижной частями в процессе управления - небольшой. Это позволяет упростить обеспечение тепловой запцггы узла подвеса, а при управлении - постоянной, значительно более равномерно распределенной передачи усилия с подвижной части сопла на неподвижную.

В зависимости от усилий, которые требуется создать с помощью ВУС, а также условий их компоновки их конструкции могут быть выполнены различным образом. Если, например, требуются небольшие управляющие усилия, то возможно использование ВУС с косым срезом, у которых ось вращения совпадает с осью раструба. Вращающиеся сопла с косым срезом могут иметь разъем в до-критической (рис. 4.3, а), критической (рис. 4.3, б) и в закритической частях (рис. 4.3, в). Очевидно, что схема, представленная на рис. 4.3, в, имеет преимущества при конструктивной реализации ввиду менее тяжелых условий работы подвеса такого сопла.

Значительно ббльшие управляющие усилия реализуются с помощью системы вращающихся сопл, ось вращения подвижной части которых находиггся под углом о к продольной оси ракеты (рис. 4.4).

Конструкции ВУС в этом случае могут отличаться по расположению места разъема между подвижной и неподвижной частями, который может находиться в докритической (рис. 4.4, а), критической (рис. 4.4, б) и закритической частях сопла (рис. 4.4, в).

а) б) в)

Рис. 4.4. Схемы ВУС, обеспечивающие наибольшие относительные управляющие усилия

Более целесообразным представляется ВУС, выполненное по схеме, изображенной на рис. 4.4, а. Сопла такого типа обеспечивают получение наибольших управляющих усилий и моментов, при этом поворот газовой струи на большой угол связан со значительно меньшими потерями и затруднениями, поскольку поворот осуществляется на дозвуковой скорости.

Значительные управляюпще усилия могут бьггь реализованы ВУС, ось вращения которых совпадает с продольной осью ракеты, но при этом необходима большая величина угла перекоса вектора тяги 8 (рис. 4.4, г).

Как видно по конструктивным схемам, эти ВУС представляют собой одношарнирный орган управления, поэтому для управления ВТ обычно применяется система, состоящая из блока (4 шт.) таких устройств, хотя возможно построить систему управления ВТ и с помощью одного центрального двухшарнирного вращающегося сопла (без управления по крену).

При конструировании специальных управляющих двигательных установок для реализации заданной программы управления возникает необходимость отклонять суммарный вектор тяги на угол ±90 . Боковые усилия, равные по величине суммарному вектору тяги, в любой из плоскостей вращения можно получить с помощью центрального ВУС, конструктивная схема которого приведена на рис. 4.5. Центральное сопло 1 с шарниром 2 соединено с газоходом 3, который шарниром 4 соединен с патрубком 5. Вращением сопла в шарнире 2 относительно оси уУ обеспечивается

Рис. 4.5. Центральное вращающееся управляющее сопло

управление в плоскости II-IV, а вращением патрубка 3 в шарнире 4 относительно оси jcjc обеспечивается управление в плоскости /- /. Рассмотренное сопло имеет оси вращения, расположенные в двух взаимно перпендикулярных плоскостях.

ВУС могут иметь два и более шарниров, оси вращения которых находятся в одной плоскости (рис. 4.6).

Исполнительные устройства системы управления ВТ РДТТ состоят из двух подсистем: центрального неподвижного маршевого сопла и блока небольших ВУС, которые из условий компоновки и других конструктивных требований могут быть выполнены различным образом. Так, в качестве примера на рис. 4.7, а приведены ВУС, связанные с двигателем с помощью специальных газоводов. На рис. 4.7, б дана схема установки ВУС непосредственно на заднем днище двигателя.