СИЛОВАЯ УСТАНОВКА ЖИДКОСТНОГО РАКЕТНОГО АППАРАТА С УПРАВЛЯЕМЫМ ВЕКТОРОМ ТЯГИ

Силовая установка жидкостного ракетного аппарата с управляемым вектором тяги
Полезная модель относится к силовым установкам (СУ) жидкостных ракетных аппаратов, конкретно - к СУ с несколькими реактивными камерами, установленными шарнирно для возможности управления полетом аппарата.
Известна СУ жидкостного ракетного аппарата с управляемым вектором тяги, включающая несколько реактивных камер, шарнирные подвесы для монтажа камер на аппарате с возможностью их поворота вокруг шарнирных осей в целях управления полетом и рулевые машины для осуществления поворота - см. Космонавтика: Энциклопедия, М., 1985, с.414 (прототип полезной модели). Подобные СУ, характерные для современных баллистических и космических ракет, позволяют управлять полетом аппарата по тангажу, рысканью и крену за счет поворота (отклонения) камер от номинального положения, которое осуществляется при помощи индивидуальных рулевых машин (обычно гидравлического типа). С увеличением числа камер в СУ так же возрастает и количество рулевых машин, что усложняет, утяжеляет и удорожает конструкцию аппарата. Этот недостаток усугубляется вероятностью несогласованных перемещений отдельных камер ввиду чего возможно их встречное движение, и во избежание соударений камер между ними необходимо предусматривать дополнительные монтажные зазоры, что увеличивает диаметральный габарит СУ.
Полезная модель направлена на устранение присущего прототипу недостатка, то есть решает следующую техническую задачу: разработать СУ с несколькими шарнирно установленными реактивными камерами, которая обеспечивает эффективное управление полетом аппарата при меньшем количестве рулевых машин. Поставленная техническая задача решается тем, что СУ жидкостного ракетного аппарата с управляемым вектором тяги, включающая несколько реактивных камер, шарнирные подвесы для монтажа камер на аппарате с возможностью их поворота вокруг шарнирных осей в целях управления полетом и рулевые машины для осуществления поворота, - согласно полезной модели, - содержит подвижные тяги, крепящиеся шарнирно к соседним камерам для образования неМПК F02K 9/84
скольких реактивных блоков, характеризуемых согласованным движением входящих в них камер с сохранением возможности их взаимного перемещения при повороте вокруг индивидуальных шарнирных осей.
При осуществлении полезной модели ожидается технический результат, совпадающий с существом решаемой задачи.
Полезная модель поясняется при помощи ФИГ.1 и 2, на которых показана схематично предлагаемая СУ - спереди (ФИГ.1) и в плане (ФИГ.2). СУ содержит восемь одинаковых реактивных камер 1 типичной для жидкостно-ракетного двигателя конструкции, которая включает цилиндрическую камеру сгорания 1а и сверхзвуковое сопло 16. Камеры расположены в ракетном аппарате параллельно его продольной оси X - X, будучи смонтированы в шарнирных подвесах 2, охватывающих горловины камер. Оси Ш - Ш подвесов лежат в поперечной плоскости аппарата, пересекаясь на оси X - X. Камеры сгруппированы в четыре реактивных блока А, Б, В, Г с симметричным их расположением относительно упомянутой оси. Блоки образованы при помощи подвижных соединительных тяг 3, которые шарнирно прикреплены к соседним камерам через предусмотренные на них кронштейны 4. Всего тяг четыре - по числу блоков; две из них параллельны плоскости тангажа F - F, а две другие параллельны плоскости рысканья Z - Z. Тяги обеспечивают согласованный поворот (отклонение) обеих камер блока вокруг их индивидуальных шарнирных осей Ш - Ш. Для осуществления поворота камер предусмотрены гидравлические рулевые машины 5, 6, 7, 8 - по одной на реактивный блок. Одним концом рулевая машина крепится шарнирно к шпангоуту 9 хвостового отсека аппарата, другим концом - к кронштейну 10, предусмотренному на одной из камер в каждом блоке.
Описанная СУ функционирует следующим образом. Предположим, что необходимо изменить направление полета аппарата по рысканью. Для этого производится согласованное отклонение двух противоположных блоков Б и Г в нужную сторону - например, сопловой частью вправо. Новое положение камер и других элементов блока Б показано на фиг.1 и 2 штриховыми линиями; шарнирные подвесы не изображены, чтобы не загромождать чертеж. Камеры блока Г занимают то же новое положение, что и камеры блока Б. В этом конкретном примере шток рулевой машины 6 удлиняется, а машины 8 укорачивается. Для управления по тангажу подобным образом отклоняют реактивные блоки А и В. Управление по крену
достигается отклонением двух противоположных или всех четырех реактивных блоков в разные стороны. Как показано на фиг.1 и 2, камеры при повороте вокруг индивидуальных шарнирных осей перемещаются относительно одна другой, а соединительные тяги занимают новое положение как в пространстве, так и относительно камер.
Очевидно, что путем надлежащего расположения камер с шарнирными подвесами вместе с выбором мест шарнирного крепления соединительных тяг можно обеспечить любое требуемое перемещение камер в целях управления полетом. Для представленной на фиг. 1 и 2 компоновки СУ согласованное движение камер в блоке совершается с поворотом отдельных камер вокруг их индивидуальных шарнирных осей на различающиеся углы. При необходимости отклонения камер блока на одинаковый угол это легко осуществить, если шарнирные оси расположить параллельно одна другой, а соединительную тягу установить параллельно плоскости шарнирных осей и плоскости камерных осей, выбрав длину тяги равной расстоянию между осями камер. В рамках полезной модели в составе СУ может быть различное количество камер и блоков. Очевидно, что местоположение шарнирного подвеса относительно камеры может быть различным - в соответствии с современной техникой жидкостно-ракетных двигателей. Питание камер топливом может осуществляться от вытеснительной либо турбонасосной системы подачи, причем турбонасосный агрегат может отклоняться в шарнирном подвесе вместе с камерой или монтироваться неподвижно относительно корпуса аппарата.
При осуществлении полезной модели достигается ожидаемый технический результат, а именно уменьшается количество рулевых машин в СУ, необходимое для управления полетом. Наибольшая эффективность полезной модели проявляется в применении к космическим ракетоносителям большой грузоподъемности, оснащенным СУ с многими реактивными камерами.
Автор-заявитель/ /1 ЈИ.Прищепа // ,Ј Г$