Оптимальная стабилизация работы жидкостного ракетного двигателя

DOI: 10.34759/trd-2022-125-03

Авторы

Байрамов Ф. Д.^*, Байрамов Б. Ф.^**

Набережночелнинский институт (филиал) Казанского (Приволжского) федерального университета, 423812, Республика Татарстан, г.Набережные Челны, проспект Мира д. 68/19 (1/18)

*e-mail: fdbairamov@mail.ru
**e-mail: bfbairamov@mail.ru

Аннотация

Методом функций Ляпунова решается задача оптимальной стабилизации установившегося режима работы двухкомпонентного жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с турбонасосным агрегатом (ТНА). Рассмотрены вопросы математического моделирования, обеспечения асимптотической устойчивости работы ЖРД путём регулирования давлений в баках окислителя и горючего с учётом волновых процессов в расходных магистралях. Оптимальные законы регулирования давлений строятся из условия наименьшего значения нормы в каждый момент времени.

Ключевые слова:

двухкомпонентный ЖРД, уравнения динамики, анализ асимптотической устойчивости методом функций Ляпунова, оптимальные законы регулирования давлений в баках окислителя и горючего

Библиографический список

1. Крокко Л., Чжин Синь-И. Теория неустойчивости горения в жидкостных ракетных двигателях. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1958. — 351 с.
2. Гликман Б.Ф. Автоматическое регулирование жидкостных ракетных двигателей. — М.: Машиностроение, 1974. — 336 с.
3. Махин В.А., Присняков В.Ф., Белик Н.П. Динамика жидкостных ракетных двигателей. — М.: Машиностроение, 1969. — 334 с.
4. Бабкин А.И., Белов С.И., Рутовский Н.Б., Соловьев Е.В. Основы теории автоматического управления ракетными двигательными установками. — М.: Машиностроение, 1978. — 328 с.
5. Сиразетдинов Т.К. Устойчивость систем с распределенными параметрами. — Новосибирск: Наука. 1987. — 230 с.
6. Колесников Н.С., Сухов В.Н. Упругий летательный аппарат как объект автоматического управления. — М.: Машиностроение, 1974. — 268 с.
7. Мошкин Е.К. Нестационарные режимы работы ЖРД. — М.: Машиностроение, 1970. — 336 с.
8. Байрамов Б.Ф., Байрамов Ф.Д. Об устойчивости одного класса линейных систем с распределенными и сосредоточенными параметрами // Прикладная математика и механика. 2018. Т. 82. № 6. С. 757-763. DOI: 10.31857/S003282350002739-2
9. Bairamov B.F., Bairamov F.D. Synthesis control in the systems with distributed and concentrated parameters // Helix, 2020, vol. 10, no. 5, pp. 156-162. DOI: 10.29042/2020-10-5-156-162
10. Крапивных Е.В. Влияние гидравлических характеристик подводящих и отводящих магистралей на статические характеристики и работоспособность стабилизатора давления жидкостного ракетного двигателя // Труды МАИ. 2015. № 80. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=56924
11. Галеев А.В. Оптимизация схем и режимов заправки вытеснительной системы подачи компонентов ракетного топлива для испытаний камеры сгорания ЖРД // Труды МАИ. 2016. № 86. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=67814
12. Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю. Методика численного моделирования вибрации осевого бустерного насоса жидкостного ракетного двигателя // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=62080
13. Клименко Д.В., Тимушев С.Ф., Корчинский В.В. Сравнительный анализ пульсаций давления в вариантах трубчатого направляющего аппарата шнекоцентробежного насоса жидкостных ракетных двигателей // Труды МАИ. 2015. № 82. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=58687
14. Wang P.K.C. Theory of stability and control for distributed parameter systems (a Bibliography) // International Journal of Control, 1968, vol. 7, no. 2. pp. 101-116. DOI: 10.1080/00207176808905588
15. Wang P.K.C. On the stability of equilibrium of mixed distributed and lumped parameter control systems // International Journal of Control, 1966, vol. 3, no. 2, pp. 139-147.
16. Байрамов Ф.Д., Байрамов Б.Ф., Мардамшин И.Г. Математическое моделирование и устойчивость гидравлической системы с ветронасосным агрегатом // Вестник Казанского государственного технического университета им. А.Н. Туполева. 2009. № 4. С. 103-106.
17. Байрамов Ф.Д. К устойчивости работы жидкостного ракетного двигателя (ЖРД) с турбонасосным агрегатом (ТНА) // Известия вузов. Авиационная техника. 1978. № 4. С. 16-22.
18. Семенов П.К. Об устойчивости работы ЖРД // Известия вузов. Авиационная техника. 1972. № 3. С. 16-21.
19. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики. — М.: Наука, 1977. — 736 с.
20. Малкин И.Г. Теория устойчивости движения. — М.: Гостехиздат, 1952. — 432 с.

Скачать статью