Газовый руль
Cтраница 3
Позволяет им держаться е воздухе почти или совершенно неподвижно, а также при полетах в верхних слоях атмосферы. Газовый руль ( рис. 11.07) помещается в газовую струю реактивного двигателя вблизи заднего среза сопла так, чтобы при отклонении руля струя могла отклониться от оси двигателя. Струйный руль ( рис. 11.08) представляет собой сопло, расположенное на значительном расстоянии от центра тяжести самолета. [31]
Отклонение струи газа, вызываемое рулями, приводит к созданию достаточно больших управляющих усилий. Однако газовые рули, являясь эффективным средством управления, обладают существенными недостатками. Кроме того, под воздействием высоких температур и больших скоростей газа рули выгорают. Это позволяет применять их лишь в условиях кратковременного режима работы. [32]
Для тех же целей Циолковский рекомендовал закреплять реактивный двигатель в кардановом подвесе и добиваться изменений углов тангажа, рыскания и крена соответственными отклонениями ( покачиваниями) всего двигателя. Так как реактивная сила по вели чине обычно больше веса ракеты, то отклонения корпуса двигателя невелики. Следует отметить, что и газовые рули, и покачивания всего двигателя нашли широкие применения в современном ракетостроении. Газовые рули обычно применяются для управления по летом ракет на малые и средние дальности, отклонения всего двигателя используются на ракетах межконтинентальных и ракетах-носителях спутников и космических кораблей. [33]
Несмотря на указанные недостатки, газовые рули находят широкое применение. Это объясняется относительной простотой конструкции руля и компоновки управляющего устройства, а также малой величиной шарнирного момента, обусловленной использованием газоаэродинамической компенсации. Существенным является то, что крепление газовых рулей у выходной части сопла летательного аппарата повышает прочностные характеристики летательного аппарата увеличивая жесткость кормовой части и раструба сопла. [34]
 |
Схема управления рулем высоты с автоматом стабилизации и демпфи. [35] |
Наиболее простым и перспективным способом управления в разреженных слоях атмосферы и вне ее пределов является использование реактивных сил, появляющихся при истечении газов из специальных реактивных сопел управления ( струйных рулей), устанавливаемых так, чтобы обеспечить при их работе создание управляющих моментов относительно всех трех осей самолета. Подача газов к соплам регулируется летчиком или автопилотом посредством воздействия на обычные рычаги управления. Кроме струйных рулей, могут быть использованы газовые рули, дефлекторные решетки, поворачивающиеся двигатели и другие устройства. Так, например, на экспериментальном гиперзвуковом самолете ( ракетоплане) США Норт Америкен Х-15 применена струйная система управления, а система искусственного демпфирования относительно трех осей имеет в качестве чувствительных элементов гироскопы с тремя степенями свободы. [36]
Для тех же целей Циолковский рекомендовал закреплять реактивный двигатель в кардановом подвесе и добиваться изменений углов тангажа, рыскания и крена соответственными отклонениями ( покачиваниями) всего двигателя. Так как реактивная сила по вели чине обычно больше веса ракеты, то отклонения корпуса двигателя невелики. Следует отметить, что и газовые рули, и покачивания всего двигателя нашли широкие применения в современном ракетостроении. Газовые рули обычно применяются для управления по летом ракет на малые и средние дальности, отклонения всего двигателя используются на ракетах межконтинентальных и ракетах-носителях спутников и космических кораблей. [37]
 |
Управляющие органы ракеты. [38] |
Для этой цели современные баллистические ракеты снабжаются специальными регулирующими ( управляющими) органами. В связи с этим изменение направления тяги двигателя возможно лишь за счет поворота корпуса ракеты относительно связанной оси оу или ozi. Этот поворот может быть осуществлен за счет создания моментов относительно указанных осей. Такие моменты, называемые управляющими, и создаются при помощи регулирующих органов ракеты, в качестве которых могут быть использованы аэродинамические или газовые рули и поворотные камеры сгорания основных или специальных рулевых двигателей ракеты. Для создания моментов относительно осей связанной системы координат чаще всего предусматривают четыре газовых руля или четыре поворотные камеры сгорания. В качестве примера на рис. 1.27 условно изображены четыре камеры сгорания, размещенные в торце ракеты. Камеры / и 3 расположены в плоскости oxiyi и могут поворачиваться относительно оси, параллельной оси оу. Камеры 2 и 4 расположены в плоскости oxizi и могут поворачиваться относительно оси, параллельной оси он. При одновременном отклонении камер сгорания / и 3 на один и тот же угол бф создается момент Afj /, относительно связанной оси оу. Точно так же при одновременном отклонении камер сгорания 2 и 4 на угол б & создается момент Мг, относительно связанной сси ozi. При отклонении камер сгорания / и 3 или 2 и 4 на одинаковые углы Оср в противоположные стороны возникает момент Mxi относительно продольной оси ракеты. [39]
Та постановка, в какой мы описывали в предыдущем параграфе эту задачу, как раз и дает программную траекторию. С помощью этой задачи мы можем рассчитать необходимые для вывода на орбиту затраты горючего и представить себе характер траектории движения космического аппарата. Мы можем найти также и законы управления: функцию q ( t), описывающую характер использования горючего, и u ( t) - изменение со временем наклона газовых рулей, управляющих направлением реактивной тяги. [40]
Только на горизонтальной покоящейся или равномерно поступательно движущейся поверхности; 2) да. Взаимодействие колес с дорогой обусловлено трением. Для увеличения силы сцепления колес с дорогой, а следовательно, и силы тяги необходимо увеличить трение колес о дорогу: посыпать дорогу песком, увеличить нагрузку на ведущие колеса. Автомобиль действует на дорогу повернутыми передними колесами, дорога - на колеса автомобиля в противоположном направлении; 2) самолет рулем поворота действует на воздух, воздух действует на руль поворота, вызывая поворот самолета относительно центра тяжести; 3) ракета с помощью газовых рулей вызывает изменение направления движения газа. Газ, действуя на ракету, вызывает ее поворот относительно центра масс. 97 / 1) v / v2 Н72 / / П, 4; 2) S / S216; 3) нет. Вертолет действует на воздух с силой, равной силе тяжести вертолета, а воздух с такой же силой действует на землю. Невесомое тело на жидкость не давит, следовательно и выталкивающей силы нет. Закон Архимеда в условиях невесомости не выполняется. Сообщая другим телам импульс, направленный от корабля, космонавт получит импульс, направленный к кораблю. [41]
Только на горизонтальной покоящейся или равномерно поступательно движущейся поверхности; 2) да. Взаимодействие колес с дорогой обусловлено трением. Сила тяги не может быть больше силы трения покоя. Для увеличения силы сцепления колес с дорогой, а следовательно, к силы тяги необходимо увеличить трение колес о дорогу; посыпать дорогу песком, увеличить нагрузку на ведущие колеей. Автомобиль действует на дорогу повернутыми передними колесами, дорога - на колеса автомобиля в противоположном направлении; 2 самолет рулем поворота действует на воздух, воздух действует на руль поворота, вызывая поворот самолета относительно центра тяжести; 3) ракета с помощью газовых рулей вызывает изменение направления движения газа. Вертолет действует на воздух с силой, равной силе тяжести вертолета, а воздух с такой же силой действует на землю. Закон Архимеда в условиях невесомости не выполняется. Сообщая другим телам импульс, направленный от корабля, космонавт получит импульс, направленный к кораблю. [42]
Страницы: 1 2 3